淺談混凝土外加劑與水泥不適應(yīng)性問題的解決辦法

路 巍，王玉杰

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

淺談混凝土外加劑與水泥不適應(yīng)性問題的解決辦法

路 巍，王玉杰

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

對外加劑與水泥不適應(yīng)性問題的解決過程及其原因進(jìn)行了簡述、分析、研究，在總結(jié)中提出了幾點可能有效的辦法。

混凝土外加劑;水泥;適應(yīng)性;總結(jié)

1 概述

混凝土外加劑和摻合料的作用：混凝土外加劑和摻合料可改善新拌混凝土的和易性，調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，改善可泵性，改變硬化混凝土強(qiáng)度發(fā)展速率，提高耐久性，增強(qiáng)抗裂性，保證結(jié)構(gòu)動載特性等。單摻混凝土外加劑的作用：(1)提高混凝土強(qiáng)度;(2)節(jié)約水泥;(3)既提高強(qiáng)度又節(jié)省水泥;(4)提高混凝土拌合物的流動性;(5)既提高流動性又節(jié)省水泥;(6)既提高流動性又提高強(qiáng)度。但選擇和使用不當(dāng)也有可能帶來施工困難或造成工程質(zhì)量問題。

隨著公路工程對水泥混凝土材料強(qiáng)度及混凝土工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要求的逐步提高，混凝土中越來越多的使用“雙摻技術(shù)”，即在混凝土中摻用化學(xué)外加劑與礦物摻合料來改善拌合物的工作性能，提高混凝土的物理力學(xué)性能和耐久性，保障工程質(zhì)量，節(jié)約水泥，降低成本。“雙摻技術(shù)”是國際公認(rèn)制備高性能混凝土的必備手段，外加劑與摻合料已是高性能混凝土不可缺少的重要組成部分。

目前，我國在橋、隧、涵、路面工程、市政工程、水利工程等各行各業(yè)的工程結(jié)構(gòu)混凝土中，外加劑與摻合料的應(yīng)用已越來越廣泛。

隨著GB175-2007通用硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)在2008年6月1日開始實施，2009年國家促內(nèi)需、保增長三年大干的形勢下，我國基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模和速度進(jìn)入前所未有的發(fā)展階段，伴隨而來的是水泥、外加劑、摻合料的用量越來越大，其性能也就越來越不穩(wěn)定，就造成混凝土的品質(zhì)也起伏不定。

綜上所述，公路混凝土工程選用外加劑時，首先應(yīng)做適應(yīng)性檢驗，并根據(jù)工程材料及施工條件，通過試驗優(yōu)選和確定外加劑品種和適宜摻量，同時當(dāng)條件變化時，重新進(jìn)行試驗優(yōu)選。

外加劑摻量應(yīng)以膠凝材料重量的百分率表示。隨著高性能混凝土“雙摻技術(shù)”的推行和普及，水泥與摻合料均被視為膠凝材料，摻合料對某些外加劑摻量的影響很大，因此，外加劑摻量應(yīng)考慮摻和料對外加劑摻加效果的影響。

2 綠林街大橋外加劑與水泥不適應(yīng)性問題及解決過程

在綠林街大橋項目中，由于水泥不穩(wěn)定，造成外加劑與水泥不適應(yīng)問題非常嚴(yán)重。當(dāng)前由于水泥產(chǎn)量逐年提高，而水泥中性能較穩(wěn)定、外加劑與之比較容易適應(yīng)的天然調(diào)凝材料和混合材越來越少，有的地區(qū)已經(jīng)沒有。水泥廠家開始陸續(xù)使用化工產(chǎn)品來代替天然材料，并且考慮成本問題，其摻量隨水泥熟料的強(qiáng)度變化而變化，這就造成水泥性能不穩(wěn)定，從而造成外加劑與水泥不適應(yīng)性問題異常，有時適應(yīng)性良好，有時適應(yīng)性極差。適應(yīng)性差的水泥拌和的混凝土有時保證能泵送的時間很短;有時外觀上氣泡又多又大;有時造成混凝土分層部位有缺陷;有時混凝土無法振搗密實，出現(xiàn)狗洞;嚴(yán)重的造成堵泵管，造成混凝土的浪費甚至引起質(zhì)量事故。增加了許多不應(yīng)有的損失。

