孟鴻賓 唱志勇
(中核遼寧核電有限公司,遼寧省興城市 125100)
減水劑對(duì)混凝土經(jīng)時(shí)損失的影響
孟鴻賓 唱志勇
(中核遼寧核電有限公司,遼寧省興城市 125100)
摻加高效減水劑是預(yù)拌混凝土攪拌站解決混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的常用方法之一。但事實(shí)證明,高效減水劑對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的混凝土經(jīng)時(shí)損失反而有較大的影響。本文通過試驗(yàn)研究,探討不同摻量減水劑對(duì)混凝土經(jīng)時(shí)損失的影響程度。
減水劑;經(jīng)時(shí)損失;試驗(yàn);影響
近年來出現(xiàn)的聚羧酸高效減水劑、反應(yīng)性高分子減水劑等在保持對(duì)水泥的高分散作用的同時(shí)改善了坍落度經(jīng)時(shí)損失。通過使用各種減水劑,特別是高效減水劑,可以在減小混凝土拌合物水灰比、保證良好工作性的同時(shí)為摻入超細(xì)混合材提供條件,從而大大降低了水泥石的孔隙率。這不僅提高了混凝土的強(qiáng)度,而且使其結(jié)構(gòu)更為致密,提高了耐久性。因此,高效減水劑逐漸成為了保證混凝土高性能的不可缺少的第五組分。
但大量資料表明,高效減水劑的摻入雖然可以使基準(zhǔn)混凝土的坍落度從6~8cm提高到18~22cm,卻導(dǎo)致了嚴(yán)重的坍落度經(jīng)時(shí)損失,制約了混凝土的高性能化。
本次試驗(yàn)使用的石子、砂子、水都是津阜攪拌站平時(shí)生產(chǎn)混凝土所用的材料,水泥是普通硅酸鹽水泥。試驗(yàn)采用兩種減水劑分別是北京化工建材廠生產(chǎn)的立交橋牌減水劑和NF-A液體減水劑。減水劑的主要成分為萘磺酸鹽甲醛縮合物,屬于非引氣型的高效減水劑。減水率:15-25%,黃褐色粉末或棕色液體。
2.1 試驗(yàn)內(nèi)容
(1)混凝土拌合物工作性檢測(cè)
混凝土拌合物的工作性包括流動(dòng)性、粘聚性、保水性三方面內(nèi)容。
1)流動(dòng)性,指新拌混凝土在自重或機(jī)械振搗力的作用下產(chǎn)生流動(dòng),能均勻密實(shí)的充滿模板的性能。
2)粘聚性,指新拌混凝土內(nèi)部組分間具有一定的粘聚力,在運(yùn)輸和澆筑過程中不致發(fā)生分層離析現(xiàn)象。
3)保水性,指新拌混凝土具有一定保持內(nèi)部水分的能力,在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重泌水的現(xiàn)象。
(2)混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)
本文主要確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí),因此主要檢測(cè)立方體抗壓強(qiáng)度。
2.2 試驗(yàn)方法
(1)坍落度法
坍落度試驗(yàn)操作簡(jiǎn)便,是土木工程中檢測(cè)新拌混凝土和易性時(shí)普遍采用的方法。坍落度法只適用于集料最大粒徑不大于40mm,且坍落度值為10mm~220mm的新拌混凝土。測(cè)坍落度的同時(shí),觀察混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性和粘聚性。
坍落度小于10 mm的干硬性混凝土拌合物應(yīng)采用維勃稠度法規(guī)定。
(2)維勃稠度法
維勃稠度法適用于骨料最大粒徑不大于40mm,坍落度值小于10mm(維勃稠度在5s~30s之間)的混凝土拌合物稠度的測(cè)定?;炷涟韬衔锔鶕?jù)其維勃稠大小,可分為四級(jí),即V1低塑形混凝土(維勃稠度大于31s)、V11塑性混凝土(維勃稠度在21s~30s之間)、V111流動(dòng)性混凝土(維勃稠度在11s~20s之間)、V1v大流動(dòng)性混凝土(維勃稠度在5s~11s之間)。
2.3 試驗(yàn)過程
采用100mm×100mm×100mm的非標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊,每組在0min和60min各制作9個(gè)試塊。測(cè)定該拌合物的坍落度及擴(kuò)散度,再次攪拌均勻后觀察粘聚性、保水性,最后裝模,抹平,24h后脫模,放入養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù),室內(nèi)溫度約為20±2℃。具體試驗(yàn)過程嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行。
立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),測(cè)試其7d抗壓強(qiáng)度和28d抗壓強(qiáng)度??箟簭?qiáng)度測(cè)試方法為:
(1)試塊成型并且按要求養(yǎng)護(hù)。到達(dá)試驗(yàn)齡期時(shí),取出試件,放置約一個(gè)小時(shí)令表面沒有水跡,再進(jìn)行試驗(yàn)。
(2)測(cè)試前將試件擦拭干凈,檢查外觀,若試件有嚴(yán)重缺陷,應(yīng)放棄。受壓面積為:A=100×100=10000mm2。
(3)將試件放在試驗(yàn)機(jī)下壓板正中間,上下壓板與試件之間宜墊以墊板,加壓方向與試件成型時(shí)的方向垂直。
