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外加剂不是万灵药—《适宜掺量和适合方法》

混凝土外加剂   点击量 : 925  

1天前    作者 : 混凝土杂志

  摘要:外加剂不是万灵药—《适宜掺量和适合方法》供完混凝土不给钱?陈年旧账怎么办?专业建材欠款法律催收,和解调解快速回款!156-4042-6597 微信同号适宜掺量另一个掺用高效减水剂的重要问题就是适宜掺量的选用。由于人们过高地寄希望于单纯通过增

外加剂不是万灵药—《适宜掺量和适合方法》

外加剂不是万灵药—《适宜掺量和适合方法》

供完混凝土不给钱?陈年旧账怎么办?

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适宜掺量

另一个掺用高效减水剂的重要问题就是适宜掺量的选用。由于人们过高地寄希望于单纯通过增大其掺量来达到配制出的混凝土满足预期要求的目的,而现今水泥中可溶碱的含量常偏低,致使拌合物中的高效减水剂掺量经常在饱和点附近波动。这样做在实验室里问题不很大,因为原材料组分的计量比较精准,环境条件也容易控制。但在生产过程,波动不可避免地会放大,造成混凝土质量更大地波动,乃至失控。

2010 年底和2011 年初,笔者两次去铁路桥梁厂,面对的问题是相同的,即质检部门发现桥梁厂实验室负责人减小了生产前通过试验确定的外加剂掺量,要求开专家会分析问题并提出处理办法。通过查看资料和试验数据,发现两者都是由于生产中出现混凝土分层离析现象,而减小高效减水剂掺量后,桥梁生产的质量提高,性能改善。因此笔者向有关部门提出建议: 应允许并鼓励实验室负责人根据生产条件的变化( 包括原材料、生产环境等) ,对外加剂掺量及配合比及时调整,以保证产品质量为准则。

对于非泵送的、强度等级又不高的混凝土拌合物,如上所述,或者不宜使用高效减水剂,或者采用低掺量的高效减水剂。例如美国在1997 年聚羧酸减水剂推向市场时,就将其纳入中效减水剂的品种之一,与木质磺酸及其盐类并列。中效减水剂的减水率在5% ~ 10% ,并标明不延缓初凝时间。直到2010年美国混凝土学会出版的《混凝土实用手册》有关混凝土化学外加剂的报告,将聚羧酸减水剂列入高效减水剂( 减水率为12% ~ 40% ) 的同时,在中效减水剂一栏里仍列有聚羧酸减水剂。笔者很认同这种做法,即针对不同应用范围选用适宜掺量的同一品种外加剂,因为采用低掺量聚羧酸减水剂不仅可以充分发挥它对胶结材料的优势分散作用,又可避免由于接近饱和点掺量时的不稳定( 指拌合物容易出现离析、分层、泌水现象) 。希望国内也能仿效,而不是盲目地追求高减水率( 实验室对减水剂的减水率试验只能用于评价其匀质性,而不能用于为工程筛选外加剂的方法) 。毕竟这类混凝土的用量最大,用途最广。笔者在2007 年《施工技术》杂志第4 期上发表的文章《聚羧酸系高效减水剂的发展与应用》中也曾叙述过对上述问题的某些看法。

适合方法

采用适合的方法来评价掺外加剂混凝土拌合物的工作度、硬化混凝土的强度、耐久性是当今混凝土技术发展所面临严峻挑战的问题,因为现行的各种试验检测与评价方法都是在以往混凝土组分少、影响参数单一、变化幅度也小的条件下建立并使用的,而在高效减水剂推广应用引发混凝土技术发生巨大变化的今天,必须重新进行审视。

拌合物的工作度

目前国内无论对掺与不掺高效减水剂的拌合物、泵送与非泵送( 吊斗、塔带机输送或运拌车、翻斗车直接到位的) 拌合物的工作度仍普遍沿用坍落度为评价指标。1990 年5 月召开的第一次高性能混凝土国际讨论会上,对这些问题进行了讨论,认为: “坍落度试验是流行的判断新拌混凝土流变性能的标准方法,但这种方法对需要振捣和泵送的混凝土提供不了什么有用信息,有必要找到一种适用于现场的、技术上有可靠原理依据的评定流变性能的试验方法”。

