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火狐体育官网在线:混凝土坍落度损失成因与控制策略探究

发布时间:2022-06-27 07:45:19     来源:火狐体育官网在线     作者:火狐体育官网app
  

  基础建设工程在建设完成后,需要长期暴露在自然空气环境中,面对不同的气侯情况,且水坝、桥梁等跨度较大的工程还需要留设孔洞,这就对混凝土的强度、流动性以及耐久度提出了更高的要求。

  对于高性能的混凝土而言,根据施工实际情况和强度要求,在实际浇筑过程中,混凝土的坍落度一般控制在10~20mm之间。随着建设施工技术标准化、规范化程度的提高,高性能混凝土施工也存在一定的技术难点,主要是在混凝土搅拌过程中,需要掺入优良的减水剂来平衡混凝土的流动性,从而进一步提升混凝土的强度。然而,新搅拌混凝土坍落度在半小时左右就会降至初始时的一半,造成在施工时混凝土吐料或者成型困难。鉴于此,如何有效地减少混凝土在施工过程中的坍落度损失以及应用高性能的混凝土,成为了人们关注的重点。

  为拌制良好、耐久、高强度的高性能混凝土,拌和时混凝土的配合比显得尤为重要,石子是影响混凝土强度的主要因素,应保证石子中砂石率不会太大。水灰比较大会影响混凝土强度,而在混凝土中加入高效的减水剂,能够大大缓解砂石率和水灰比对混凝土流动性的影响,但减水剂的加入会对混凝土造成一定的影响。

  (1)在拌制混凝土时,减水剂的损耗和水化反应是影响混凝土坍落度的主要因素。在拌制混凝土的混合物料中,水的使用量相对较少,而水泥的使用量相对较大时,由于水泥中的铝酸三钙会与水进行快速的反应,造成严重的坍落度,给施工现场造成严重的损失。同时,由于在进行水泥拌制过程中加入的减水剂会形成大量的带电粒子,会使得水泥内部形成相互排斥,水泥颗粒产生一定的距离,水进入水泥颗粒之间形成润滑剂,大大增加了混凝土的流动性,造成了坍落度的增大。在进行新的搅拌过程中,混合物料存在诸多水泥颗粒和石子,水泥颗粒之间存在的范德华力会抵消一部分电荷斥力。水泥中存在的水泥颗粒和石子有比较大的重力,能够有效抵抗混凝土中的电荷力,进而对混凝土坍落度的损失造成影响;

  (2)环境因素对混凝土坍落度影响也较大。特别是在夏天,混凝土运输过程中,外部环境温度比较高,就会造成混凝土内部的温度上升,大大减少混凝土中水泥颗粒之间的水分子,使得水泥颗粒之间的距离减小,混凝土的坍落度快速下降。在拌制高性能的混凝土时,需要加入的水泥用量相对较大,水化反应会产生大量的热能,造成水分蒸发,这也使得坍落度损失严重。

  混凝土的坍落度损失是由于水化反应不断加快,大大降低了减水剂的浓度。同时,大量的水分蒸发造成减水剂浓度降低,当减水率大于20%时,能够有效地控制坍落度损失。为保证施工过程中混凝土坍落度达到要求,加入一定的减水剂可以保证混凝土的坍落度,为保证在制拌过程以及运输浇筑时混凝土仍保持良好的坍落度,就必须加入大量的减水剂。在搅拌初期以及运输浇筑的过程中,采用大量高效减水剂以保证混凝土具有良好的坍落度相对困难,为减小混凝土坍落度,目前常采取以下方式。

  在拌制混凝土时,需要考虑水泥活性,还需根据现场实际情况对水泥的性能进行选择。在对强度提出要求的同时,还对影响坍落度的用水量、流动性等指标提出一定的要求,且水泥的表面积不宜过大,C3A含量不宜过高,根据实际需求以及当前研究确定石膏使用量以及粉磨温度,进而提升二水石膏的含量。同时,应该选择高品质的水泥,水泥不可过细,不宜选择含工业废渣的水泥,做好检测工作,在入库之前严格控制水泥的温度。

  有条件的情况下,应采用骨料预湿技术,尽可能降低集料中水泥对外加剂的吸附。在选定水泥时,可采取如下方法来缓解水泥与外加剂不相适应的情况:

  (1)分批次添加减水剂,将高效减水剂分两次进行添加,进而对混凝土坍落度进行控制,进行第二次的减水剂补充,能够有效提升混凝土坍落度,通常将第一次添加减水剂的剂量定为60%~75%;

