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混凝土控制期坍落度损失型泵送剂的配制思路及其作用机理
发布者:管理员   |   发布时间:2019-01-21   |   所属分类:常见问题   |   阅读次数:238

  在建筑业,特别是高层建筑、大跨度桥梁、隧道等日益发展的今天,采用大流动性混凝土泵送施工在建设中已较为普遍,即在搅拌站生产的新拌混凝土,一般采用运拌车运至现场,并配置混凝土泵送设备进行泵送浇注。混凝土从完成搅拌出厂到施工现场所需的时间,受运送距离、道路情况、交通阻滞、等候卸车等因素的影响,一般为几十分钟乃至数小时。有时在海上浇注作业,混凝土在海岸搅拌站搅拌制备,利用船只运送至浇注现场,可能需要更长的时间。在这段时间内,混凝土的坍落度损失很大,特别是在高温季节,其损失更为显著,在最不利的情况下,往往难以从运拌车中卸出或在泵送过程中引起堵泵(管)。此外,混凝土坍落度损失大时往往造成浇注困难,这也是导致混凝土中产生“蜂窝”等缺陷的原因。

  尽管我国泵送剂标准对混凝土坍落度损失的控制有一定要求,但采用这样的产品尚无法满足坍落度保持1h以上,甚至数小时内坍落度都不允许产生损失的要求。

  因此,如何有效地控制混凝土的坍落度损失,已成为商品混凝土、泵送混凝土技术发展急需研究的重要课题之一。

  在过去十年里,我国混凝土材料科学工作者在这方面进行了大量工作,在掺高效减水剂混凝土坍落度损失的原因、机理以及控制方面进行了坚持不懈的研究工作,取得了良好效果。

  1掺高效减水剂混凝土坍落度损失过快的原因及解决措施

  如图山-3所示,掺与不掺禁系高效减水剂的混凝土,其坍落度损失速率并不相同,往往是掺加高效减水剂的混凝土,其坍落度损失反而更快。”

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  经过分析认为,掺紫系高效减水剂的混凝土,其期落度损失过快的原因如下:

  (1)水泥中某些矿物吸附减水剂的能力有强弱。水泥中主要矿物吸附减水剂能力的顺序为CGA>C,AF>CGS>C;S,水泥一且加水搅拌(指先掺法),就促使较多的减水剂涌聚到水泥胶粒表面,使整个液相中减水剂的浓度显著下降。当混凝土浇注成型时(实际上是硅酸盐相急需阴离子表面活性剂时),对水泥起分散作用的减水剂量渐显不足。因而,掺高效减水剂的混凝土的坍落度值将会随静停时间的延长而明显减小。

  (2)气泡外溢及水分蒸发。即使是掺非引气型减水剂也总有一定的气泡引入(掺引气型减水剂则混凝土含气量增加更显著)。由于混凝土中的气泡在卸料、运输、堆放过程中会不断外溢,原本在新拌混凝土中起“滚珠轴承”作用的极性微气泡减少,并伴随着水分蒸发,使混凝土坍落度值经时下降。掺入高效减水剂的混凝土由于用水量的大幅度减少,而水分蒸发量又与不掺加减水剂的混凝土大致相近,因此,混凝土中单位体积的水分蒸发率增大,使其坍落度损失加快。

  (3)掺加减水剂后,由于减水剂的分散效应使水泥颗粒表面的润湿作用有所加强,AFt、C-S-H、CH等含水结晶矿物的增加,整个体系的固-液相比例改变,自由水量相对减少,凝聚趋势加快,致使混凝土坍落度值下降较快,在高温及干燥条件下这种现象更甚。

  针对原因(1),控制混凝土坍落度损失可以采取的措施有:

  1)采用后掺法或分批添加法;

  2)适当增大减水剂的掺量;

  3)采用载体流化剂;

  4)掺加反应性高分子物质。

  事实证明,后掺法和分批添加法越来越不适合于大批量的混凝土浇注,而且对实施人员的专业水平要求较高,如果后掺法或分批添加的量太少,不能保证混凝土坍落度的增加和恢复,而当掺量过大时又会引起混凝土拌合物离析、泌水。由于减水剂与水泥的适应性问题的存在,增加减水剂的掺量也容易引起混凝土严重泌水。载体流化剂曾经在北方地区使用过其原理是像制备中药丸那样,将减水剂吸附在多孔的粉体中并制备成直径2mm以下的小球,这样,这种载体流化剂(减水剂)掺入混凝土中加水搅拌后,可以缓慢释放减水剂分子(离子),不断补充液相中的减水剂分子(离子),以防止混凝土拌合物流动性损失。但是现在预拌混凝土的生产掺加的泵送剂基本上为液剂,且将具有一定直径的载体流化剂掺入混凝土,万一振捣时载体流化剂尚未释放完全,必然会影响混凝土结构的均匀性和最终的强度、耐久性。

  反应性高分子最早在日本开发生产,这种物质在碱性条件下能缓慢释放阴离子表面活性剂,这些释放出的阴离子表面活性剂不断吸附在水泥颗粒和水化产物表面,起到分散作用,对控制混凝土坍落度损失有相当好的效果。但由于反应性合成有一定难度,价格高,质量不太稳定,目前也未形成主流。

  针对原因(2),可以采取的措施有:

  1)适当复配含有稳定极性微气泡的组分;

  2)适当复配保水、保望组分;

  3)高效减水剂合成工艺中采用新措施。

  氨基磺酸盐减水剂、聚羧酸系减水剂是在萘系高效减水剂成功应用的基础上,开发成功的两代新型减水剂。此外,它们对控制混凝土坍落度非常有效。此外,也可以在萘系高效减水剂的分子结构上接枝羧酸基团,以增加萘系高效空间位阻效应,从而彻底改善其保持混凝土流动性的能力。

  针对原因(3),控制混凝土坍落度损失可以采取的措施主要为适当复配缓凝组分及采取综合措施等。

  综上所述,配制控制坍落度损失型泵送剂可以从掺减水剂后混凝土坍落度损失的主要原因分析入手、因地制宜,既抓住主要矛盾,又尽量采取综合措施,并通过大量试验。


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