实际上,坍落度不仅只是一个静态性能的检测,反映不出在振动外力作用下的行为,而且坍落度值大小无法反映出拌合物塑性黏度,但是塌落时的快慢在一定程度上与可泵性相关。早先在检测混凝土坍落度后,要用振捣棒从侧面敲击,称为“棍度”,也是一种有效的工作度评价,再结合肉眼观察,综合评定混凝土的和易性,这种方法应该说还是比较全面的。当然,对于振捣作用的评价需要例如混凝土维勃稠度仪( 简称VB 仪) 来检测。笔者前些时在一个水电工程施工单位时,建议用VB 仪来评价拌合物的工作度,因为现行用50 ~ 70mm 坍落度来评价的做法很脱离施工现场用成组振捣棒振捣作用的实际( 见图1) 。

图1成组振捣棒振捣混凝土

混凝土强度

掺用高效减水剂可以大幅度减小用水量、水胶比,使混凝土的强度显著提高。然而,高强混凝土强度检测数据的离散性显著增大。这是由于混凝土越密实,强度越高时,对于存在缺陷、微细裂缝的敏感性越大,同样对于试件或芯样表面的不平整度,对于上下受压面的平行度也都很敏感,从而使检测数据差异显著增大。这个问题在上述高性能混凝土国际讨论会上,也成为一个热门论题。

几个月前笔者的一位朋友为一个工程提供C50混凝土,检测方用回弹仪检测发现数据稍偏低,于是钻取芯样对强度进一步检测,发现有的强度值仅30MPa 左右,于是判定他们的混凝土为不合格; 但他们自己又取了些芯样并小心加工了端面,检测的强度值合格,但对方不承认其检测结果。这种现象已不止一次遇见,笔者认为: 这说明传统的混凝土抗压强度检测方法越来越不适合于今天混凝土浇筑质量优劣的评价目的,值得我们很好地思考。

混凝土的耐久性

由于高效减水剂的作用,混凝土的密实性大大提高,渗透性减小,这也是现今人们普遍认为水胶比越低的混凝土,耐久性就越好的道理。然而,实际上处于结构中混凝土的变形总是受不同程度的约束,而水胶比越低的混凝土自身收缩和温度变形引起的应力越大,从而开裂的敏感性越大。所以,笔者认为现今用自由变形的试件在实验室里评定混凝土耐久性,而且将试验结果应用于结构物使用寿命的评价的做法值得商榷。

笔者认为,混凝土的耐久性主要取决于其开裂敏感性,而降低混凝土用水量,在保证其力学性能满足设计要求的前提下,便可以同时减少胶结材料的用量,达到同时减小混凝土的干缩、自身收缩和温度变形,从而改善混凝土耐久性。笔者于2006 年11 月在南京第五届混凝土结构耐久性科技论坛上,以“混凝土耐久性评估: 室内试件与现场芯样的对比”为题发言,并于近年发表在杂志上。

结语

近几十年来,由于混凝土材料的服务范围扩展,同时也由于化学外加剂、矿物掺和料等多组分的加入,混凝土技术日趋复杂。然而,在全世界范围内,生产操作混凝土的工人却是从具有丰富经验和技术向缺乏技术、缺乏经验的方向变化,这种矛盾对于混凝土领域相关的科研和教育提出了更高要求,应结合工程实际存在的问题,以整体论为导向。正如Mehta 指出的: “问题的难点在我们怎样才能将当前工业中占统治地位的还原论方法转变为整体论方法? 要想在混凝土业中采用整体论的方法,首先在混凝土技术的研究中必须是整体论的,而如果今天工程教育的主导思想在总体上没有大的转变,特别是混凝土科学的教育没有大的转变,那么混凝土技术的研究要转变为整体论是不可能的”。“显然,混凝土的技术教育需要作全面的调整,否则就谈不上满足社会紧迫的需要”

完结。

本文转自清华大学覃维祖老师《外加剂不是万灵药》。

转载请注明出处,如有侵权请联系删除。

如何确定混凝土外加剂掺量?

