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公司新闻
2021-11-21
2021-11-21

水泥使用中容易忽视的一些问题

  水泥是混凝土的重要组成材料,没有水泥,混凝土就失去胶结性能。水泥使用中有些问题,还是要注意的。   (一)水泥用量越多越好   水泥是混凝土的重要胶结材料,没有水泥,混凝土就很难谈上强度。因此,在大多数人的心理水泥用量多,用量足,强度富裕系数高,就安全,心理就踏实。尤其是在砂、石等原材料质量不稳定的情况下,砂、石质量一旦变差,首先想到的就是提高水泥强度,先保住混凝土强度再说。其实,水泥用量过高的弊端,有时很清楚,但有时很无奈。   (1)水泥用量越大,混凝土收缩变形相对增大,体积稳定性变差,再加上各种收缩拉应力的叠加,一旦超过混凝土的抗拉强度,就会造成混凝土开裂。此外,水泥用量的增加,其水化热越多,温升大(快),由此产生的温度变形也相应越大,造成混凝土开裂的几率也相应增加。工程实践证明,当混凝土的内外温差大于25℃、表面与大气温差大于20℃时,混凝土就有可能开裂。   (2)水泥用量的增加,会提高混凝土浆体用量,包裹在骨料表面的浆体厚度增加,进而降低骨料间的摩擦力,增加混凝土的流动性,改善混凝土的和易性。但水泥用量过大,会造成浆体过多,容易产生跑浆现象,降低混凝土的粘聚性,从而影响混凝土拌合物的和易性。   (二)水泥的强度问题   现在工程施工速度比较快,为了满足拆模和施工要求,要求混凝土早期强度高。再加上搅拌站普遍使用矿物掺合料,所选用的水泥早期强度一般不能过低,相应也要求水泥早期强度高些。但也不是早期强度越高越好,随着水泥技术的进步和粉磨工艺的发展,提高混凝土早期强度基本不是什么难事。为了满足早期强度要求,普遍水泥细度较细,硅酸三钙及铝酸三钙的含量增加。这些变化虽然对混凝土的强度及早期强度的提高有利,但却增加了混凝土的温度收缩和干燥收缩,再加上较低水灰比产生的自收缩,混凝土极易开裂。   混凝土早期强度的提高使得混凝土的弹性模量在早期迅速增加,而此时的抗拉强度却增加得很慢,有时几乎没有增长。因为混凝土收缩受到约束引起的拉应力σ与混凝土的收缩应变ε及弹性模量E成正比,弹性模量的增长速度远远大于混凝土抗拉强度的增长,从而大大增加了混凝土收缩产生的拉应力。与此同时,很高的早期强度使得徐变很小,无法缓解收缩应力,从而使混凝土开裂。选择3d强度不太高,28d强度高的水泥,早期水化速度不太快,后期水泥强度增长幅度大,在使用中比较容易操作。   (三)应根据具体情况选择水泥   不同工程部位对水泥性能要求也不相同,应根据工程部位、环境条件选择水泥。例如,路面混凝土选择一些抗折性能好的水泥,大体积混凝土选择水化热较低的低热水泥,冬季选择早期强度稍高的水泥。   (四)合理使用矿物掺合料   一些搅拌站的管理者常常认为,掺加矿物掺合料就是为了降低水泥用量,节约水泥,利益的驱使总希望,试验室技术人员多用掺合料。其实,在生产实践中我们发现,矿物掺合料的使用可以增加混凝土的粘聚性,减少离析、泌水,改善混凝土拌合物的工作性。   流动性大的普通混凝土拌合物很容易出现离析和泌水,从而使混凝土的均质性受到破坏,并在内部形成泌水通道和沉降裂缝,掺入矿物掺合料可使拌合物的粘聚性增加,减少离析和泌水,改善混凝土拌合物的和易性。在生产混凝土时,掺用矿物掺合料可以降低水泥水化热,降低温升,相应降低混凝土的内外温差、表面与环境大气的温差、使温度裂缝。当然不同的矿物掺合料对混凝土的收缩影响也不相同,用粉煤灰取代一定量的水泥可以减少混凝土的收缩;而以硅粉和粒化高炉矿渣粉为掺合料时,则使混凝土的收缩有不同程度的增加,尤其是硅粉较甚。此外,在混凝土中掺入矿物掺合料后,使得某些技术性能得以改善和提高。如,利用矿物掺合料的二次水化,增加混凝土的密实性,改变混凝土的强度增长规律,提高混凝土的耐久性,不同品种矿物掺合料的复合掺用可起到“超叠加作用”。   (五)注意水泥和外加剂的适应性   商品混凝土普遍使用外加剂,实践发现同品种、同掺量的外加剂,对于不同厂家的水泥,其效果有很大差别,甚至同一厂家的水泥生产批次不同,对外加剂效果也差别很大。同样,不同厂家出厂的同种外加剂,对于同一厂家生产的同品种水泥,甚至同批号的水泥,其作用效果也有很大差别,主要表现在凝结时间、坍落度损失、减水效果及对流动性影响的不同,甚至会造成混凝土强度的降低和耐久性的下降。因此,要重视外加剂与水泥适应性的检验,时刻关注水泥质量或外加剂的变化,发现问题,及时采取措施,避免工程事故的发生。(来源:微信公众号砼话,如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时联系,我们将尽快处理。)