  (2)在进行混凝土新的搅拌过程中,加入减水剂50~70s后能够有效降低坍落度的损失;

  (3)开发的新型复合高效减水剂,能够有效保证混凝土的坍落度,一般是由高效减水剂与缓凝剂进行混合。缓凝剂能够大幅度降低水泥的水化速度,可使混凝土在使用前不会因为水化作用而降低流动性,从而解决混凝土坍落度的问题。当采用聚羧酸减水剂进行复配时,为提升混凝土的保坍性,应该增加低敏感的减水母液。

  混凝土养护要求温度为(20±3)℃,相对湿度大于90%。由于混凝土在搅拌的过程中产生大量的热量,或者在炎热的夏季进行长距离运输的过程中,受环境的影响,需要时刻保持混凝土的湿度,减小水分蒸发造成的混凝土坍落度损失,为此应在运输的过程中,采取隔热措施,在搅拌的过程中采取冷水浇灌来增加混凝土的湿度,从而减少环境对混凝土带来的影响。

  混凝土的基准配合比是水泥:水:砂:石子=264∶185∶680∶1290,重量比为1.00∶0.7∶2.58∶4.9。由于骨料当中含有一定的水量,不单单能够增加混凝土中的水的比重,也会在一定程度上改变水灰比,在一定程度上降低骨料的比重,会使得混凝土的配合比发生一定的变化。按照JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》,粗骨料的含水率应<0.2%,细骨料的含水率应<0.5%。在实际施工过程中,在混凝土中添加不同剂量的骨料,就会相对应地改变混凝土中水量的比重,因此,在现场施工时,需不断调整骨料的含水率,选择合适的骨料,满足施工需要。

  为增加混凝土的保水能力,可以在混凝土当中添加额外成分——粉煤灰,由于其比水泥熟料粒度更细,含有70%以上的玻璃微珠,因此粉煤灰具有良好的保水性和匀质性,让粉煤灰微粒均匀地分布在浆体中,能够有效提升混凝土的保水能力。例如:可以采用纤维素醚等化学保水剂等材料,提升混凝土的保水能力,但是不能采用矿粉作为保水材料。应通过试验确定粉煤灰的掺量,预应力混凝土的最大掺量为15%~30%,钢筋混凝土的最大掺量为30%~40%,素混凝土为45%~55%,碾压混凝土可达65%~70%。如果基础钢筋混凝土的浇筑量比较大,粉煤灰最大掺量可增加5%~10%。

  含气量为气体占混凝土体积的百分比,新拌混凝土含气量推荐为3.5%~4.5%。按照JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》规定,按石子粒径含气量在4.5%~7%之间,而按照GB50164-2011《混凝土质量控制标准》规定,按石子粒径含气量≤5.5%。在建设施工中,选取不需要有抗冻需求的混凝土时,可在拌制混凝土时加入适量消泡剂,避免成型后的混凝土出现大量气泡。而为了有效提升混凝土的抗冻性,可以加入一定量的引泡剂,使得混凝土内部形成诸多小气泡,稳定内部的含气量。同时,为保证混凝土的黏性,可以加入适量的水泥浆来增加混凝土的黏稠度,为小气泡创造稳定的环境。

  在混凝土泵输中外加剂的使用时间和使用量对混凝土坍落度损失具有很大的影响,通过实践发现,在流动性要求相同的情况下,后添加外加剂的使用量是在泵输过程中添加外加剂使用量的50%~80%,表征为后添加外加剂搅拌制得的混凝土的流动性比在泵输过程中添加外加剂所搅拌制得的混凝土流动性高得多。

  应该在原有的基础上,积极探索具有高性能的混凝土,最大程度地提升原材料的整体性能,如增加水泥的整体性能,降低外加剂对原材料的敏感性。必要时,应该根据实际情况,对每次浇筑前的搅拌站进行坍落度实验,积极观测混凝土的坍落度,混凝土放置浇筑点时严禁加水,并对现场进行严密的监管,确保混凝土的坍落度控制在合理范围内。

  引起混凝土坍落度损失的因素很多,从研究结果来看,为保证混凝土的整体性能,应规范混凝土的搅拌配合比,保证混凝土的石子量和水灰量,并且严格控制减水剂的用量,以确保混凝土的强度。控制混凝土坍落度是一个需要长期研究的问题,在实际施工中如果发现更多影响混凝土坍落度的因素,就需要采取针对性措施,防止混凝土坍落度的损失。为适应高性能混凝土的广泛应用,还应该积极探索新技术,尽可能减少混凝土坍落度损失,为后期的研究提供相应参考。返回搜狐,查看更多


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