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淺談混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性
摘要:我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,人們生活水平不斷攀升,這就給建筑業(yè)的繁榮帶來了物質(zhì)的基礎(chǔ)。特別是近年來,我國建筑業(yè)飛速發(fā)展,各項(xiàng)建筑新技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用,尤其是混凝土的應(yīng)用,有效的提高了施工的效率。其中,混凝土外加劑是生產(chǎn)混凝土是必不可少的重要原料,他能有效的調(diào)整混凝土的強(qiáng)度、含水量等,使混凝土的性能更加穩(wěn)定,更加適合不同的工程下對混凝土的性能要求。但是混凝土外加劑與水泥存在著一定的適應(yīng)性問題,如何協(xié)調(diào)好混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性,對于提高混凝土的性能至關(guān)重要。本文從適應(yīng)性的概念出發(fā),研究了混凝土外加劑與水泥存在的適應(yīng)性問題,探討了影響混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的因素,提出了一些混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的改善措施,以供參考。
關(guān)鍵詞:混凝土外加劑;水泥;適應(yīng)性
引言
隨著建筑業(yè)的發(fā)展,對于混凝土的早強(qiáng)、可調(diào)凝、高強(qiáng)、高密實(shí)性、大流動(dòng)度、高耐久性、輕質(zhì)、低水化熱,并且要求制備成本低,易成型、易養(yǎng)護(hù)……,混凝土外加劑是達(dá)到這些目的的重要途徑。而混凝土外加劑與水泥之間會(huì)有不適應(yīng)的狀況發(fā)生。人們都在疑惑,為什么提高了水泥標(biāo)準(zhǔn),改進(jìn)了生產(chǎn)工藝,外加劑技術(shù)飛速的發(fā)展了,外加劑與水泥適應(yīng)性的卻成為了一個(gè)突出的問題。更好使用外加劑,改善混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性,對于提高混凝土性能,充分發(fā)揮混凝土的重要作用意義重大。
一、混凝土外加劑與水泥存在適應(yīng)性問題
(一)混凝土外加劑的定義
混凝土外加劑是指在混凝土攪拌前或拌制過程中的適當(dāng)加入的,用以改善混凝土性能,實(shí)現(xiàn)混凝土施工性能的一種材料;炷镣饧觿┑脑硎牵夯炷镣饧觿┠芨纳扑嗄垠w的分散度以及吸附水、結(jié)合水和游離水的綜合比例,提高游離水的含量,最終提高混凝土的穩(wěn)定性和流動(dòng)性;炷镣饧觿┦枪—液分散體系,伴隨著水泥相變過程和水化過程,因此,對混凝土外加劑有著一定的要求;炷镣饧觿┡c水泥適應(yīng)性是一個(gè)值得高度關(guān)注的問題,在添加混凝土外加劑之前,應(yīng)進(jìn)通過試驗(yàn),分析混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性,以保證混凝土的質(zhì)量。
(二)適應(yīng)性的概念
適應(yīng)性是指在混凝土制作過程中,外加劑、水泥向滿足相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下,水泥—水系統(tǒng)中按照推薦摻量摻入適當(dāng)?shù)耐饧觿?能夠達(dá)到目標(biāo)效果的,則是適應(yīng)的;反之,不能夠達(dá)到目標(biāo)效果的,則是不適應(yīng)的。
(三)在混凝土制作過程中,混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性差的體現(xiàn)
1. 新拌混凝土的坍落度經(jīng)過一段時(shí)間后損失較大。2. 新拌混凝土出現(xiàn)速凝、假凝等一些異常凝結(jié)。3. 新拌混凝土減水效果不佳,初始坍落度達(dá)不到要求。4. 混凝土產(chǎn)生泌水、離析分層的現(xiàn)象嚴(yán)重。5. 硬化混凝土強(qiáng)度明顯下降。
二、混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的影響因素
(一)混凝土外加劑摻量和摻加工藝
混凝土外加劑都會(huì)有一個(gè)最佳摻量,當(dāng)摻量最佳時(shí),混凝土外加劑在調(diào)整混凝土的性能中最佳效果;炷镣饧觿┑淖罴褤搅恳ㄟ^試驗(yàn)來確定的。此外,混凝土外加劑的摻加工藝,也是影響混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的重要因素,摻加的方法分先摻法與后摻法,實(shí)踐表明,后摻法的效果優(yōu)于先摻法,在達(dá)到同等效果的情況下,后摻法的外加劑使用量更小。
(二)混凝土攪拌時(shí)間與速度
混凝土攪拌時(shí)間與速度可調(diào)節(jié)混凝土的含氣量,還可以調(diào)節(jié)混凝土的分散效果和凝結(jié)時(shí)間,最終實(shí)現(xiàn)對混凝土的耐久性和力學(xué)性等各種性能的調(diào)節(jié)。
