溫度、VC值及外加劑對(duì)碾壓混凝土凝結(jié)時(shí)間影響探討

[關(guān)鍵詞] RCC；溫度；VC值；凝結(jié)時(shí)間；外加劑

[中圖分類(lèi)號(hào)] TV41 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1003-1510(2004)S0-0060-04

1 　概況

百色地處亞熱帶，高溫期長(zhǎng)，碾壓混凝土不可避免的要在高溫條件下進(jìn)行施工，為了解決輝綠巖砂石粉含量高和氣候炎熱對(duì)碾壓混凝土凝結(jié)時(shí)間造成的不利影響，需要進(jìn)一步拓寬外加劑的種類(lèi)，優(yōu)選適應(yīng)高石粉含量輝綠巖砂和滿足高溫條件碾壓混凝土施工的緩凝高效減水劑，以保證工程進(jìn)度和質(zhì)量。研究?jī)?yōu)選的外加劑品種見(jiàn)表1。

　 對(duì)上述外加劑進(jìn)行了摻外加劑混凝土性能試驗(yàn)以及高溫碾壓混凝土凝結(jié)時(shí)間優(yōu)選試驗(yàn)研究。

2 　摻外加劑混凝土性能試驗(yàn)

摻外加劑混凝土性能試驗(yàn)按照《混凝土外加劑》GB8076-1997進(jìn)行。試驗(yàn)條件:田東525^#中熱水泥，曲靖Ⅱ級(jí)粉煤灰，輝綠巖粗細(xì)骨料，輝綠巖砂FM=2.8 ，石粉含量22.5%。試驗(yàn)參數(shù):水泥330kg/m³，砂率38%，骨料粒徑5～20mm，減水劑摻量分別采用0.8%，用水量應(yīng)使坍落度達(dá)到7～9cm ，容重按2500kg/m³計(jì)算。摻外加劑混凝土性能試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。從表中數(shù)據(jù)看出，基準(zhǔn)混凝土用水量高達(dá)224kg/m³ ，比國(guó)內(nèi)其它人工骨料用水量(一般為195～205kg/m³)多20kg/m³ 以上，反映了輝綠巖粗細(xì)骨料需水比是很大的。同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果表明:

減水率從大到小依次為： ZB-1RCC15>JM-Ⅱ>MTG>WG>BD- V>SR2>木鈣；泌水率比從優(yōu)到差依次為：ZB-1RCC15>WG>SR2>BD-V>木鈣>MTG>JM-Ⅱ；緩凝時(shí)間從長(zhǎng)到短依次為：JM-Ⅱ>MTG>ZB-1RCC15>木鈣>BD-V>SR2>WG；抗壓強(qiáng)度比從高到低依次為：ZB- 1RCC15>JM-Ⅱ>MTG>WG>BD-V>SR2>木鈣。上述結(jié)果分析比較，ZB-1RCC15性能優(yōu)，JM-Ⅱ次之。雖然JM-Ⅱ，MTG，木鈣初凝時(shí)間差較長(zhǎng)，但泌水率比大，泌水過(guò)大時(shí)，可以較大的延緩凝結(jié)時(shí)間。

3 　外加劑優(yōu)選

為了滿足碾壓混凝土高溫氣候條件施工要求，對(duì)提供研究的7種不同種類(lèi)外加劑，進(jìn)行了碾壓混凝土凝結(jié)時(shí)間外加劑優(yōu)選試驗(yàn)研究。試驗(yàn)條件:田東525^#中熱水泥，曲靖Ⅱ級(jí)粉煤灰，輝綠巖粗細(xì)骨料，輝綠巖砂FM=2.8，石粉含量22.5 %。二級(jí)配碾壓混凝土，水膠比0.50，粉煤灰摻量58%，砂率38%，VC值3～8s，容重2600kg/m³ ，試驗(yàn)溫度24～26℃時(shí)。

