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商品混凝土生產中外加劑適應性問題

發布時間:2013/11/21 16:33:28 
外加劑適應性問題在商混生產中也是經常困擾工程技術人員的問題,因為商混中使用外加劑的量相對較大,對混凝土的工作性要求較高,尤其是為滿足某些性能需求而需要同時復合使用多種外加劑和摻合料,這就使商混生產中的外加劑適應性問題更加復雜。商混中外加劑適應性不良表現為以下幾個方面:初始混凝土的和易性、流動性差,不能滿足泵送要求,混凝土坍落度經時損失大,運輸到施工現場后難以泵送;混凝土出現假凝或過度緩凝。

  外加劑適應性問題(不包含使用不滿足相關國家標準的外加劑、水泥所引起的問題) 通常是指在混凝土生產過程中水泥與外加劑出現不良反應,造成拌合后的混凝土工作性和其他性能出現問題的現象。這個問題從外加劑開始在混凝土生產中應用就出現了,多年以來世界各國學者、專業技術人員進行了許多研究工作,但由于其原因過于復雜,始終未形成統一認識,至今仍處于一事一議的狀態。外加劑適應性問題在商混生產中也是經常困擾工程技術人員的問題,因為商混中使用外加劑的量相對較大,對混凝土的工作性要求較高,尤其是為滿足某些性能需求而需要同時復合使用多種外加劑和摻合料,這就使商混生產中的外加劑適應性問題更加復雜。商混中外加劑適應性不良表現為以下幾個方面:初始混凝土的和易性、流動性差,不能滿足泵送要求,混凝土坍落度經時損失大,運輸到施工現場后難以泵送;混凝土出現假凝或過度緩凝。這些問題造成混凝土不能順利泵送施工,混凝土不能從罐車中正常排放、堵泵、堵管,混凝土在罐車假凝造成報廢,澆注后假凝、過度緩凝使混凝土出現質量問題,甚至要將已澆注的混凝土拆除重新施工給商混企業帶來巨大經濟損失,并因工期延誤帶來其它方面損失。本文對商混生產中外加劑適應性問題出現的原因做了一些初步探討,提出了一些解決方案供廣大工程技術人員在商混生產中參考。

  水泥與外加劑適應性問題

  在商混中出現外加劑適應性問題首先要從水泥與外加劑的適應性方面考慮,通常不同品種水泥對同一種外加劑的適應性是有較大差異的,這就決定了用同一種泵送劑有時無法使不同品種水泥配制的商混順利泵送,商混生產中水泥與外加劑的適應性主要是水泥與泵送劑中的高效減水劑成分的相容性如何,水泥的各種熟料成分對高效減水劑有不同的吸附能力,C3A 或C3S 具有較高的吸附能力,所以混凝土要得到相同的和易性,C3A 或C3 S 含量高的水泥需要摻加更多的高效減水劑 。這就是為什么在商混生產中使用早強水泥容易出現外加劑不適應問題的原因,因為一般早強水泥的C3A含量較高,F在泵送劑一般采用萘系高效減水劑作為減水組分,萘系高效減水劑存在坍落度損失大的缺陷,這是由于水泥顆粒被減水劑分散之后,一定程度上加快了C3A 水化,在水泥顆粒表面形成一層水化物,將高效減水劑分子包裹,使靜電斥力減弱,已被分散的水泥顆粒又重新聚集的原因。

  所以一般建議商混先拌合1~2min 后再加入泵送劑,使C3A先反應掉一部分,然后減水劑開始起分散作用,這樣減水效果較好,坍落度損失也較小。萘系減水劑與水泥相易性的另一問題是在用于含堿量較高的水泥時會使減水效果下降。

  商混中出現水泥與外加劑適應性不良時,根本的解決方法是更換水泥品種或更換泵送劑品種,但在工程實際中由于經濟等各種原因,通常是無法這樣做的。這時可以采用在原來泵送劑基礎上摻加適量高效減水劑的方法,這樣能使混凝土初始坍落度提高,滿足泵送需求,并且初始坍落度高,一般坍落度經時損失相對也較小,如果坍落度損失依然過快,可以經試驗復合采用多種緩凝,保塑組份達到保持坍落度的目的,對頻繁更換水泥品種或使用早強水泥的商混企業特別要注意水泥與外加劑適應性問題,每次更換水泥都要預先做試驗,以免貿然使用出現質量問題。

  摻合料與外加劑適應性問題

  商混生產中經常要摻加一些摻合料,如粉煤灰、礦渣、沸石粉、硅灰等礦物摻合料,這些摻合料有時會出現外加劑適應性問題,原因是摻合料的化學成份復雜,活性不同,與外加劑中的化學成分可能出現復雜反應,從而出現與外加劑適應性不良,表現為初始坍落度低或坍落度經時損失大。比如粉煤灰含碳量高時,會由于碳吸附較多減水劑使坍落度下降;粉煤灰、沸石粉需水量過高時也造成坍落度下降;摻硅灰的混凝土變粘流動性差,礦渣相對外加劑適應性稍好。摻合料與外加劑的適應性問題有時也出現在水泥中所摻加的摻合料上,如水泥中摻加石膏用于調凝,但石膏與外加劑之間有時會出現不良反應,摻加硬石膏的水泥與外加劑作用后甚至會出現速凝。

  出現摻合料與外加劑適應性不好時,通常是在試驗基礎上改摻更合適的摻合料,但也可在泵送劑基礎上再摻加一定量高效減水劑,一般也能解決這個問題。但如果是水泥中摻合料與外加劑出現問題,則要考慮更換外加劑品種或對泵送劑中的某些成分進行調整。

  多種外加劑復合使用

  商混生產中有時根據混凝土性能要求要同時復合使用除泵送劑以外的其它類型外加劑,如為提高早期強度加早強劑,為提高抗滲性能加膨脹劑,為防凍害加防凍劑等,這種情況下經常會出現外加劑適應性問題。因為在多種外加劑復合使用時混凝土拌合物中存在多種化學組分,這些化學成分之間以及它們與水泥水化反應之間可能出現的相互反應變得非常復雜,甚至難以控制,出現適應性不良的可能性增大。后果是混凝土出現假凝、速凝,或者過度緩凝甚至長時間不凝。

  解決的方法是盡量采用同一外加劑廠家的產品,防止各種不同外加劑的相互干擾和外加劑中某些成分的不合理的重復疊加,從而起到相反作用,使混凝土工作性難以滿足泵送需求,更加危險的是如不當復合使用多種外加劑可能造成混凝土耐久性下降、強度下降等其他質量問題。如果不是采用同一外加劑廠家的產品,需要預先進行外加劑匹配試驗,同時請專家針對這些外加劑復合后對混凝土耐久性的影響進行判斷,確有疑問時應該弄清每種外加劑的組成成份,經過專家研究,不會造成不良影響時方可使用。

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