(三)混凝土外加劑品種
混凝土外加劑中不同化學(xué)鍵水泥顆粒會(huì)造成不同影響。外加劑的分子量和分子形狀、結(jié)構(gòu)差異都會(huì)使得混凝土外加劑產(chǎn)生不同的性質(zhì)。混凝土外加劑中各種表面活性劑,水泥中的C4AF 、C3A、游離CaO、C3S等吸附分散效果存在差異,會(huì)影響二水石膏的溶解度,進(jìn)而影響混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性。此外,混凝土外加劑中含堿量也會(huì)對混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性產(chǎn)生影響。
(四)水泥方面的因素
水泥礦物成分、石膏形態(tài)、堿含量及其摻量、顆粒大小、混合材的品種及其摻量、溫度和新鮮度,對混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。
1. 礦物成分
水泥中C3A 和C4AF兩種礦物質(zhì)的比例越小,那么減水劑的分散效果就會(huì)越好。試驗(yàn)表明,水泥中磺化的超塑化劑與硫酸根離子相比,硫酸根離子的化學(xué)鍵活性更強(qiáng),更容易與鋁酸鹽作用。因此,C3A與硫酸根離子的濃度平衡狀況會(huì)直接影響到高效減水劑濃度。
2. 石膏形態(tài)和摻量
水泥剛開始接觸水,石膏摻量、品種和形態(tài)會(huì)直接影響到液相中C3A與硫酸根離子之間的平衡狀態(tài),如果水泥的調(diào)凝劑采用的是無水石膏,那么,一旦碰到糖鈣、木鈣減水劑時(shí),適應(yīng)性就會(huì)完全顯現(xiàn),不僅達(dá)不到減水效果,還會(huì)引起流動(dòng)性損失過快的顯現(xiàn),甚至是異常凝結(jié)現(xiàn)象。
3. 水泥的其他因素
影響水泥與混凝土外加劑適應(yīng)性的因素眾多,除了上述的礦物成分、石膏形態(tài)和摻量,還有水泥的水泥的堿含量、細(xì)度、新鮮度和溫度也會(huì)對其余混凝土外加劑的適應(yīng)性產(chǎn)生影響,比如水泥的堿含量過大、水泥越新鮮等都會(huì)會(huì)降低減水劑塑化效果。
三、調(diào)整混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的方法
(一)混凝土外加劑的摻加工藝
對于混凝土外加劑的摻加方法,從工藝效果上看,采用后摻法、滯水法、少量多次摻法等方法,效果都比較好。這就需要對混凝土輸送車的裝置進(jìn)行一些調(diào)整和改變。比如,在攪拌運(yùn)輸車上安裝配套的后摻或多次參加混凝土外加劑的儀器裝置,就可以大大的改善混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性,而且能更好的發(fā)揮運(yùn)輸車的技術(shù)優(yōu)勢,帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。
(二)凝土外加劑的配方與摻量
調(diào)整混凝土外加劑的配方能降低其對對石膏的溶解度的影響,提高石膏的溶解度,控制 SO42-的濃度。如果硬石膏作調(diào)凝劑,更應(yīng)減少甚至不用木鈣、糖鈣這類物質(zhì),因?yàn)樗麄兏菀捉档褪嗳芙舛取J褂梅磻?yīng)性高的物質(zhì)時(shí)要應(yīng)適當(dāng)復(fù)配緩凝、保水、保塑組分。此外,增加混凝土外加劑摻量能降低混凝土摻合物坍落度損失速度。降低混凝土外加劑摻量可以降低泌水情況。
(三)調(diào)整混凝土配比
要按照不同工程及設(shè)計(jì)要求,對混凝土進(jìn)行合理的配比,如果混凝土嚴(yán)重泌水,那么就可以適量摻加部份摻合料或適當(dāng)降低用水量或適當(dāng)提高砂率。如果坍落度損失率較高,就可以適當(dāng)增加混凝土外加劑的摻量或用水量。
(四)調(diào)整摻合料
盡量降低MgO、f - CaO、CaSO4 的含量,控制C3A、OH- 、SO42-之間的平衡。確保混凝土中C3A 的量盡量小于8 %。
(五)綜合措施
通過適當(dāng)調(diào)整混凝土外加劑配方,合理調(diào)整混凝土配比,采用不同的摻加工藝,或用部分摻合料代替部分水泥等措施,經(jīng)過多次試驗(yàn),調(diào)整水泥與混凝土外加劑的適應(yīng)性。
總結(jié)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步,帶動(dòng)了建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,也帶動(dòng)了混凝土、水泥以及外加劑的迅速發(fā)展。其中,混凝土外加劑是現(xiàn)代化混凝土施工技術(shù)和制備技術(shù)必不可少的一種重要組成部分;炷镣饧觿⿹搅亢蛽郊庸に、混凝土攪拌時(shí)間與速度、混凝土外加劑品種以及水泥方面的因素都會(huì)影響混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性。但這些影響因素可以通過混凝土外加劑的摻加工藝、配方、摻量和調(diào)整混凝土配比、摻合料的使用量等方法來調(diào)整。
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