2021-11-19
2021-11-19

混凝土泌水、离析、扒底和滞后泌水现象

  混凝土拌合物是由水泥、粗细骨料,水、外加剂以及矿物掺合料等组成的,由于各组成材料的密度、颗粒大小的差异以及配合比的不同,在重力和外力的作用下,各组分材料间会出现相互分离的现象,称为混凝土离析。拌合物中的颗粒大而重的粗骨料下沉速度比较快,易于沉降到底部,而拌合物中的水分由于比重小,上浮从拌合物中分离出来,在混凝土表面产生泌水现象,泌水是混凝土粘聚性不良的表现。混凝土离析一般有两种现象,一种是拌合物中的粗骨料易于从拌合物中分离出来,即拌合物的包裹性差,另一种是拌合物中浆体易于分离出来。混凝土保水性是以拌合物中稀浆或水析出的程度来衡量的,当坍落度提起后,有稀浆从底部析出,混凝土拌合物因浆体流出而骨料外漏,则说明拌合物保水性不好。   (一)泌水产生的原因有哪些   (1)水泥中的C3A含量低,凝结时间偏长,或水泥比表面积小。   (2)粉煤灰质量差,含碳量高,碳呈海绵体,吸附水和外加剂,造成用水量增加,振捣后部分水分释放出来形成泌水。此外,矿粉用量过大也容易泌水。   (3)泵送剂中使用磷酸盐、柠檬酸、糖以及葡萄糖等缓凝组分,易产生泌水,使用脂肪族高效减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂也会加剧泌水现象发生。   (4)砂细度模数偏大,0.315mm的颗粒含量不足15%,使混凝土保水性下降,出现泌水。粗细骨料的表观密度偏大,也会造成泌水现象。   (5)混凝土砂率偏小,或者大坍落度混凝土的胶凝材料用量不足300kg/m3。   (二)哪些原因会造成混凝土离析   泌水是混凝土拌合物发生离析的前提,先泌水,随之各组分分离形成离析。严重离析会造成施工过程中堵泵,影响施工进度。离析的混凝土浇筑到墙、柱等竖向结构,容易使结构分层,严重时柱墙上部形成厚厚的砂浆层,无粗骨料。离析混凝土浇筑到板面结构,容易发生沉降,产生顺筋裂缝。使用泌水的混凝土浇筑到柱、桥墩等竖向结构,拆模后容易发现漏砂的现象称为砂线,砂线就是混凝土泌水过程中带走水泥等胶凝材料使砂子裸露出现形成的。   造成离析的原因有一下几种:   (1)粗骨料粒径过大,级配不连续,拌合物稍以静止,粗骨料下沉造成离析。   (2)混凝土砂率偏低,混凝土粘聚性差。   (3)外加剂用量偏大。   (4)砂含水率控制不当,或罐车内有积水,造成用水量偏大。   (5)外加剂阀门失灵或者关闭不严,造成外加剂掺量过大,造成离析。   若由于运输车内水为倒净或外加剂阀门失灵或者关闭不严造成的严重离析,应作报废处理。如果离析不太严重,可倒掉部分稀浆,再适当掺入部分水泥或稠度较大的高两个以上强度等级的砂浆。充分搅拌,检测合格方可出厂。   若因骨料不合格、粒径过大、级配不良造成的离析,可根据实际情况加入部分细石进行生产。   若离析混凝土浇筑到工程部位,应根据实际情况及时处理,严重时应及时拆除,重新浇筑。板面结构离析不太严重,只是上层浮浆较多,可在混凝土凝结前撒细石,在进行抹压。   (三)混凝土拌合物扒底、板结   混凝土泌水和扒底是一对孪生兄弟,一般情况下同时出现。混凝土泌水,水和浆体上浮,骨料下沉与底板黏结在一起,很难用铁锹等工具翻动,这种现象就是扒底、板结。   产生扒底的主要原因就是外加剂用量偏高,尤其是使用氨基磺酸盐系和聚羧酸系高性能减水剂时,对掺量十分明显,掺量稍微高一点或用水量波动5kg/m3左右,就会出现泌水、扒底现象。在运输罐车内很难分辨,卸出泵车料斗或者小推车中,一停止搅拌,混凝土拌合物骨料下沉,浆体上浮。