下面我介紹一下綠林街大橋C50配比的主要試配過程：

綠林街大橋現(xiàn)澆箱梁為C50泵送、大體積、高性能預(yù)應(yīng)力混凝土。由于外加劑與水泥不適應(yīng)，造成混凝土保塑、凝結(jié)時間只能在30 min以內(nèi)，因此使C50泵送、大體積、高性能預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁混凝土無法正常澆筑。我們從更換不同批次水泥，同一批次水泥不同時間段的;不同省市、地區(qū)、廠家的不同類型外加劑，同一類型外加劑不同配方的;石料不同類型(摻小料的，不摻小料的，水洗的，水潤濕的);中砂(河砂、江砂);粉煤灰(一級、二級)不同批次的，同批次不同時間段的;不同地區(qū)的技術(shù)負(fù)責(zé)人，總工;期間從外加劑配方，水泥、粉煤灰比例，不同砂率，不同水膠比，又變換了許多次，最后終于找到了一種解決辦法，既經(jīng)濟(jì)又實用。

至此，我們期待著第一次C50泵送、大體積、高性能、預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁混凝土澆筑的驗證，無論是工作性能、力學(xué)性能、耐久性能，還是外觀性能。

通過這次研配綠林街大橋外加劑與水泥不適應(yīng)性問題的過程，我們總結(jié)了幾點有一定效果的辦法。

(1)信息方面：和水泥廠試驗室建立信息溝通渠道，以提前或及時了解水泥廠水泥調(diào)凝材料及混合材的變化，以便提前或及時采取應(yīng)對措施。

(2)原材方面：盡量選用含泥量小的砂、石料。多選幾種不同類別的外加劑和摻合料。水泥、外加劑、摻合料、砂、碎石進(jìn)場后及時做原材試驗，并按選定的配比用新進(jìn)材料做混凝土試拌，以便發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題。

(3)外加劑選定方面：首先應(yīng)進(jìn)行不少于3種外加劑的混凝土性能對比試驗，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)品種外加劑的規(guī)定，并選用其指標(biāo)最優(yōu)或較優(yōu)者，然后進(jìn)行3種外加劑的經(jīng)濟(jì)對比，外加劑的經(jīng)濟(jì)性絕非僅取決于銷售單價，同時于摻量有關(guān)，外加劑價格=單位水泥用量×實際摻量×單價，單價雖高，但摻量較小的外加劑，同樣具備優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性;最后：工程按性能、價格優(yōu)選外加劑時必須在選定一種使用產(chǎn)品的同時，確定另一種為備用產(chǎn)品。這是為防止因外加劑缺貨或供應(yīng)不上而中斷施工所采取的措施。

其次：外加劑的摻法：①優(yōu)先選用溶液法;干粉一般提前24 h配制成充分溶解，形成無團(tuán)塊的外加劑溶液后，再加入混凝土中拌勻。②后摻法：為了提高流動性，減少坍落度損失，再混凝土運輸車卸料前2 min將外加劑加入罐內(nèi)，快速拌勻后出料澆筑。③二次摻加法：在拌和站先加扣除預(yù)留后的水和外加劑，每方混凝土預(yù)留5 kg水和0.2%的外加劑(預(yù)留量根據(jù)實際情況調(diào)整)，配成溶液按運輸車的總方量，到澆筑地加入，快速拌勻后出料澆筑。

3 配合比調(diào)整方面

(1)在規(guī)范范圍內(nèi)，盡量減小水膠比，多摻質(zhì)優(yōu)粉煤灰。

(2)在保證工作性能的基礎(chǔ)上，盡量降低砂率，減小膠凝材料用量。

(3)在滿足混凝土結(jié)構(gòu)情況及施工方法的基礎(chǔ)上，盡量取大粒徑連續(xù)級配石料(以結(jié)構(gòu)最小邊尺寸和鋼筋最小凈距或泵管管徑的要求)。

(4)在保證強(qiáng)度基礎(chǔ)上，盡量增大水膠比。

(5)在混凝土出機(jī)時達(dá)到輕微離析狀態(tài)，以30 min后或60 min后的混凝土達(dá)到可泵為準(zhǔn)。

(5)羧酸類外加劑盡量和水一起加入拌和機(jī)內(nèi)。

(6)用多種外加劑，干粉類，酯類羧酸，醚類羧酸，再依據(jù)所需功能和外加劑廠溝通摻加料種類和數(shù)量進(jìn)行復(fù)配。

如果水泥中的調(diào)凝材料和混合材料變動范圍較大，通過以上方法都不能達(dá)到混凝土所需的設(shè)計要求，建議更換水泥。

U415.1

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1008-3383(2012)11-0146-01

2012-06-11