再流化混凝土的性能試驗(yàn)研究

黃 睿

（中鐵物資集團(tuán)有限公司， 北京 100143）

1 緒論

隨著混凝土外加劑技術(shù)的不斷發(fā)展，普通新拌混凝土的工作性能能夠被延長(zhǎng)到2 小時(shí)，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，同時(shí)不延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間。但是，由于內(nèi)在和外在的原因，新拌混凝土往往超過4 個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間沒有被澆筑，導(dǎo)致混凝土失去工作性能，無(wú)法使用，只能退回商品混凝土攪拌站重新調(diào)整。這樣不但造成了原材料的浪費(fèi)，而且嚴(yán)重影響施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。造成長(zhǎng)時(shí)間不能澆筑混凝土的原因有：(1)外加劑與混凝土適應(yīng)性差導(dǎo)致混凝土工作性能損失過快；(2)夏季溫度過高引起的混凝土工作性能損失過快；(3)運(yùn)輸距離過長(zhǎng)以及不可預(yù)知的事件發(fā)生，如：混凝土罐車或泵車故障等；(4)由于施工現(xiàn)場(chǎng)的原因使罐車等待時(shí)間過長(zhǎng)；(5)調(diào)度對(duì)情況判斷失誤使工地現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)罐車積壓的情況等。[1]商品混凝土攪拌站對(duì)這部分混凝土的處理方式大多是增加外加劑用量和增加用水量調(diào)整出工作性能后降低標(biāo)號(hào)使用，這樣調(diào)整既不能保證混凝土的工作性能，也不能保證混凝土的強(qiáng)度。如果控制不好很容易造成混凝土在短時(shí)間內(nèi)凝結(jié)，最后只能進(jìn)行砂石分離，浪費(fèi)原材料的同時(shí)，污染環(huán)境，而且給商品混凝土攪拌站造成經(jīng)濟(jì)損失。為了解決這一問題，在實(shí)驗(yàn)室模擬整個(gè)過程，保證混凝土初凝之前，進(jìn)行定量分析。

2 原材料及試驗(yàn)方法

2.1 原材料

外加劑：聚羧酸系減水劑；

水泥：冀東盾石P·O 42.5 水泥；

粉煤灰：大唐電廠，Ⅱ級(jí)粉煤灰；

礦粉：唐山銀水集團(tuán)，S95 級(jí)；

河砂：石家莊靈壽縣中砂，細(xì)度模數(shù)2.8；

碎卵石：北京市大興區(qū)魏善莊吳莊料場(chǎng)5～25 連續(xù)級(jí)配；

緩凝劑：葡萄糖酸鈉；

2.2 試驗(yàn)選用C40 配合比

表1 混凝土配合比(kg/m3)

2.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)環(huán)境溫度為12℃～14℃，濕度為40%～50%；

按照表1 混凝土配合比攪拌7 份相同的混凝土，每份25L，首先取部分P1 樣測(cè)量大于100h 的絕熱溫升曲線，同時(shí)測(cè)定P1 的120min 工作性能，然后將P1 成型為100mm×100mm×100mm 的混凝土試塊測(cè)定3d、7d、28d 的抗壓強(qiáng)度，將P2—P7 靜置4h 后(保證在混凝土初凝之前)，二次添加水、外加劑、緩凝劑葡萄糖酸鈉，測(cè)量P4，P5，P7 三個(gè)樣品大于100h 的絕熱溫升曲線，同時(shí)測(cè)定P2～P7 的120min 工作性能，然后將P2～P7 成型為100mm×100mm×100mm 的混凝土試塊測(cè)定3d、7d、28d 的抗壓強(qiáng)度，二次添加水、外加劑、葡萄糖酸鈉的量如表2 所示：

表2 葡萄糖酸鈉為緩凝劑各組混凝土再流化需要增加的組分

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 再流化混凝土凝結(jié)時(shí)間

由表3 可知，P6、P7 再流化之后的凝結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)，初凝時(shí)間均超過25h，輕則影響施工進(jìn)度，重則容易出現(xiàn)工程事故，因此P6、P7 不能滿足工程要求。P2～P5 的凝結(jié)時(shí)間在正常范圍內(nèi)。

表3 再流化混凝土的凝結(jié)時(shí)間

3.2 再流化混凝土工作性能

由表4 可知，P2，P3 再流化之后120min 的工作性能比較差，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)要求；P6，P7 再流化后120min 仍有不錯(cuò)的工作性能能夠滿足施工要求，但是兩組實(shí)驗(yàn)的凝結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)。P4 再流化后初凝時(shí)間13.5h，終凝時(shí)間15.3h，P5 再流化后初凝時(shí)間為16h，終凝時(shí)間為18.5h，都在正常的凝結(jié)時(shí)間范圍，而且再流化后120min 有不錯(cuò)的工作性能，能夠滿足施工要求。

表4 再流化混凝土工作性能

3.3 再流化混凝土各齡期抗壓強(qiáng)度

由表5 可知，P2～P7 隨葡萄糖酸鈉量增加3d 抗壓強(qiáng)度逐漸降低，且均低于P1，而P2～P7 的7d、28d 抗壓強(qiáng)度與P1 相比接近甚至略高于P1。結(jié)果表明，增加5kg/m3水，0.844 kg/m3的外加劑以及一定量的葡萄糖酸鈉并不影響混凝土28d的抗壓強(qiáng)度。

表5 再流化混凝土各齡期抗壓強(qiáng)度

3.4 再流化混凝土溫升曲線

由圖1 可知，再流化的P4、P5、P7 三個(gè)樣品的起始溫度明顯高于P1，這說明P4、P5、P7 在進(jìn)入密閉環(huán)境之前與外界有比較明顯的熱交換，受環(huán)境溫度的影響比較明顯，二次添加葡萄糖酸鈉能夠明顯抑制混凝土的放熱，混凝土的放熱時(shí)間明顯延后，而且隨著葡萄糖酸鈉量的增加，再流化混凝土的凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)，但是在絕熱環(huán)境下最高溫度隨之升高，從初凝到最高溫度的時(shí)間略有縮短，放熱量明顯增加。

圖1 以葡萄糖酸鈉為緩凝劑再流化混凝土的溫升曲線

4 結(jié)論

4.1 隨著二次添加葡萄糖酸鈉量的增加推遲了混凝土的放熱時(shí)間，延長(zhǎng)了混凝土的凝結(jié)時(shí)間，絕熱溫度明顯增加；

4.2 二次添加5kg/m3水，0.844 kg/m3的外加劑以及一定量的緩凝劑的情況下降低混凝土的3d 抗壓強(qiáng)度，并不影響混凝土7d 和28d 的抗壓強(qiáng)度，根據(jù)以上的試驗(yàn)方法進(jìn)行調(diào)整，再流化的混凝土仍然可以按照原始標(biāo)號(hào)應(yīng)用，不必降低標(biāo)號(hào)使用；

4.3 該試驗(yàn)是將新拌混凝土靜置4h 后進(jìn)行的，當(dāng)靜置時(shí)間超過4h，或者有特殊性能要求的混凝土還需要進(jìn)一步討論；