用外加劑控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失

  摘要:在泵送混凝土中摻外加劑，能增加拌合物的流動(dòng)性并降低泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失。本文通過(guò)對(duì)泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的成因分析，研究了高效減水劑FDN、緩凝劑糖蜜及復(fù)合使用FDN和糖蜜對(duì)泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響，及它們與水泥適應(yīng)性。試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑，能有效控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失。

  關(guān)鍵詞:泵送混凝土;坍落度;復(fù)合外加劑;經(jīng)時(shí)損失

  0 前言

  在泵送混凝土的運(yùn)輸和施工過(guò)程中，混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失是經(jīng)常遇到的問(wèn)題?；炷撂涠冉?jīng)時(shí)損失是指新拌混凝土的坍落度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少，是混凝土的一個(gè)正常性能。但泵送混凝土坍落度損失過(guò)大，易堵塞泵管，無(wú)法正常泵送及施工，不但影響混凝土的施工質(zhì)量和施工速度，而且影響硬化混凝土的質(zhì)量，因此，控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失是擴(kuò)大泵送混凝土技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。

  影響泵送混凝土坍落度損失的因素很多，如水泥水化放熱及礦物組成、外加劑及其摻加方式、環(huán)境條件、混凝土攪拌及運(yùn)輸方式、施工配合比、水泥用量和摻和料用量等等^[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員對(duì)控制泵送混凝土坍落度損失的措施進(jìn)行了大量的研究^[1～4]。歸納起來(lái)大致有以下幾點(diǎn):(1)對(duì)泵送混凝土中的外加劑進(jìn)行改進(jìn)篩選，增加混凝土拌合物的流動(dòng)性來(lái)降低混凝土坍落度的經(jīng)時(shí)損失。(2)改變膠結(jié)材料的組成。(3)改變混凝土拌合物的攪拌工藝。

  目前普遍采用的是摻緩凝劑或減水劑以降低水泥水化速度來(lái)控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失，除此之外，外加劑后摻法、外加劑分批摻入法及新型高效減水劑的開發(fā)應(yīng)用等等^[2～5]也經(jīng)?？梢?。

  本文提出，復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑來(lái)控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的方法，并且對(duì)在泵送混凝土中單獨(dú)使用高效減水劑、緩凝劑及復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑時(shí)的坍落度經(jīng)時(shí)損失進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)研究。

  1 試驗(yàn)方法及試驗(yàn)條件

  試驗(yàn)采用香山牌P.032.5R和龍門牌P.032.5R兩種水泥;洛河中砂，細(xì)度模數(shù)μf=2.5;洛河卵石，規(guī)格為10～30mm;減水劑采用高效減水劑FDN;緩凝劑采用糖蜜，其摻量均以占水泥質(zhì)量的百分率(%)表示，外加劑采用內(nèi)摻法，水灰比不變，膠凝材料用量不變;試驗(yàn)用水為自來(lái)水;摻和料為Ⅱ級(jí)粉煤灰，細(xì)度為15%，燒失量為5.6%。其基準(zhǔn)配合比見表1(未摻外加劑)。

  試驗(yàn)溫度為25℃，相對(duì)濕度為65%，混凝土采用機(jī)械攪拌。

  2試驗(yàn)結(jié)果與分析

  2.1單一外加劑對(duì)泵送坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響

  試驗(yàn)采用香山牌P.032.5R水泥，單獨(dú)使用高效減水劑FDN或緩凝劑糖蜜，在不同摻量下，測(cè)定泵送混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失、早期抗壓強(qiáng)度與基準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度比，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

  試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著FDN或糖蜜的摻量增大，混凝土的坍落度逐漸增大，混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失逐漸降低;但當(dāng)摻量達(dá)到1.0%或0.3%時(shí)，混凝土的保水性能變差，混凝土的早期強(qiáng)度損失增大，不利于混凝土的質(zhì)量控制。試驗(yàn)結(jié)果還表明，泵送混凝土中摻單一的減水劑或緩凝劑，雖可獲得較大的坍落度，但其坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失比較嚴(yán)重，不能有效滿足泵送及施工要求，進(jìn)而影響了施工進(jìn)程。