将拌合物倒在地上,往往是石子堆积,浆体慢慢流淌到远处。发生扒底板结的混凝土拌合物容易浆石分离,容易堵泵管,即使勉强进行浇筑,也会造成混凝土结构分层或严重跑浆,使结构出现严重缺陷,甚至返工。   要预防混凝土拌合物产生泌水、扒底现象,应注意以下几点:   (1)对外加剂反复试验,寻找最佳掺量。要注意水泥与外加剂的相容性,更换水泥或外加剂应通过试验寻找饱和点。   (2)严格控制外加剂用量和用水量,使用聚羧酸减水剂时,应选用固含量10%左右的,降低掺量的敏感性。   (3)加强混凝土出厂检测,包括动态和静态检查,并跟踪观察现场混凝土的可泵性和保水性。   (4)提高砂率,或使用0315mm颗粒含量大于15%的中砂,保证足够的胶凝材料用量,提高混凝土粘聚性和保水性。   (5)使用聚羧酸减水剂时,可以复合引气剂、保水组分。   (四)滞后泌水   混凝土组分复杂,各组分之间可能不协调,造成彼此间相容性差,尤其是水泥与外加剂,表现更为突出。若两者相容性差,过度提高外加剂用量会造成混凝土初凝时间延长,使自由水析出产生滞后泌水。   产生滞后泌水有一下原因:   (1)水泥中的C3A含量低,碱含量低,混合材掺量大(尤其是矿粉),水泥凝结时间偏长,当遇到环境温度低时更容易发生滞后泌水现象。   (2)外加剂超量使用。外加剂虽然可以增加混凝土流动性,但超量使用会降低混凝土粘聚性,保水性变差,在一定程度上增加泌水的可能性。   (3)使用缓释型聚羧酸减水剂,当遇到温度变低时,部分减水剂释放缓慢,后期的缓释作用导致混凝土拌合物泌水。   (4)缓凝剂使用过量或者使用易泌水的缓凝组分,造成混凝土拌合物滞后泌水现象。   (5)矿物掺合料用量大,混凝土凝结时间延长,遇到突然降温,混凝土凝结时间延长更明显,很容易使混凝土拌合物发生滞后泌水。   (6)二次添加减水剂过量。混凝土浇筑前发现拌合物工作性不满足施工要求,添加外加剂调整时,用量偏高,浇筑后外加剂发生作用,使水分从拌合物中析出。   以上六种情况是造成混凝土拌合物滞后泌水的常见原因,生产实践中,根据实际情况,找到具体原因,然后根据具体原因采取相应措施,也是可以解决或改善的。(来源:微信公众号砼话,如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时联系,我们将尽快处理。)
2021-10-24
2021-10-24

石粉含量对机制砂混凝土性能影响的研究现状

  1引言   目前我国的建筑用砂以天然砂和机制砂为主,其中天然砂总量在近年来的连续开采下不断下降,产量已经不能够满足建筑行业的用砂需求。机制砂是由石料经制砂机破碎、筛分而成的一种人工砂,粒径多小于4.75mm。相较于普通河砂,机制砂具备原料可控、性能稳定、生产设备和工艺可调、成本低廉等众多优势,适宜在建筑行业内推广应用。美国等发达国家早在上个世纪就开始将机制砂应用于实际工程中。美国曾在1996年对机制砂及其母岩进行过针对性研究,结果表明机制砂大约占集细料的20%。   受到生产工艺及流程的影响,石粉会作为一种副产物出现在机制砂中,其主要矿物成分与母岩相同,含量约占机制砂的10%~20%。机制砂中的石粉具有很多有益作用,一方面,石粉能够有效改善机制砂的级配;另一方面,石粉在某种程度上可以替代水泥填充混凝土内部空隙,提高混凝土的综合性能。   但现行的国标GB/T14684-2011(建设用砂)对C60、C30~C60、低于C30混凝土中石粉含量的上限作出了明确规定,分别不应超过3%、5%、7%,即混凝土强度等级越高,对石粉含量的控制越严格。若机制砂严格按照国标来控制其石粉的含量,制砂成本会大幅上升,还会出现大量多余的石粉,造成资源浪费。同时,考虑到混凝土中细颗粒的不足还会对其硬化过程带来不利影响,导致离析等现象的出现,造成混凝土质量不合格。基于上述原因,研究机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响是极为有必要的。