外加劑對特細(xì)砂混凝土性能的試驗(yàn)研究

孫榮華

(遼寧水利職業(yè)學(xué)院，遼寧沈陽 110122)

外加劑對特細(xì)砂混凝土性能的試驗(yàn)研究

孫榮華

(遼寧水利職業(yè)學(xué)院，遼寧沈陽 110122)

研究以PO42.5級水泥和II級灰為主要原料，通過添加減水劑、速凝劑、粉煤灰等不同外加劑做單因素實(shí)驗(yàn)，探討外加劑對特細(xì)砂混凝土性能的影響。研究表明：高效減水劑FDN的最佳添加比例為0.55%及速凝劑的最佳添加比例為2.0%。通過添加高效的減水劑、速凝劑等外加劑可以有效縮短混凝土凝結(jié)時間、增大抗壓強(qiáng)度，解決塌模、開裂等問題。

特細(xì)砂混凝土 外加劑 塌模

特細(xì)砂混凝土是指用細(xì)度模數(shù)介于0.7到1.5的特細(xì)砂配制而成的混凝土，由于工程對中砂的大量開采，資源越來越少，而特細(xì)砂的廣泛分布，但其粒徑小，是否能用特細(xì)砂取代中砂，達(dá)到滿足工程要求的混凝土的強(qiáng)度和耐久性，此問題引起人們的思考。目前，國內(nèi)外學(xué)者對于不同外加劑對特細(xì)砂混凝土性能影響的研究還較少。本文研究不同外加劑添加比例對特細(xì)砂混凝土性能的影響，以對今后特細(xì)砂混凝土的使用給予借鑒。

1. 料與方法

1.1 試驗(yàn)原材料

水泥：采用阿克蘇青松水泥廠生產(chǎn)的PO42.5級水泥，物理學(xué)性能如表1所示；減水劑為高效減水劑FDN，引氣劑為AER，速凝劑選取主要成分為鋁酸鈉的速凝劑。特細(xì)砂混凝土初始配合比如表1所示。

表1 試驗(yàn)所用水泥物理學(xué)性能

表2 特細(xì)砂初始配合比例

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 特細(xì)砂混凝土外加劑單因素實(shí)驗(yàn)

按表1所示的比例混合水泥和粉煤粉，當(dāng)做減水劑添加試驗(yàn)時，速凝劑的添加比例按表1所示，減水劑的添加比例分別為0.40%、0.45%、0.50%、0.55%、0.60%；速凝劑的添加比例為0.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%。

1.2.2 特細(xì)砂混凝土性能檢測

特細(xì)砂混凝土的凝結(jié)時間以及流動度均按《GB1346-2001》和《GB/T2419》所示的測定方法進(jìn)行檢測。塌模試驗(yàn)方法如下選用地面直徑為20cm，高度為4m的塑料管道進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，特細(xì)砂混凝土澆筑完上述試驗(yàn)管道后，自然條件下養(yǎng)護(hù)3天，然后從模具的頂部和底部取樣檢測干容重、強(qiáng)度和塌模高度等。

2. 果

2.1 減水劑對特細(xì)砂混凝土性能的影響

在進(jìn)行不同添加比例減水劑對特細(xì)砂混凝土抗壓強(qiáng)度的影響單因素實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)減水劑的添加比例過高時可以大大增加混凝土的流動性，但是混凝土的初凝時間會延長。當(dāng)減水劑的添加比例低于0.55%時，加大減水劑的添加比例可以提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，但當(dāng)減水劑的添加比例超過0.55%時，加大減水劑的添加比例卻降低了混凝土的抗壓強(qiáng)度，所以對于減水劑添加比例為0.55%時，特細(xì)砂混凝土抗壓強(qiáng)度最好。

2.2 速凝劑對特細(xì)砂混凝土性能的影響

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行速水劑添加比例單因素實(shí)驗(yàn)，并按1.2.2所示的特細(xì)砂混凝土性能檢測方法檢測其性能，結(jié)果如下所示。

圖X 速凝劑對特細(xì)砂混凝土凝結(jié)時間的影響

由圖X可知，隨著速凝劑添加比例的增加，特細(xì)砂混凝土初凝時間逐漸減少，但是終凝時間變化不穩(wěn)定。當(dāng)速凝劑的添加比例小于2.0%時，隨著速凝劑添加比例的加大，特細(xì)砂混凝土所需的凝結(jié)時間也在減少；當(dāng)速凝劑的添加比例加大到2.5%時，特細(xì)砂混凝土所需的凝結(jié)時間又較之前有所增加，但當(dāng)速凝劑的添加比例繼續(xù)加大時，混凝土的凝結(jié)時間又進(jìn)一步縮短到很小。綜合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)以及成本考慮，選擇速凝劑的添加比例為2.0%。

2.3 塌模試驗(yàn)結(jié)果

按1.2所示的試驗(yàn)方法進(jìn)行塌模試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。

表3 塌模試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，底部干容重比頂部增加4.46%，抗壓強(qiáng)度增加了6.07%，主要是由于底部在澆筑時會受到高度的影響。

3. 論

減水劑是一種在維持混凝土坍落度不變的條件下，能減少混凝土拌合用水量的外加劑，加入混凝土拌合物后對水泥顆粒有分散作用，能改善其和易性，減少單位用水量，改善混凝土拌合物的流動性或減少單位水泥用量，節(jié)約水泥[1]。速凝劑是一種摻入混凝土中能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑，它們的作用是加速水泥的水化硬化，在很短的時間內(nèi)形成足夠的強(qiáng)度，以保證特殊施工的要求[2]。

本文研究發(fā)現(xiàn)，通過添加高效的減水劑、速凝劑等外加劑可以有效縮短混凝土凝固時間、增強(qiáng)抗壓強(qiáng)度，解決塌模、開裂等問題。

[1]胡文忠.水工特細(xì)砂混凝土配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)和施工應(yīng)用[J].山西建筑，2008（10）：186-187.

[2]牛云輝，盧忠遠(yuǎn)，嚴(yán)云，等.外加劑對泡沫混凝土性能的影響[J].混凝土與水泥制品，2011（3）：9-13.

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1007-6344（2015）11-0288-01