混凝土外加剂掺量计算
一、施工准备
在混凝土拌合过程中掺入能按要求改善和调节混凝土性能的材料称为混凝土外加剂。外加剂的产品质量应符合现行国家标准的要求,其掺量应通过试验确定。
1、材料
⑴外加料按其使用效果分类如下:
1)减少剂: 在不影响混凝土和易性条件下具有减少及增强作用的外加剂。
2)引气剂:在混凝土搅拌过程中, 能引起大量分布均匀的微小气泡,以减少拌合物泌水离析,改善和易性并能显著提高硬化混凝土抗冻融耐久性的外加剂。
3)调凝剂:能调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂。
⑶常用外加剂的适用范围见表5─30
2、工具
⑴预拌混凝土搅拌站,应采用外加剂自动计量系统装置。
⑵施工现场采用粉剂时应配备下列工具
a、能盛大100kg以上的大水桶两个,并有活动铁盖。
b、能盛5kg水的小水桶两个。
c、竹篸1只,竹手扫1把。
d、100kg台秤1台,10kg杆秤1把。
⑶施工现场采用溶剂时应配备下列工具
a、能盛水100kg以上的大水桶两个、并有活动铁盖。
b、能盛5kg水的小水桶1个。
c、100kg台秤1台。
3、作业条件
⑴按混凝土性能要求选定外加剂类型
⑵外加剂用量必须经试配确定。
⑶开工前对工人进行技术操作交底。
⑷指定专人对计量工作进行监督。
⑸备足本次作业的外加剂用料量。
二、操作工艺
1、掺外加剂
外加剂有固体、液体之分。混凝土外加剂的掺入量百分比是以固体为准。
⑴水剂,市场供应的液体外加剂浓度较高,不宜直接掺入混凝土拌合物中,需要先稀释成浓度为20%~30%的水溶液。
1)按施工要求掺入的浓度与原有浓度的差异决定兑水倍数。
2)秤出定量外加剂。
3)在大水桶中储放应兑水量。
4)把外加剂倒入大水桶中搅拌均匀。
⑵粉剂:先把粉剂制备浓度20%~30%水溶液才予使用。
1)根据配合比,将每一盘(槽)混凝土需用的外加剂粉剂的用量,先配制成一小桶(重为5kg)外加剂溶液。
2)推算出一大水桶(重为100kg) 外加剂水溶液应掺用外加剂粉剂的数量。(即20倍小桶量)。
3)把外加剂放在竹 上,浸在大水桶水面。
4)用竹手扫在竹 上来回刷动,直至把粉剂全部滤入大水桶里。
5)第一桶未用完前,就要开始配制第二桶溶液。
2、操作方法
⑴每一盘(槽)混凝土用一小桶外加剂水溶液。
⑵减少剂水溶液宜在卸料前30s加入搅拌机内,再搅拌30~60s后出料,混凝土用水量应扣除减水剂溶液的含水量。
⑶减水剂掺量为水泥重的0.15%~0.35%,缓凝剂掺量为水泥量的0.1%~0.5%。
⑷溶液使用要求:每天用剩的溶液,可以留到第二天使用, 但要遮盖严密,防止雨水或其它液体渗入。第二天使用前要用水棒搅拌均匀,若无法保证遮盖严密的溶液不得再使用。
⑸掺用缓凝剂、膨胀剂的混凝土养护期不应少于14天。
⑹掺外加剂的混凝土运输、浇筑和养护与不掺加外加剂的混凝土基本相同。
⑺在蒸气养护的混凝土和预应力混凝土中,不宜掺用引气剂和引气减水剂。
⑻掺用膨胀剂的混凝土只允许从一方向浇筑,不得从两个以上方向浇筑。
三、举例
题意:已知:混凝土每盘(槽)水泥用量50kg,掺外加剂粉剂用量为水泥用量的0.2%,计算配制一大水桶(100kg)外加剂水溶液掺用外加剂粉剂的数量。
1、每盘(槽)混凝土掺外加剂粉剂用量50×0.2%=0.1kg。
2、确定每盘(槽)混凝土使用一小桶外加剂水溶液5kg,外加剂粉剂0.1kg。
3、推算配制一大水桶(100kg)外加剂水溶液应掺外加剂粉剂用量为100÷5×0.1=2kg
故在大水桶加进98kg水,2kg粉剂外加剂搅拌均匀, 即成一大水桶外加剂水溶液。
100÷5×0.1=2kg
4、在大水桶中放进98kg水,2kg外加剂。
四、施工注意事项
1、外加剂必须有出厂合格证。
2、掺用量必须经试配确定。
3、配比投料准确,允许误差值2%,不允许漏放。
4、配备溶液时,最小配量为50kg,严禁配制非整数溶液, 以防误配。
5、经常搅动大桶内溶液,以防沉淀结块。
6、混凝土用水量要扣除溶液量。
7、 固体外加剂根据每一大桶溶液需用量预先称出并用塑料袋包装备用。
8、外加剂的保管按产品说明书执行。 要与其它容易混淆的材料严格区分,并作出标记。
9、每次配制溶液,必须作过秤记录,以便查核。
10、所有计量器具,必须经过计量检定合格。