近年来,国内外的学者就机制砂中石粉含量对混凝土工作性能(流动性及和易性)、力学性能(抗压强度及抗折强度)、耐久性能(抗渗性及抗冻性)等方面的影响规律及机理进行了大量的研究,得出了很多有益的结论,但仍存在一些分歧。   2石粉对混凝土性能的影响   2.1工作性能   机制砂中石粉含量对混凝土工作性能的影响主要体现在和易性、流动性、泌水率等方面。杨玉辉、王雨利等的研究成果显示适量石粉的添加能够提高机制砂混凝土的工作性能,其中C80机制砂混凝土在石粉含量占比为7%时达到最佳。贺图升等的研究指出石粉含量的增加会使得机制砂混凝土的泌水率下降,泌水潜伏期增加。李凤兰等的研究表明当石粉的含量在3%~7%时,机制砂混凝土的和易性和流动性随着石粉含量的增加而得到改善;当石粉含量高于13%时,机制砂混凝土的和易性和流动性逐渐下降。王雨利等的研究显示将机制砂混凝土的水胶比设置为0.4来对中低强度等级机制砂混凝土的最佳石粉含量进行预测可以取得很好的效果。杨家伟等通过试验研究发现低强度等级混凝土的和易性在石粉含量为24.8%时达到最佳。张冬梅等的研究表明石粉含量在4%~8%时,获得的机制砂混凝土性能较普通混凝土有较大改善,且石粉的粒度越细,混凝土性能越好。当石粉含量在6%时,获得的机制砂混凝土各方面性能达到最佳。周孝军等的研究发现石粉含量低于5%时,机制砂混凝土的试件表面有较多气孔;石粉含量在5%~10%时,机制砂混凝土的和易性、流动性等工作性能均较为优良;当石粉含量超过15%后,机制砂混凝土较黏稠,流动性不佳。张如林等指出添加适当的石粉可以改善机制砂的级配,提高机制砂混凝土的工作性能,且石粉含量存在一个最佳值。雷瑜等的研究指出当C35及C45机制砂混凝土中的石粉含量分别低于9%和8%时,机制砂混凝土与普通河砂混凝土在28d龄期后的干燥收缩情况几乎相同。李军等的研究成果显示适量石粉的添加可以改善机制砂混凝土的工作性能。一定范围内,混凝土的收缩值随石粉含量的增多而变大,超过限值后随石粉含量增多而变小。   综上所述,石粉含量对机制砂混凝土工作性能的影响存在一个最优值。对于不同的混凝土体系,石粉的最佳含量值是不同的。目前的研究缺少能够动态获得不同混凝土体系最佳石粉含量的方法,这将是后续的研究热点之一。   2.2力学性能   石粉的添加可以提高混凝土拌合物的保水性,填充混凝土内部空隙,降低孔隙率,因此目前多数的研究认为机制砂混凝土的强度高于同水灰比的天然河砂混凝土。Celik、Topcu、Imène、Eren、黎鹏平、杨海峰等的研究成果显示机制砂混凝土的抗压及抗折强度在石粉含量为10%时达到最大值,高于或低于10%时机制砂混凝土均无法发挥其最佳力学性能。石粉含量低于10%时,石粉无法完全填充混凝土内部的空隙;石粉含量高于10%时,没有足够的水泥浆体包裹集料。张礼华等的研究认为适宜含量的石粉可以提高混凝土的力学性能。对于C30混凝土,石粉含量不宜超过15%;对于C50混凝土,石粉含量宜在5%~10%之间,以5%左右为佳。黄昌华等通过试验研究发现当C35和C45机制砂混凝土中石粉的含量分别处于7%~13%和5%~8%时,机制砂混凝土的抗压强度及劈裂抗拉强度随石粉含量的增加而提高。机制砂混凝土比普通河砂混凝土具备更加优良的劈裂抗拉及抗裂性能。王青等的研究表明添加适量的石粉有利于混凝土力学强度的提高,中低强度泵送机制砂混凝土的力学性能在石粉含量为22%~25%时达到最佳。谢开仲等的研究表明机制砂混凝土的力学性能随石粉含量的增加先提高后降低,在3%时达到最佳。   综上所述,大多数学者的研究表明适量石粉的添加可以提高机制砂混凝土的力学性能。对于不同体系的混凝土,石粉的最优含量是变化的。一般认为,10%左右的石粉含量能够有效提高机制砂混凝土的力学性能。建立能动态评价不同体系机制砂混凝土最佳石粉含量的评价体系是今后研究的热点。   2.3耐久性能   目前国内外关于石粉含量对混凝土耐久性能影响的研究主要集中在抗渗性和抗冻性这两个方面。在抗渗性方面,多数研究表明添加石粉可以将混凝土内部孔隙填满,提高抗渗性。在抗冻性方面,受到试验条件及方法等因素的影响,不同的学者得到的结论有所差异。李婷婷等的研究认为石粉对含胶凝材料少、强度等级低的机制砂混凝土抗渗性提升明显,对含胶凝材料多、强度等级高的机制砂混凝土则几乎无影响。