原材料及外加劑對冬期施工混凝土性能的影響 |
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2016-01-25 10:30:10 |
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當(dāng)前，建筑施工對泵送混凝土的運用是非常普及的，最為普遍的就是高層混凝土的泵送，以及泵送混凝土的泵送，有高強度混凝土泵送、抗凍混凝土泵送以及自密實混凝土的泵送等，可見建筑施工中的混凝土泵送的種類在逐步的增加。這些特殊的混凝土施工給建筑技術(shù)增加了更具體的要求，也在經(jīng)濟性上提出了更高的要求，為了能夠順利的完成混凝土的泵送，對外加劑和原材料的選擇就顯得尤為重要，本文對原材料及外加劑對冬期施工混凝土性能的影響進行簡要的分析。
一、冬期施工混凝土對原材料的要求
1.1水泥的選用
冬期施工混凝土應(yīng)優(yōu)先選擇硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，強度不低于p.042.5mpa，不宜采用礦渣水泥和r型早強水泥，不允許使用高鋁水泥；
當(dāng)設(shè)計混凝土強度等級為C60時，可以使用p.042.5水泥配制，當(dāng)混凝土強度等級超過C60的高強混凝土?xí)r，應(yīng)采用p.052.5普通或硅酸鹽水泥，或更高強度水泥；
在配制高強度等級混凝土?xí)r，水泥用量多，一般都高于450s/m3以上；當(dāng)混凝土的配合比相同時，摻活性礦物混合料可以減少水泥用量15％左右；
當(dāng)摻用高效減水劑，引氣劑時影響更大，摻優(yōu)質(zhì)高效減水劑的高強度混凝土，水泥用量<550ks/m3，超過此量時對混凝土強度沒有多少提高，造成材料浪費；
可泵性是輸送中的流動適宜程度，要求水泥用量適當(dāng)，用量偏少會加大摩擦阻力，易造成離析堵管，降低輸送速度；水泥用量過多會提高拌合料的粘結(jié)力，同樣增加摩擦阻力。
水泥用量過小將影響到拌和物的和易性和密實性，為了滿足結(jié)構(gòu)的耐久性強度，將單位水泥最小用量及水灰比控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。
1.2粗骨料的選用
對骨料粒徑的要求是隨著混凝土強度的提高而粒徑變小，如80mpa混凝土粗骨料粒徑為5～20mm，則100mpa混凝土的粗骨料最大粒徑為15mm。粗骨料最大粒徑與泵送管道內(nèi)徑之比：
當(dāng)泵送高度在50m以下時，碎石不宜大于1:3；卵石不宜大于1:2.5；泵送高度在50～100m時，粗骨料粒徑宜在1:3-1:4之間；100m以上時，粗骨料粒徑宜在1:4-1:5之間。骨料的級配應(yīng)連續(xù)性好，針片狀和軟弱顆粒含量不大于8％。骨料冬季不能有冰塊等。
1.3細骨料的選用
高強度等級混凝土要求使用干凈的中、粗砂，細度模數(shù)在2.8～3.2之間，砂粒級配好，大于4.75mm和小于30nm的量越少越好，不然級配就差。粒徑600nm左右最好，累計篩余量大于70％以上；300nm累計篩余量大于90％；而150nm累計篩余量應(yīng)達到98％以上。
為滿足可泵性需求，砂率必須通過試驗配制來確定。砂率過少拌合料容易離析，加大了摩擦阻力；砂率過多雖然和易性好，但增大了水泥用量，粗骨料砂漿包裹層過厚，對強度不能提高而加大了費用。因此泵送高強混凝土宜將砂率控制在39-41之間較宜。