摻不同種類(lèi)外加劑碾壓混凝土凝結(jié)時(shí)間優(yōu)選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，表中數(shù)據(jù)中可以看出:當(dāng)外加劑摻量在0.8%時(shí)，碾壓混凝土初凝時(shí)間大于6 h的外加劑有:ZB-1RCC15 (7h 55min)，JM-Ⅱ(6h45 min)，木鈣(7h50min)；當(dāng)外加劑摻量在1.0%時(shí)，碾壓混凝土初凝時(shí)間延長(zhǎng)，ZB-1RCC15 (10h10min)，JM-Ⅱ(8h55min)，木鈣(9h35min)分別比摻量0.8初凝時(shí)間延長(zhǎng)約2h。雖然木鈣凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，但木鈣外加劑用水量大，強(qiáng)度很低。同時(shí)進(jìn)行了高溫緩凝劑WG+ZB-1RCC15復(fù)合摻0.8%，初凝時(shí)間僅達(dá)到5h45min，而且用水量偏大為115kg/m³，說(shuō)明高溫緩凝劑與輝綠巖的適應(yīng)性很差。

　上述試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，輝綠巖骨料的碾壓混凝土摻不同種類(lèi)外加劑，凝結(jié)時(shí)間、減水率等是不同的。經(jīng)過(guò)分析研究，從滿足高溫氣候碾壓混凝土凝結(jié)時(shí)間、減水率、工作性等綜合性能比較，緩凝高效減水劑ZB-1RCC15摻0.8%時(shí)，可以滿足施工要求。同時(shí)進(jìn)一步說(shuō)明了輝綠巖骨料是影響外加劑性能的主要因素。

4 　外加劑摻量與凝結(jié)時(shí)間的關(guān)系

為了確定高溫氣候條件下，滿足施工要求的凝結(jié)時(shí)間外加劑摻量，對(duì)優(yōu)選的外加劑ZB-1RCC15進(jìn)行了摻量與凝結(jié)時(shí)間關(guān)系試驗(yàn)，輝綠巖砂石粉按20%配置，凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)按室內(nèi)21～31℃，室外自然條件21～31℃條件進(jìn)行，外加劑摻量與凝結(jié)時(shí)間關(guān)系試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4 ，結(jié)果表明:

摻ZB-1RCC150.8%，碾壓混凝土二級(jí)配、三級(jí)配初凝時(shí)間室內(nèi)分別為6h40min， 5h50min，室外分別為4h45min，5h56min；

摻ZB-1RCC1.0%，碾壓混凝土二級(jí)配、三級(jí)配初凝時(shí)間室內(nèi)分別為8h11min ，7h 10min，室外分別為6h50min， 6h03min；摻ZB-1RCC 1.2%，碾壓混凝土Ⅲ級(jí)配初凝時(shí)間室內(nèi)為8h34min，室外為7h58min。

　  試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:在外加劑相同摻量的情況下，碾壓混凝土二級(jí)配比三級(jí)配初凝時(shí)間延長(zhǎng)約50min；隨外加劑摻量增加，初凝時(shí)間延長(zhǎng)，當(dāng)外加劑摻量從0.8%增加到1.0%時(shí)，初凝時(shí)間約延長(zhǎng)1h ，即外加劑每增加0.1%，碾壓混凝土初凝時(shí)間約延長(zhǎng)30 min 左右。

5 　VC 值與凝結(jié)時(shí)間的關(guān)系

當(dāng)外加劑摻量不變，氣溫相同條件下，采用較小VC 值時(shí)，可延長(zhǎng)初凝時(shí)間。VC值與凝結(jié)時(shí)間的關(guān)系試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5，數(shù)據(jù)表明，當(dāng)溫度在19～20℃時(shí)，VC值為5.0s， 6.0s，7.0s時(shí)，初凝時(shí)間分別5h30min，4h52min，4h39min ，VC值增大2s，初凝時(shí)間縮短約1h。結(jié)果說(shuō)明：在氣溫相同的條件下，減小碾壓混凝土的VC值，可以相應(yīng)延長(zhǎng)初凝時(shí)間，即VC值每減小1s，初凝時(shí)間約延長(zhǎng)30min。

6 　溫度、外加劑摻量與凝結(jié)時(shí)間的關(guān)系

為了研究溫度、外加劑摻量與凝結(jié)時(shí)間的關(guān)系，根據(jù)不同的氣溫條件進(jìn)行了外加劑摻量與凝結(jié)時(shí)間的關(guān)系試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6，表7，試驗(yàn)結(jié)果表明:

