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混凝土控制期坍落度損失型泵送劑的配制思路及其作用機理
发布者:管理员   |   发布时间:2019-01-21   |   所属分类:常見問題   |   阅读次数:1457

  在建築業,特別是高層建築、大跨度橋梁、隧道等日益發展的今天,采用大流動性混凝土泵送施工在建設中已較爲普遍,即在攪拌站生産的新拌混凝土,一般采用運拌車運至現場,並配置混凝土泵送設備進行泵送澆注。混凝土從完成攪拌出廠到施工現場所需的時間,受運送距離、道路情況、交通阻滯、等候卸車等因素的影響,一般爲幾十分鍾乃至數小時。有時在海上澆注作業,混凝土在海岸攪拌站攪拌制備,利用船只運送至澆注現場,可能需要更長的時間。在這段時間內,混凝土的坍落度損失很大,特別是在高溫季節,其損失更爲顯著,在最不利的情況下,往往難以從運拌車中卸出或在泵送過程中引起堵泵(管)。此外,混凝土坍落度損失大時往往造成澆注困難,這也是導致混凝土中産生“蜂窩”等缺陷的原因。

  盡管我國泵送劑標准對混凝土坍落度損失的控制有一定要求,但采用這樣的産品尚無法滿足坍落度保持1h以上,甚至數小時內坍落度都不允許産生損失的要求。

  因此,如何有效地控制混凝土的坍落度損失,已成爲商品混凝土、泵送混凝土技術發展急需研究的重要課題之一。

  在過去十年裏,我國混凝土材料科學工作者在這方面進行了大量工作,在摻高效減水劑混凝土坍落度損失的原因、機理以及控制方面進行了堅持不懈的研究工作,取得了良好效果。

  1摻高效減水劑混凝土坍落度損失過快的原因及解決措施

  如圖山-3所示,摻與不摻禁系高效減水劑的混凝土,其坍落度損失速率並不相同,往往是摻加高效減水劑的混凝土,其坍落度損失反而更快。”

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  經過分析認爲,摻紫系高效減水劑的混凝土,其期落度損失過快的原因如下:

  (1)水泥中某些礦物吸附減水劑的能力有強弱。水泥中主要礦物吸附減水劑能力的順序爲CGA>C,AF>CGS>C;S,水泥一且加水攪拌(指先摻法),就促使較多的減水劑湧聚到水泥膠粒表面,使整個液相中減水劑的濃度顯著下降。當混凝土澆注成型時(實際上是矽酸鹽相急需陰離子表面活性劑時),對水泥起分散作用的減水劑量漸顯不足。因而,摻高效減水劑的混凝土的坍落度值將會隨靜停時間的延長而明顯減小。

  (2)氣泡外溢及水分蒸發。即使是摻非引氣型減水劑也總有一定的氣泡引入(摻引氣型減水劑則混凝土含氣量增加更顯著)。由于混凝土中的氣泡在卸料、運輸、堆放過程中會不斷外溢,原本在新拌混凝土中起“滾珠軸承”作用的極性微氣泡減少,並伴隨著水分蒸發,使混凝土坍落度值經時下降。摻入高效減水劑的混凝土由于用水量的大幅度減少,而水分蒸發量又與不摻加減水劑的混凝土大致相近,因此,混凝土中單位體積的水分蒸發率增大,使其坍落度損失加快。

  (3)摻加減水劑後,由于減水劑的分散效應使水泥顆粒表面的潤濕作用有所加強,AFt、C-S-H、CH等含水結晶礦物的增加,整個體系的固-液相比例改變,自由水量相對減少,凝聚趨勢加快,致使混凝土坍落度值下降較快,在高溫及幹燥條件下這種現象更甚。

  針對原因(1),控制混凝土坍落度損失可以采取的措施有:

  1)采用後摻法或分批添加法;

  2)適當增大減水劑的摻量;

  3)采用載體流化劑;

  4)摻加反應性高分子物質。

  事實證明,後摻法和分批添加法越來越不適合于大批量的混凝土澆注,而且對實施人員的專業水平要求較高,如果後摻法或分批添加的量太少,不能保證混凝土坍落度的增加和恢複,而當摻量過大時又會引起混凝土拌合物離析、泌水。由于減水劑與水泥的適應性問題的存在,增加減水劑的摻量也容易引起混凝土嚴重泌水。載體流化劑曾經在北方地區使用過其原理是像制備中藥丸那樣,將減水劑吸附在多孔的粉體中並制備成直徑2mm以下的小球,這樣,這種載體流化劑(減水劑)摻入混凝土中加水攪拌後,可以緩慢釋放減水劑分子(離子),不斷補充液相中的減水劑分子(離子),以防止混凝土拌合物流動性損失。但是現在預拌混凝土的生産摻加的泵送劑基本上爲液劑,且將具有一定直徑的載體流化劑摻入混凝土,萬一振搗時載體流化劑尚未釋放完全,必然會影響混凝土結構的均勻性和最終的強度、耐久性。

  反應性高分子最早在日本開發生産,這種物質在堿性條件下能緩慢釋放陰離子表面活性劑,這些釋放出的陰離子表面活性劑不斷吸附在水泥顆粒和水化産物表面,起到分散作用,對控制混凝土坍落度損失有相當好的效果。但由于反應性合成有一定難度,價格高,質量不太穩定,目前也未形成主流。

  針對原因(2),可以采取的措施有:

  1)適當複配含有穩定極性微氣泡的組分;

  2)適當複配保水、保望組分;

  3)高效減水劑合成工藝中采用新措施。

  氨基磺酸鹽減水劑、聚羧酸系減水劑是在萘系高效減水劑成功應用的基礎上,開發成功的兩代新型減水劑。此外,它們對控制混凝土坍落度非常有效。此外,也可以在萘系高效減水劑的分子結構上接枝羧酸基團,以增加萘系高效空間位阻效應,從而徹底改善其保持混凝土流動性的能力。

  針對原因(3),控制混凝土坍落度損失可以采取的措施主要爲適當複配緩凝組分及采取綜合措施等。

  綜上所述,配制控制坍落度損失型泵送劑可以從摻減水劑後混凝土坍落度損失的主要原因分析入手、因地制宜,既抓住主要矛盾,又盡量采取綜合措施,並通過大量試驗。


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