1.4外摻合料的選用
外摻合料對混凝土坍落度有一定的影響，摻適量的摻合料可以有效降低坍落度損失。試驗資料表明，在同樣條件下用2級粉煤灰取代10％～15％的水泥，混凝土的坍落度損失可減少30％以上。
從集中攪拌站至澆筑地點運輸20min時，坍落度損失較大；夏季環(huán)境溫度由20℃升至30℃，其凝結(jié)時間能加快1-3h，而30℃時出機坍落度為180mm時，經(jīng)過1h后坍落度已剩下不足120mm。
當(dāng)水灰比小于0.3時，若使坍落度不變，高效減水劑用量隨著水灰比的降低而減少。而當(dāng)混凝土水灰比大于0.3時，硅粉用量增加，其需水量和減水劑用量會隨之提高。配制高強度100mpa及其以上混凝土，硅粉的摻量為10％；而配制80mpa以下混凝土?xí)r，硅粉的摻量為5％左右，水泥用量過多時，硅粉的效果會變差。
1.5外加劑的選用
高效和高性能減水劑：由于混凝土的流動性主要靠高效減水劑進行調(diào)節(jié)，對早強有特殊要求的混凝土，采用快凝水泥或摻入硅粉；
AC-S6混凝土增效劑：提高水泥的水化程度，能明顯改善混凝土的工作性能，對不同強度等級的混凝土具有同樣的增效效果，且在減少水泥用量15%的基礎(chǔ)上能保證混凝土的強度（富裕強度）和工作性能?；炷烈拗扑療?、降低單方使用成本時，要摻加AC-S6混凝土增效劑。
AC-S6混凝土增效劑幾乎沒有減水率、具有一定引氣和緩凝效果、對混凝土早期和后期抗壓強度均有較大的提高。可顯著改善混凝土生產(chǎn)過程中原材料狀況波動引起的離析、泌水、扒底等負面現(xiàn)象，加強膠凝材料與骨料黏結(jié)力，改善新拌混凝土和易性，提高泵送性能。
增效劑加入混凝土中后，對提高混凝土抗?jié)B性能、抗氯離子滲透性能和抵抗碳化性能等耐久性性能也有良性作用。
引氣劑和引氣減水劑：要求有抗凍性和密實性高的高強度，必須要求入引氣劑或引氣減水劑。
二、參考采用配合比對混凝土應(yīng)用的影響
冬期進行施工時，混凝土的耐久性與強度的要求，需要混凝土的配合比的條件來合乎施工要求，重要的是混凝土要具有良好的可泵性，除了氣候、原材料以及輸送試驗配比方面的要求外，還有借鑒與參考其他同行業(yè)施工技術(shù)的配合比運用的情況，這里需要說明的是，不可套用或照搬，這樣就難以和該工程的要求達到一致，反倒會產(chǎn)生相反的作用與效果。
2.1工程特點不同，要求也不相同房屋建筑工程同構(gòu)筑物工程對混凝土的要求是不相同的。如工廠的蓄水池要求混凝土具有很高的密實性和抗?jié)B性；而大體積混凝土則要求有低的水化熱，以減少溫度的應(yīng)力開裂；一般承重結(jié)構(gòu)要求混凝土的力學(xué)性能好。鋼筋過密的構(gòu)件要求骨料粒徑小和較大的坍落度，而建筑物的圍護墻對保溫性要求較高。
2.2原材料對配合比的影響
普通硅酸鹽水泥水化熱較高不適合用于大體積混凝土，而礦渣和火山灰、粉煤灰水泥水化熱低，適用于大體積混凝土澆筑，但存在早期強度偏低，不宜于早拆模板的工作。
不同地區(qū)的砂石料其粒徑及形狀，總表面積也存在差異，影響水泥用量。各種粗細粒徑在骨料中比例不同，影響骨料的顆粒級配和空隙率。骨料中有機物的含量，含雜質(zhì)及含水率均會對混凝土配合比產(chǎn)生不同影響。
2.3施工方式對配合比的影響采用不同材質(zhì)模板對混凝土坍落度不盡相同，大模板施工則要求混凝土有合適的坍落度和早期強度增長快。采用集中攪拌的泵送混凝土的塑性比較合適，而強制式攪拌機拌制的混凝土則坍落度小。
摘自——《中國外加劑網(wǎng)》