原材料及外加劑對(duì)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(duì)泵送混凝土的運(yùn)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(qiáng)度混凝土泵送、抗凍混凝土泵送以及自密實(shí)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(jì)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(duì)外加劑和原材料的選擇就顯得尤為重要，本文對(duì)原材料及外加劑對(duì)冬期施工混凝土性能的影響進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。
一、冬期施工混凝土對(duì)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(qiáng)度不低于p.042.5mpa，不宜采用礦渣水泥和r型早強(qiáng)水泥，不允許使用高鋁水泥；
當(dāng)設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60時(shí)，可以使用p.042.5水泥配制，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)超過C60的高強(qiáng)混凝土?xí)r，應(yīng)采用p.052.5普通或硅酸鹽水泥，或更高強(qiáng)度水泥；
在配制高強(qiáng)度等級(jí)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(shí)，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(shí)影響更大，摻優(yōu)質(zhì)高效減水劑的高強(qiáng)度混凝土，水泥用量<550ks/m3，超過此量時(shí)對(duì)混凝土強(qiáng)度沒有多少提高，造成材料浪費(fèi)；
可泵性是輸送中的流動(dòng)適宜程度，要求水泥用量適當(dāng)，用量偏少會(huì)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(huì)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(shí)性，為了滿足結(jié)構(gòu)的耐久性強(qiáng)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(duì)骨料粒徑的要求是隨著混凝土強(qiáng)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(shí)，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(shí)，粗骨料粒徑宜在1:3-1:4之間；100m以上時(shí)，粗骨料粒徑宜在1:4-1:5之間。骨料的級(jí)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(xì)骨料的選用
高強(qiáng)度等級(jí)混凝土要求使用干凈的中、粗砂，細(xì)度模數(shù)在2.8～3.2之間，砂粒級(jí)配好，大于4.75mm和小于30nm的量越少越好，不然級(jí)配就差。粒徑600nm左右最好，累計(jì)篩余量大于70％以上；300nm累計(jì)篩余量大于90％；而150nm累計(jì)篩余量應(yīng)達(dá)到98％以上。
為滿足可泵性需求，砂率必須通過試驗(yàn)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(duì)強(qiáng)度不能提高而加大了費(fèi)用。因此泵送高強(qiáng)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(duì)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(yàn)資料表明，在同樣條件下用2級(jí)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(diǎn)運(yùn)輸20min時(shí)，坍落度損失較大；夏季環(huán)境溫度由20℃升至30℃，其凝結(jié)時(shí)間能加快1-3h，而30℃時(shí)出機(jī)坍落度為180mm時(shí)，經(jīng)過1h后坍落度已剩下不足120mm。
當(dāng)水灰比小于0.3時(shí)，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(shí)，硅粉用量增加，其需水量和減水劑用量會(huì)隨之提高。配制高強(qiáng)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(shí)，硅粉的效果會(huì)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(dòng)性主要靠高效減水劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)早強(qiáng)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(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)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(qiáng)度（富裕強(qiáng)度）和工作性能。混凝土要限制水化熱、降低單方使用成本時(shí)，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(duì)混凝土早期和后期抗壓強(qiáng)度均有較大的提高?？娠@著改善混凝土生產(chǎn)過程中原材料狀況波動(dòng)引起的離析、泌水、扒底等負(fù)面現(xiàn)象，加強(qiáng)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(duì)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(shí)性高的高強(qiáng)度，必須要求入引氣劑或引氣減水劑。
二、參考采用配合比對(duì)混凝土應(yīng)用的影響
冬期進(jìn)行施工時(shí)，混凝土的耐久性與強(qiáng)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(yàn)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(yùn)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(dá)到一致，反倒會(huì)產(chǎn)生相反的作用與效果。
2.1工程特點(diǎn)不同，要求也不相同房屋建筑工程同構(gòu)筑物工程對(duì)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(shí)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(hù)墻對(duì)保溫性要求較高。
2.2原材料對(duì)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(qiáng)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(xì)粒徑在骨料中比例不同，影響骨料的顆粒級(jí)配和空隙率。骨料中有機(jī)物的含量，含雜質(zhì)及含水率均會(huì)對(duì)混凝土配合比產(chǎn)生不同影響。
2.3施工方式對(duì)配合比的影響采用不同材質(zhì)模板對(duì)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(qiáng)度增長(zhǎng)快。采用集中攪拌的泵送混凝土的塑性比較合適，而強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制的混凝土則坍落度小。
摘自——《中國外加劑網(wǎng)》