在水压抗渗方面,C30混凝土在石粉含量达到10%~15%左右时水压抗渗性最好。王稷良等的研究表明机制砂中石粉含量的增加会提升低强度机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能,降低其抗冻性能。低强度机制砂混凝土的抗冻性能在石粉含量高于10%时大幅降低;高强度机制砂混凝土的抗渗性能及抗冻性能对石粉含量变化不敏感,当石粉含量从3.5%增加至14%时,其抗渗性能及抗冻性能几乎无变化。王雨利等的研究显示机制砂混凝土的抗冻性要弱于河砂混凝土,适量石粉的添加可以提升机制砂混凝土的抗冻性能,机制砂混凝土的抗冻性能与机制砂的母岩种类无关。李凤兰的研究指出石粉含量的高低几乎不影响机制砂混凝土的抗渗性能及碳化性能。李北星等的研究表明机制砂混凝土的抗碳化性能、抗渗性能、抗硫酸盐侵蚀性能等指标在石粉含量为7%时达到最佳,明显优于河砂混凝土。杨卓强等指出适量石粉的添加会提高混凝土的抗碳化性能和抗渗性能,石粉含量高低几乎不影响混凝土的抗冻性能,在实际工程中可不考虑石粉含量变化对混凝土抗冻性能的影响。   综上所述,大多数学者的研究成果表明适量石粉的添加可以增强低强度混凝土(胶凝材料少)的抗冻性及抗渗性,对于高强度混凝土(胶凝材料多)则影响不明显。   3存在的问题及建议   从目前国内外学者对机制砂混凝土的研究成果来看,机制砂混凝土具备突出的经济效益和环保效益。但目前关于机制砂混凝土的研究还存在一些问题,例如:   ①目前研究的机制砂母岩多为石灰岩,很少涉及到其它岩石种类,今后应加强对其它岩性机制砂的研究,拓展机制砂的研究范围;   ②目前石粉含量对机制砂混凝土性能影响方面的研究仍存在争议,石粉的最佳含量在不同体系的混凝土中各不相同,建立能够动态评价不同体系机制砂混凝土最佳石粉含量的评价体系是今后研究的热点方向之一;   ③目前,吉林、江西、四川、陕西等地已经相继颁发了适用于本区域的技术标准来对机制砂的生产与应用进行指导,但由于地区地质条件等因素的差异,不同区域应用的领域有所差异,缺乏统一的执行标准,不利于机制砂混凝土在全国范围内的推广应用;   ④目前机制砂混凝土的配合比设计仍参考普通混凝土来进行,未体现石粉含量变化对混凝土性能的影响。在今后的配合比设计工作中,应在考虑石粉含量的基础上对设计值进行动态调整。   (来源:微信公众号砼话,如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时联系,我们将尽快处理。)
2021-09-26
2021-09-26

浅析混凝土泌水问题

  泌水是指新拌混凝土在静止状态下,从浆体中泌出部分拌合水并在表面聚集的现象。这种现象一般持续到胶凝材料浆体充分凝结为止。   泌水是混凝土拌合物的一种离析现象,是保水性能差引起的,影响混凝土强度和耐久性。水是混凝土拌合物中最轻的组分,当其它组成材料性能不良或配合比例不合适时,容易引起拌合水上浮于表面。泌水的新拌混凝土将加速骨料和胶凝材料颗粒的沉降,影响混凝土拌合物各组成材料的分布,严重泌水时粗骨料在拌合物下部聚集,即砂浆与石子难以维持其均匀性,产生浆骨离析。   产生泌水的主要原因   (1)与胶凝材料性质有关,如细度、品种、矿物组成等。   (2)与施工操作有关,如过振会加大泌水性。   (3) 骨料级配不良、砂率少或砂中150μm 以下颗粒含量少。   (4)水胶比大、胶凝材料用量少,混凝土拌合物黏聚性差。   (5)新拌混凝土坍落度过大或用水量多。   (6)减水剂掺量过大或与胶凝材料的适应性不良。   (7)凝结时间长的混凝土泌水时间也长,因而增加了泌水量。   (8)体积越大、浇筑高度越高越易泌水,且泌水量越多。   (9)生产时搅拌时间过短或过长,混凝土拌合物不均匀。   (10)在施工过程中,施工人员往混凝土拌合物里加水。   针对以上原因并结合实际情况,采取一种或综合措施,可减少或完全避免泌水现象的发生。   泌水对施工方面的影响   泌水的混凝土拌合物容易产生浆骨分离和抓底现象,当采用泵送工艺浇筑时,若混凝土的供应或泵送不连续,等待时间过长易造成输送管堵塞。   