(4)加荷應(yīng)連續(xù)而均勻地進(jìn)行(不得沖擊)?;炷翉?qiáng)度等級(jí)<C30時(shí),加荷速度取每秒0.3MPa~0.5MPa;混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C30且<C60時(shí),取每秒0.5MPa~0.8MPa;混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C60時(shí),取每秒鐘0.8MPa~1.0MPa。鑒于混凝土的強(qiáng)度很低,一般要求<5MPa,故加荷速度取為0.5KN/s。當(dāng)試件破壞后,應(yīng)盡快停止試驗(yàn),以免沖壞儀器,記錄破壞荷載。
2.4 減水劑對(duì)混凝土經(jīng)時(shí)損失的影響
2.4.1 配合比
表2.1 混凝土的配合比
(1)第一組為無減水劑混凝土,含水率為0.023;
(2)第二組摻減水劑,含水率為0.032;
(3)第三組摻減水劑,含水率為0.032。
2.4.2 坍落度和擴(kuò)展度檢測(cè)結(jié)果
表2.2 混凝土的坍落度和擴(kuò)展度
2.4.3 三種配比混凝土對(duì)初始坍落度和擴(kuò)展度的影響
表2.3 初始坍落度和擴(kuò)展度值
通過上面的表格可以清晰的得出結(jié)論,減水劑對(duì)混凝土初始的坍落度和擴(kuò)展度有非常積極的影響,大大提高了混凝土初始的工作性。
2.4.4 不同時(shí)間段混凝土經(jīng)時(shí)損失的影響
不同摻量和種類的減水劑混凝土在0~10min、10min~20min、20min~30min、30min~40min、40min~50min、50min~60min時(shí)間段的坍落度經(jīng)時(shí)損失經(jīng)試驗(yàn)可得出如下結(jié)論:
(1)0~10min減水劑摻量為1.5%時(shí),加減水劑混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時(shí)損失值較基準(zhǔn)混凝土的小。減水劑摻量為2.1%時(shí),加減水劑混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時(shí)損失值較基準(zhǔn)混凝土的大。擴(kuò)展度的經(jīng)時(shí)損失立交橋減水劑混凝土最大。
(2) 10~20min減水劑摻量為1.5%時(shí),加減水劑混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時(shí)損失值明顯大于基準(zhǔn)混凝土。減水劑摻量為2.1%時(shí),加減水劑混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時(shí)損失值小于基準(zhǔn)混凝土。擴(kuò)展度影響不明顯。
(3) 20~30min減水劑摻量為1.5%時(shí),加減水劑混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時(shí)損失值較大于基準(zhǔn)混凝土。減水劑摻量為2.1%時(shí),加減水劑混凝土拌合物的經(jīng)時(shí)坍落度損失值明顯基準(zhǔn)混凝土。擴(kuò)展度影響不明顯。
(4) 30~40min時(shí),兩種摻量的減水劑混凝土拌合物的坍落度及擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失值都明顯大于基準(zhǔn)混凝土。
(5)30min以后,摻減水劑混凝土拌合物的坍落度和擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失值基本都大于基準(zhǔn)混凝土。
(6)30min后加減水劑混凝土的經(jīng)時(shí)損失特別嚴(yán)重。
2.4.5
不同運(yùn)距及減水劑對(duì)混凝土經(jīng)時(shí)損失的影響
兩種減水劑在不同摻量下在10min、20min、30min、40min、50min、60min的坍落度和擴(kuò)展度損失值如圖2.7
圖2.4 混凝土坍落度和擴(kuò)展多損失值
由圖表可以得到如下結(jié)論:
(1)10min之前無減水劑混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失值大于摻減水劑的混凝土;
(2)10min以后的混凝土坍落度值明顯大于摻加減水劑混凝土坍落度值;
(3)雖然減水劑混凝土的初始工作性有很明顯的提高,但是嚴(yán)重加大了混凝土的經(jīng)時(shí)損失,影響了混凝土的工作性;
(4)由數(shù)據(jù)可知加礦粉和粉煤灰而不加減水劑混凝土拌合物的經(jīng)時(shí)損失較小。
混凝土中摻入減水劑(尤其是高效減水劑)改善了混凝土拌合物的流動(dòng)性,同時(shí)也可以減少用水量。但是在運(yùn)距較長(zhǎng)的時(shí)候,減水劑在相同時(shí)間內(nèi)的坍落度經(jīng)時(shí)損失比較嚴(yán)重,同時(shí)也難以起到其在混凝土起始時(shí)間的相同作用。因此,減水劑對(duì)預(yù)拌混凝土的工作性既有有利于預(yù)拌混凝土工作性的影響,又有增大預(yù)拌混凝土經(jīng)時(shí)損失的影響。所以,在使用減水劑的時(shí)候,要充分的考慮到減水劑的性質(zhì),按照混凝土組分通過試驗(yàn)確定,最大程度減少減水劑對(duì)混凝土經(jīng)時(shí)損失的影響,并計(jì)算合理的摻量或采取有效的措施。
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1007-6344(2016)02-0052-02