混凝土外加剂匀质性检测方法

(一)概念:所谓适应性是指在混凝土制备时,外加剂按照推荐掺量掺入到水泥—水系统中,能够产生应有效果,则是适应的;相反,不能够产生应有效果,则是不适应的。(不包含使用不满足相关国家标准的外加剂、水泥所引起的问题)(二)试验及结果分析。1、试验材料:TD-SRR高效减水剂;P.O42.5水泥分别为盘固、中利达、京阳以及金峰的两个批次以金峰1,金峰2表示。2、试验依据《:混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003;《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB/T8077-2000。(3)试验水灰比为0.35。(4)试验环境温度20℃,湿度64%。试验结果可以清楚地看出:同一种外加剂TD-SRR对于不同品牌甚至于同一品牌不同批次的水泥的分散效果是不一样的,与所检批次的中利达水泥适应性较好,与金峰2水泥适应性较差。(三)工作中,混凝土外加剂与水泥适应性差主要表现为:1、新拌混凝土出现异常凝结(速凝、假凝)。2、新拌混凝土坍落度经时损失较大。3、混凝土泌水、离析分层现象严重。4、新拌混凝土初始坍落度提不来,减水效果不明显。5、硬化混凝土强度明显下降。二、影响混凝土外加剂与水泥适应性的因素(一)混凝土外加剂品种的影响。混凝土外加剂所含不同的官能团如-OH、-COOH、-CH2、-SO3等对水泥颗粒影响不同,此外,外加剂的分子量、形状都会影响到混凝土外加剂的性能。(二)水泥。1、矿物成分。影响水泥适应性的主要是C3A及C3S的含量。一般来说,C3A含量低而C3S含量较高的适应性较好,混凝土强度也高,而C3A含量越高,掺用外加剂后应用效果越差。这是由于C3A水化速度最快,对减水剂的吸附量又最大(吸附能力顺序:C3A>C4AF>C3S>C2S),在减水剂掺量不变的条件下,C3A含量高的水泥吸附减水剂的量就大,必然使得用于分散C3S和C2S等组分的量显著减少,因而其减水效果差。2、调凝剂石膏的影响。用石膏作水泥调凝剂主要是利用其溶出的SO42-离子与C3A的水化产物水化铝酸钙生成必要数量的钙矾石来抑制水泥的水化程度。对于少数使用硬石膏或氟石膏做调凝剂的水泥或者使用二水石膏做调凝剂但球磨机混磨时由于熟料未尽冷却导致温度升高使二水石膏脱水变成半水石膏或无水石膏(硬石膏)的水泥,遇到木钙或糖钙等减水剂可能产生“假凝”现象,这是由于硬石膏、氟石膏等对木钙、糖钙类含还原糖和多元醇的减水剂会大大降低石膏在液相中的溶解度,造成液相中SO42-离子不足,不能生成必要数量的钙矾石来抑制水泥的水化程度,使C3A在短时间内急速水化,大量的水化铝酸钙晶体造成“假凝”。对于C3A含量高的水泥,若仍按常用掺量掺石膏,会导致液相中SO42-不足无法有效抑制水化,从而影响调凝效果。3、粉煤灰、磨细矿渣等掺合料对水泥适应性的影响。工作实践中,外加剂对掺矿渣掺合料的水泥适应性好,而对掺火山灰质混合材的适应性差,对于掺粉煤灰掺合料的水泥,由于粉煤灰来源广,质量差异较大,造成水泥与外加剂适应性波动较大,一般来说,优质细灰其吸附量小,与外加剂的适应性要好,而劣质粗灰其含碳量高,吸附量大适应性差。4、水泥的细度。水泥过细,比表面积越大,其吸附外加剂的量越大,同时其水化浅谈混凝土外加剂与水泥的适应性速度越快,坍落度损失越快。5、水泥中的碱含量。由于水泥中的碱(Na2O·K2O)都有明显的促凝和早强作用,因而碱含量高,减水剂对其塑化效果变差。6、水泥的陈放时间。水泥越新鲜,温度越高,减水剂对其塑化作用越差。三、改善混凝土外加剂对水泥适应性措施(一)分次加入法,若在搅拌车上配套分次掺加外加剂的装置,则是一种比较经济的方法。(二)调整混凝土外加剂的掺量。(三)针对某种水泥适当调整外加剂配方。四、工程实例(一)适当降低外加剂掺量。华府世家3#房转换层基础,混凝土设计强度等级C40,要求至工地坍落度不小于160mm。按照已施工的1#、2#房转换层基础C40配合比(表二NO1),金峰水泥,外加剂掺量为1.8%。因水泥紧张换用盘固水泥,对该批水泥检测发现,外加剂掺量1.5%就达饱和点,见表二。注:①表二中配合比材料用量单位为Kg/m3;②粉煤灰为江苏亚能Ⅱ级灰,矿粉为沙钢S95,砂产自江西南昌,细度模数2.4,石子产自浙江湖州,5-31.5连续级配。按照外加剂掺量为1.8%的配合比(见表二NO.1)进行混凝土试拌,发现混凝土已离析“扒底”,降低外加剂掺量为1.5%(见表二NO.2)时,初始坍落度210mm,60min后180mm。实际施工时,外加剂掺量采用1.5%,顺利完成浇筑任务,试验室共计成型标养试块10组,28天平均强度49.3MPa,标准偏差3.6MPa。(二)适当增加外加剂掺量。华懋纺织二期工程应用TR-SRR与某一批次的金峰水泥配制C30商品混凝土时,发现坍落度损失快(初始坍落度170mm,60min后仅为120mm),泵送困难。我们及时将原配合比中外加剂TD-SRR1.5%掺量提高至1.65%,使初始坍落度SL0为190mm,60min后SL60为160mm,较顺利地完成浇筑任务。后经实体回弹检测,强度满足设计要求。(三)针对某种水泥适当调整外加剂配方。天虹服装城地下二层地上二十七层,框剪结构,其中负二层至五层柱,混凝土强度等级设计为C55,全部泵送浇筑。我们考虑采用52.5水泥,对京阳水泥厂送来的小样与TD-SRR进行检测(TD-SRR掺量为1.5%)结果见表四NO.1,可以看出二者适应性较好,同时进行了混凝土试拌,配合比及结果见表五。然而批量进京阳52.5时,取样检测该批次水泥与TD-SRR的适应性,结果见表四NO.2,二者适应性较差,按表五配合比试拌混凝土,初始坍落度为180mm,60min后坍落度仅为130mm,考虑到C55的较粘这一特点,显然无法泵送。协同外加剂厂针对该批次水泥,外加剂作适当的配方调整,调整后适应性检测结果见表四NO.3,混凝土浇筑时,Sl0为230mm,Sl60为215mm,和易性好,硬化混凝土表面光滑,强度满足设计要求。总之,混凝土外加剂与水泥的适应性是个复杂课题,需要水泥厂、外加剂厂、预拌混凝土厂协同解决。对于预拌混凝土厂,要对每一批水泥、每一批外加剂进行检测,尽量将适应性好的外加剂与水泥配合使用,以避免将不适应的水泥与外加剂共同使用而造成材料浪费乃至工程质量事故。