試驗(yàn)編號(hào)1-1～1-8 ，當(dāng)ZB-1RCC摻量0.8%，氣溫分別在21℃，25℃，29℃，33℃，37℃時(shí)，碾壓混凝土初凝時(shí)間對(duì)應(yīng)為5h30min，4h25min，3h25min，3h15min，2h30min，即氣溫上升16℃，初凝時(shí)間縮短約3h；試驗(yàn)編號(hào)2-1～2-5 ，當(dāng)ZB-1RCC摻量1.0%，氣溫分別在21℃，24℃，27℃，29℃，33℃時(shí)，碾壓混凝土初凝時(shí)間對(duì)應(yīng)為8h15min，6h45min， 6h05min，5h4min，5h10min，即氣溫上升了12℃，初凝時(shí)間縮短約3h05min；試驗(yàn)編號(hào)3-1～3-7，當(dāng)ZB - 1RCC摻量1.5%，氣溫分別19℃，21℃，24℃，27℃，29℃，30℃，35 ℃時(shí)，碾壓混凝土初凝時(shí)間對(duì)應(yīng)為14h55min，9h30min，7h53min，7h30min，6h25min， 6h，5h48min。即氣溫上升16℃，初凝時(shí)間縮短約9h。

　　綜上所述，碾壓混凝土拌和物VC 值基本相同的情況下，當(dāng)外加劑摻量不同時(shí)，隨著溫度升高，碾壓混凝土凝結(jié)時(shí)間相應(yīng)縮短，上午隨氣溫逐步升高，初凝時(shí)間縮短較快，下午隨氣溫逐步下降， 初凝時(shí)間縮短較慢；外加劑摻量增加，凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，同時(shí)說(shuō)明當(dāng)氣溫大于25℃小于30℃時(shí)，ZB-1RCC摻量從0.8%提高到1.0%，可以滿足該高溫時(shí)段碾壓混凝土凝結(jié)時(shí)間施工要求。溫度、外加劑摻量與凝結(jié)時(shí)間的關(guān)系表現(xiàn)為：外加劑ZB-1RCC摻0.8%時(shí)，氣溫每升高1℃，初凝時(shí)間縮短約11min；外加劑ZB-1RCC摻1.0%時(shí)，氣溫每升高1℃，初凝時(shí)間縮短約15min；外加劑ZB-1RCC摻1.5%時(shí)，氣溫每升高1℃，初凝時(shí)間縮短約34min。

7 　結(jié)語(yǔ)

(1) 輝綠巖骨料的碾壓混凝土摻不同種類(lèi)外加劑，凝結(jié)時(shí)間、減水率等是不同的，研究表明，緩凝高效減水劑ZB-1RCC摻0.8%時(shí)，可以滿足凝結(jié)時(shí)間施工要求。

(2) 在外加劑相同摻量的情況下，碾壓混凝土二級(jí)配比三級(jí)配初凝時(shí)間有所延長(zhǎng)，隨外加劑摻量增加，初凝時(shí)間延長(zhǎng)；當(dāng)外加劑摻量每增加0.1% ，初凝時(shí)間約延長(zhǎng)30min。

(3) 在氣溫相同的條件下，減小碾壓混凝土的VC值，可以相應(yīng)延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，即VC 值每減小1s，初凝時(shí)間約延長(zhǎng)30min。

(4) 外加劑ZB-1RCC摻0.8%時(shí)，氣溫每升高1℃，初凝時(shí)間縮短約11min；同時(shí)說(shuō)明當(dāng)氣溫大于25℃時(shí)，ZB-1RCC摻量從0.8%提高到1.0% ，就可以滿足高溫碾壓混凝土施工要求。

(5) 根據(jù)上述結(jié)論，高溫氣候，保持配合比參數(shù)不變，只增加外加劑摻量，達(dá)到減小VC值，延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間的作用，此方法簡(jiǎn)單易行，便于操作。當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)， ZB-1RCC采用0.8%摻量；當(dāng)氣溫大于25℃小于30℃時(shí)，ZB-1RCC摻量從0.8%提高到1.0%，就可以滿足高溫碾壓混凝土施工要求。