泌水对结构实体方面的影响   (1)在粗骨料和水平钢筋的下方会聚集一定数量的水囊,硬化后形成空隙,降低混凝土的密实性能,从而削弱了骨料或钢筋与混凝土的黏结力。   (2)在混凝土内部通道内上浮的水中带有极细的颗粒,在表面沉积成一层浮浆,这层浮浆比较柔弱,强度低耐磨性差(易脱皮和起砂);混凝土泌水还将在模板面与混凝土之间产生一道道的水痕或砂痕,影响混凝土表面的美观。因此,对于表面质量要求较高的结构,如路面混凝土、清水混凝土等,必须杜绝泌水的出现。自密实混凝土也必须杜绝泌水的出现。   (3)泌水使表面砂浆层水灰比增大,硬化后面层强度低于下部混凝土,因此分层浇筑的混凝土受下层混凝土表面泌水的影响,造成混凝土层间结合处强度降低,影响混凝土结构的整体质量。   (4)泌水的混凝土表层水分含量大,将加大塑性收缩引起表面开裂。   (5)泌水留下的毛细通道将降低混凝土结构的抗渗性、抗冻性和腐蚀性等。   防治与处理方法   (1)防止泌水的根本途径是提高混凝土拌合物的黏度,改善骨料级配,适当提高砂率,控制水胶比,掺入矿物掺合料和引气剂等。其中,矿物掺合料应选择质量较轻的,如硅灰比粉煤灰效果好,粉煤灰又比矿渣粉效果好等。   (2)注意运输和浇捣方法,并杜绝施工过程中往混凝土拌合物里加水,可以减少或避免泌水现象的发生。   (3)泌水量较大的结构,必须及时处理,其最有效的方法是真空吸水、人工掏水等,尤其在混凝土收面时更应该及时吸去泌水,以确保混凝土外观质量。严禁在模板上开孔自流,造成胶凝材料流失,影响混凝土的质量。   (4)对于表面质量要求较高厂房、车库等,若混凝土拌合物出现泌水,应除去泌水和浮浆,适时均匀地撒一薄层硬化剂后再抹光,能够有效防止混凝土表面脱皮、起砂和裂纹。而对于室外行车的路面混凝土,不宜采用硬化剂进行处理,因为用硬化剂处理表面过于光滑,不利于行车安全。   (来源:微信公众号砼话,如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时联系,我们将尽快处理。)
2021-06-22
2021-06-22

商品混凝土坍落度损失与对策

  随着建设工程技术的不断提高,现代混凝土工艺对混凝土工作性能要求越来越高。目前,商品混凝土已广泛应用于各类土木建筑工程及水利建设中,为满足运输等条件的限制,故商品混凝土比现场搅拌混凝土坍落度要大。但在施工过程中,常常因坍落度损失过大,从而影响到施工进度及工程质量。特别是泵送混凝土,在高温炎热天气条件下,混凝土坍落度损失更加突出。   坍落度损失的定义:混凝土拌合物经过一定时间后逐渐变稠而黏聚性增大,流动度逐渐降低的现象。影响混凝土坍落度损失主要有:水泥矿物组成、矿物掺合料、骨料、外加剂、环境温度等几个方面。   1外加剂与水泥适应性引起的坍落度损失   1.1矿物成分和石膏掺量   水泥的主要成分为C3S、C2S、C3A及C4AF,这些矿化成分其吸附活性顺序通常认为应该是C3A>C4AF>C3S>C2S,一般来说,水泥C3A和C4AF的比例越大,则减水剂的分散效果越差。   水泥中硫酸根离子比磺化的超塑化剂更容易与铝酸盐作用。所以,硫酸根离子与C3A的浓度平衡与否和高效减水剂浆体中高效减水剂浓度急速降低的现象有一定关系。C3A含量过高的水泥,应在高效减水剂中加入适量的阳离子羧甲基或选择合适的缓凝组分。应注意当高效减水剂用木钙或糖钙调凝时,出现异常凝结的水泥中有无水石膏存在或半水石膏存在。   1.2石膏形态和掺量   石膏是作为水泥的调凝剂使用的,以二水石膏(CaSO4·2H2O)水溶性最好。在水泥生产时温度过高会使大量二水石膏转变成半水石膏(CaSO4·1/2H2O)或无水石膏(CaSO4)即硬石膏。水泥一开始接触水,液相中硫酸根离子与C3A之间的平衡不仅取决于石膏掺量,还取决于石膏的品种和形态,尤其是以无水石膏作为调凝剂的水泥碰到木钙、糖钙减水剂时,则会产生更严重的不适应性,不仅得不到预期的减水效果,而且往往会引起流动性损失过快,甚至出现异常凝结(假凝)现象。水泥C3A含量较高或石膏与C3A比例太小,由混凝土制备单位采用减水剂后掺法,适当在混凝土中补充硫酸根离子或提高减水剂掺量。   