2.2 外加劑復(fù)合使用對(duì)泵送坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響

試驗(yàn)采用香山牌P.032.5R水泥，在高效減水劑FDN(摻量為0.50%)中復(fù)合使用不同摻量的緩凝劑，測(cè)定泵送混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失及其早期抗壓強(qiáng)度損失情況，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

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  試驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)DN和糖蜜復(fù)合使用比單一使用FDN或糖蜜的效果好，能提高混凝土的坍落度;隨著緩凝劑的摻量增大，混凝土的坍落度逐漸增大，混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失逐漸降低。通過(guò)對(duì)比其早期抗壓強(qiáng)度，復(fù)合使用FDN和糖蜜對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度影響不大，比單一使用減水劑或緩凝劑的效果要好的多。試驗(yàn)結(jié)果還表明，在滿足泵送混凝土施工要求的前提下，在高效減水劑FDN的摻量為0.5%和緩凝劑糖蜜的摻量為0.2%時(shí)，其混凝土早期抗壓強(qiáng)度的損失最小，相對(duì)單摻高效減水劑FDN時(shí)的早期抗壓強(qiáng)度還有所提高。因此，在工程實(shí)際施工過(guò)程中，要注意外加劑的摻量問(wèn)題。

  2.3三種方案對(duì)坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響

  本文還采用龍門牌PO32.5R水泥，按表1所示的混凝土配合比，對(duì)單獨(dú)使用FDN或糖蜜及復(fù)合使用FDN和糖蜜三種方案的泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響進(jìn)行了研究，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

  用高效減水劑FDN與緩凝劑糖蜜，可以提高高效減水劑和緩凝劑與水泥的適應(yīng)性，并能有效控制混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失，這一試驗(yàn)結(jié)果與香山牌水泥的試驗(yàn)結(jié)果相似。通過(guò)兩種不同品種水泥泵送混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失試驗(yàn)研究，可以看出，高效減水劑或緩凝劑與水泥的適應(yīng)性越差，則使用復(fù)合高效減水劑與緩凝劑來(lái)控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的效果越明顯。

  在工程實(shí)際施工中，有許多控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的方法，但同一種方法，對(duì)于不同的水泥，對(duì)不同條件下的混凝土工程，都存在適應(yīng)性的問(wèn)題，其應(yīng)用效果也有較大差異，很難有一種能夠控制各種混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失的萬(wàn)能方法^[1]。因此，復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑，是一種控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的有效方法。

  由圖1可以看出，單獨(dú)使用糖蜜的初始坍落度比單獨(dú)使用FDN的略小，其兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失比FDN的要小;但單獨(dú)使用時(shí)兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失還是過(guò)大，不能滿足泵送施工的需要;而復(fù)合使用高效減水劑FDN與緩凝劑糖蜜，可以提高高效減水劑和緩凝劑與水泥的適應(yīng)性，并能有效控制混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失，這一試驗(yàn)結(jié)果與香山牌水泥的試驗(yàn)結(jié)果相似。通過(guò)兩種不同品種水泥泵送混凝 土的坍落度經(jīng)時(shí)損失試驗(yàn)研究，可以看出，高效減水劑或緩凝劑與水泥的適應(yīng)性越差，則使用復(fù)合高效減水劑與緩凝劑來(lái)控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的效果越明顯。 在工程實(shí)際施工中，有許多控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的方法，但同一種方法，對(duì)于不同的水泥，對(duì)不同條件下的混凝土工程，都存在適應(yīng)性的問(wèn)題，其應(yīng)用效果也有較大差異，很難有一種能夠控制各種混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失的萬(wàn)能方法^[1]。因此，復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑，是一種控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的有效方法。

  3  結(jié)論

  (1)泵送混凝土中摻用的外加劑，其品種和摻量應(yīng)由試驗(yàn)來(lái)確定，在不影響混凝土的操作及力學(xué)性能的前提下，盡量選擇與水泥適應(yīng)性好，在一定時(shí)間內(nèi)，能有效控制混凝土坍落度損失的外加劑來(lái)?yè)接谩?

  (2)復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑，能有效提高減水劑和緩凝劑與水泥的適應(yīng)性，并能有效控制泵送混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失;而且對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度影響不大。

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