关于混凝土中外加剂掺量

一般按照混凝土胶凝材料总量计算,如水泥、粉煤灰、矿粉总量为400公斤,泵送剂掺量2.0%为8公斤,如再掺膨胀剂或膨胀防水剂一般推荐内掺10%左右,为40公斤,水泥粉煤灰矿粉总量调为360公斤。其他外加剂一般为外掺。

使用混凝土外加剂,混凝土状态变得很敏感,稍加水就离析,是不是外加剂保坍组分过高,如何解决?

混凝土超掺就可能导致混凝土,具体的掺量是和外加剂的品种,配合比的水灰比、用水量有关系,是不确定的。造成离析,一方面说明外加剂可能多了,同时,用水量也相比较来说多了。
打个比方,你用萘系外加剂,推荐掺量C*2%,如果你仅仅掺1.8%,但是用水过多,同样离析。如果用水量不变,可能设计配合比增加掺量到3%以上才离析。当然,如果你掺加到4%左右,可能容易泌水、泛浆、气泡过多,、抓底等,这个掺量数值,也是和配比、原材料指标有关系的。每种外加剂也不一样。一般情况下,都是比外加剂推荐掺量的上限高出一块的。具体的数值你只能试验得到。
这样离析的混凝土虽然水胶比没有变化,但是,强度还是受到一定影响的。补救方法很多啊,你可缩小外加剂掺量、降低用水量、增加砂率、增加胶凝材料等等。

以上就是本次小编整理的“外加剂不是万灵药—《适宜掺量和适合方法》”,希望能帮到各位小伙伴,关注我们获取更多相关信息。

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