1.3水泥的碱含量   水泥中可溶性碱最佳含量一般认为是0.4%~0.6%。适量的可溶性碱有利于促进水泥水化,更有利于混凝土早期强度发展。水泥的碱含量过大不仅会使减水剂塑化效果变差,还会导致混凝土坍落度损失加快和凝结时间缩短。试验表明在与碱含量高的水泥的适应性方面,低浓型萘系高效减水剂优于高浓型萘系高效减水剂。其原因在于低浓型萘系减水剂中,残留的硫酸钠为浆体液相及时提供了一定的硫酸根离子。水泥含碱量过高,由水泥生产厂尽量降低水泥碱含量或适当补充硫酸根离子。   1.4水泥的细度   水泥颗粒对减水剂分子具有较强的吸附性,在掺加减水剂的水泥浆体中,水泥颗粒越细,则对减水剂分子的吸附量越大,随着水泥细度的增大,在相同的水灰比和减水剂掺量相同的状况下,外加剂的效果呈线性下降趋势。对于水泥比表面积较大,应提高减水剂掺量。   1.5水泥的新鲜度和水泥的温度   水泥越新鲜,减水剂对其塑化效果相应越差。水泥温度越高,减水剂对其塑化效果也越差,混凝土坍落度损失也越大。对水泥比较新鲜或水泥温度过高,应适当增加高效减水剂的掺量或用掺合料替代部分水泥。   2混凝土矿物掺合料对坍落度损失的影响   现代混凝土中,矿物掺合料已经是必不可少的成分,矿物掺合料的掺入对混凝土用水量和外加剂吸附量有很大影响。Thomas根据大量的实验给出需水量比Y与粉煤灰细度A1(45μm筛余%)之间的关系如下式:当烧失量3%~4%时   Y=88.76+0.25A1,相关系数r=0.86;   当烧失量5%~11%时   Y=89.32+0.38A1,相关系数r=0.85。   优质粉煤灰可以减少用水量,提高混凝土拌合物的坍落度、流动性,又能改善混凝土的和易性及可泵性;同时,优质粉煤灰还能降低混凝土泌水率和干缩率,有效地提高了混凝土质量。   影响粉煤灰质量的另一因素是烧失量,烧失量对粉煤灰质量的影响是由于未燃尽的残碳的存在,这些粗大多孔的碳颗粒不仅使粉煤灰的需水量及外加剂的吸附量增大,进而增大混凝土坍落度损失,也对混凝土引气剂的效果产生不利的影响,因为这些碳粒更容易吸附引气剂。高烧失量粉煤灰通常需要更大剂量的引气剂(掺量要增加0.001%~0.002%)。此外高烧失量的粉煤灰因为含碳组分高的颗粒比较轻,在混凝土搅拌、运输和成型过程中容易浮到表面造成混凝土的离析。   矿物掺合料对混凝土的凝结时间与不掺矿物掺合料的普通混凝土相比,具有一定缓凝、保坍效果。在温度20℃,当粉煤灰掺量为30%时,混凝土初凝时间增加34.6%,终凝时间增加25.6%,减少混凝土坍落度损失。矿粉掺量为30%时,混凝土初凝时间增加10.9%,终凝时间增加8.2%。在掺量20%~30%,混凝土初终凝时间延长最大。温度每升高10~15℃,矿物掺合料可以增加5%~10%,从而降低水泥用量,减少混凝土坍落度损失。但应注意调整混凝土的凝结时间,特别是日平均温度不足10℃时,应调整混凝土配合比,降低混凝土中矿粉掺量(甚至不掺)或改变外加剂的品种来调整凝结时间。矿物掺合料应选用Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰及S95矿粉。   另外,如果掺合料的细度过细,比表面积大,则会增加对水分的吸收,对混凝土拌合物的坍落度产生不利影响。如硅粉掺量增加1%,用水量增加5~8kg,如果掺合料的细度过细时,应注意混凝土坍落度变化以便控制坍落度损失。   3骨料对混凝土坍落度损失的影响   3.1细骨料对混凝土坍落度损失的影响   细骨料含泥量增加,一方面使细骨料的比表面积随之增加,另一方面,含泥中粘土类矿物通常有较强的吸水性。因此,当混凝土用水量不变时,含泥量增加,混凝土坍落度损失将增加。当含泥量为小于3%时,对混凝土坍落度的影响不明显。但当含泥量超过4%时,对混凝土坍落度的影响明显增加。细骨料中的风化物含量较大时,该风化物抗压强度低(用手一捻颗粒便变成粉状)、用水量较大,外加剂基本不起作用,混凝土坍落度损失严重,在混凝土生产中应避免使用。   砂粒径对坍落度影响也很大,具体为:砂粒径过大,当0.3mm以下细粉过少时,导致砂浆量不足,不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑作用,因而使混凝土拌合物的流动性降低,混凝土拌合物的黏聚性和保水性差,严重时甚至出现泌水、离析、溃散。当0.3mm以下细粉过多时,混凝土粘稠、需水量大,外加剂和用水量增加,坍落度、流动性变小。因此生产中细骨料宜采用中砂(细度模数2.7~2.9):通过0.315mm筛孔不应小于15%;通过0.150mm筛孔不应小于5%。由于我国砂源日趋紧张,符合级配要求的中砂少之又少,生产中应对不符合级配要求的粗砂与细砂进行混合成中砂,以满足混凝土生产要求。此外,在商品混凝土生产实践中,应根据原材料变化及时调整砂率,砂率过大也是混凝土坍落度损失的原因之一。   3.2粗骨料混凝土坍落度损失的影响   粗骨料(碎石)的最大粒径、形状、表面纹理、级配和吸水性等特性将不同程度地影响新拌混凝土的和易性。粗骨料石粉含量对混凝土的坍落度影响相对小些。如果保持混凝土用水量不变时,石粉含量每增加2%,坍落度损失增加1~2cm。另一方面针状、片状骨料对混凝土的流动性及坍落度有着十分显著的影响。针状、片状骨料越多,混凝土的流动性越差。在相同混凝土用水量时流动性也就越小。生产实践中粗骨料最大粒径为20mm、25mm、31.5mm的连续级配,且针片状颗粒含量不大于10%时;混凝土的性状较好。   3.3骨料的吸水率对混凝土坍落度损失的影响   混凝土在拌制时如采用干骨料,而且骨料的吸水率较大的话,它可以从混凝土中吸取大量水分,使混凝土中的自由水分减少,导致混凝土坍落度减小。例如:在普通混凝土中,细骨料用量大约700kg/m3,粗骨料用量大约为1100kg/m3。如骨料的吸水率为1%,则细骨料可吸取7kg水,粗骨料可吸取11kg的水。若这一吸水过程在1h内完成,细骨料就有可能使混凝土的坍落度在1h内损失20~30mm,对于粗骨料也可作同样的考虑,它的吸水作用可使混凝土的坍落度损失达到40~50mm。若拌制混凝土时,粗细骨料均为干料,可使混凝土的坍落度损失达到60~80mm甚至更多。由此可见,骨料的吸水作用对混凝土的坍落度损失有不可忽略的影响。   骨料在使用前进行预吸水处理,在拌制混凝土的前一天洒水使骨料润湿,将骨料的吸水过程由混凝土拌制以后移至混凝土拌制前。应注意:第一、洒水不要太多;第二、应分次喷洒,每次不宜太多;第三、使用前应将骨料翻匀。   4环境条件对混凝土坍落度损失的影响   气温高,水泥水化反应快,外加剂的消耗加快混凝土坍落度损失越大;风越大,混凝土水分蒸发越快,加快了水泥颗粒之间的物理凝聚,混凝土坍落度损失越大。一般而言,温度每上升10℃,坍落度损失率增大10%~40%。根据情况,可采用在混凝土运输车上覆盖隔热材料或采用缓凝型高效减水剂降低水化速度等各种措施以减少坍落度损失,尽量使混凝土的温度保持在10~30℃范围之内,从而在一定时间范围内,控制混凝土坍落度的损失。夏季气温太高时,温度每增加10~15℃,应增加有用水量2%~4%或外加剂掺量增加0.1%~0.2%。运距每增加10~15km,增加用水量5~8kg或外加剂掺量增加0.1%~0.2%,也可采用二次添加外加剂或采取对骨料浇水降温的办法,减小坍落度损失。   5结束语   混凝土坍落度损失是现代商品混凝土所面临的一个非常重要而又实际的问题。影响混凝土坍落度损失的因素较多,合理选用水泥、骨料、外加剂和掺合料能有效控制坍落度的损失。但实际情况是复杂的,混凝土坍落度损失可能是某一种原因引起的,也可能是几种原因综合作用的结果。应在实际工作中不断结合生产及材料的具体情况,总结经验并选择合适的解决措施。   在控制混凝土坍落度损失时,还需注意两点:第一、必须结合具体情况,认真地分析引起混凝土坍落度损失的原因,采取相应的措施。第二、控制混凝土坍落度损失的许多措施可能会带来一些负面的影响,因此,必须把握好度,降低负面影响。   (来源:微信公众号砼话,如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时联系,我们将尽快处理。)
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