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混凝土粘度改良剂之混凝土坍落损失的原因分析及预防措施

发布时间:2019-11-12阅读量:
混凝土粘度改良剂之混凝土坍落损失的原因分析及预防措施 
 
       石家庄蓝岩建材科技有限公司自主研发混凝土粘度改良剂。它主要功能在于能有效降低聚羧酸减水剂掺量的高敏感性,调整优化混凝土的和易性,进而防止和避免在高层建筑泵送施工中因混凝土的离析、泌水导致堵管等弊端的发生。
混凝土粘度改良剂
1、在大体积混凝土施工过程中,最容易发生的也是最不易控制的就是混凝土坍落度损失问题,混凝土坍落度控制稳定程度,将直接影响混凝土成品质量,一旦控制不好会使成品混凝土表面及内部产生各种质量缺陷,甚至发生质量事故
 
关键词:粘度改良剂;混凝土保水增粘剂;混凝土坍落度;坍落度;措施l质量        
 
2 混凝土坍落度损失原因分析        
 
2.1 混凝土原材料影响    
 
唐河倒虹吸工程主体箱涵使用的主要材料有:曲阳沙河水洗砂(中砂);曲阳东口南石料厂生产的碎石骨料,碎石骨料分两级(0.5~2cm,2~4cm)。沙河水洗砂由于存料时间和批次不同,含水量不稳定,且通过试验确定含水量时局限性较大,粗骨料一般情况含水量比较稳定,但有时也会变化,原因是骨料厂多为开敞式存放,在雨后骨料含水量发生变化,拌制混凝土时骨料吸水率不同会造成混凝土坍落度不同程度的损失。骨料性能指标变化情况详见表1至表3。        
 
从表中可以看出,粗砂子骨料表观密度大于2 500 kg/m3,细度模数2.3~3.0。小石骨料、中石骨料表观密度均大于2 550 kg/m3,饱和面干吸水率小于2.5%,超径小于5%,逊径小于10%。    
 
骨料采用连续级配,在细度模数和级配发生变化时,如细度模数偏小,骨料超径、逊径、骨料级配不良等都会使单位体积混凝土内比表面积发生变化,造成混凝土坍落度损失。    
 
2.2 机械和搅拌时间影响    
 
唐河混凝土拌制机械采用2×1 000型双轴强制式混凝土搅拌设备,额定拌制时间为45 s,生产能力为50m3/h。但混凝土规范规定强制式搅拌机械拌制时间不允许小于60 s,搅拌时间长会造成骨料吸水量加大,使混凝土熟料中的自由水份减少,造成混凝土坍落度损失,根据现场试验测定:标准混凝土坍落度按6cm控制,60~70 s搅拌时间混凝土坍落度在5~7cm,70~85 s搅拌时间混凝土坍落度在5~6cm。    
混凝土坍落损失
混凝土搅拌机械计量系统误差也会造成混凝土坍落度损失,混凝土配和比是通过精确计算并经过多次试配调整得出来的,任何一种材料由于计量不准确,都会使单位内材料比表面积发生变化,材料比表面积变化越大,坍落度损失越大。特别是混凝土外加剂掺量误差的影响。如减水剂掺量为7%(水泥重量),引气剂掺量为0.4‰(水泥重量),材料掺量少计量要求精度高,细微的误差对混凝土坍落度也会产生很大的影响,甚至影响混凝土质量,如强度降低等。    
 
2.3 混凝土运输机械影响    
 
混凝土运输有水平运输和垂直运输,唐河水平运输机械有6m3混凝土搅拌运输车(平均运距400m)、三轨自行式混凝土皮带输送机;垂直运输采用串筒直接入仓(皮带机长度约40m)。混凝土搅拌运输车运输距离和时间越长,混凝土熟料由于发生化学反应、水份蒸发、骨料吸水等多方面原因,自由水份减少,造成混凝土坍落度损失,混凝土皮带运输机、串筒还会造成砂浆损失,这也是造成混凝土坍落度损失的重要原因。出机口与施工现场坍落度对比情况详见表4。        
 
2.4 混凝土浇筑速度的影响    
 
混凝土浇筑过程中,混凝土熟料到达仓面内的时间越长,会因为发生化学反应、水份蒸发、骨料吸水等多方面原因使混凝土熟料中的自由水份迅速减少造成坍落度损失,特别是混凝土暴露在皮带运输机上时,表面与外界环境接触面积较大,水份蒸发迅速,对混凝土坍落度损失的影响最大。根据实际测定当气温在25℃左右时混凝土熟料现场坍落度在半小内损失可达4cm。    
 
2.5 混凝土浇筑时间和温度的影响    
 
混凝土浇筑时间不同,也是造成混凝土坍落度损失的一个重要原因,早上和晚上影响较小,中午和下午影响较大,早上和晚上气温低,水份蒸发慢,中午和下午气温高水份蒸发快,水份损失越快混凝土坍落度损失越大,混凝土的流动性、粘聚性等越差,质量越难保证。根据上千次现场资料统计显示,浇筑温度越高坍落度损失越大,气温在25℃左右时混凝土熟料坍落度出机口比施工现场大1~4cm,气温在15℃~20℃时混凝土熟料坍落度出机口比施工现场大1~2cm,气温在5℃~15℃时混凝土熟料坍落度出机口比施工现场大0~1cm。        
 
3. 解决混凝土坍落度损失的措施和方法        
混凝土离析
3.1 严格控制原材料质量,减少含水量变化幅度    
 
混凝土原材料进场时,由质量控制人员进行控制,同时试验人员对骨料模数和级配进行试验,对超径、逊径、级配不良的粗骨料严禁进场,保证混凝土原材料合格;对进场细骨料按批次分类存放,放置一定时间后由试验人员进行含水量试验,稳定后投入使用;粗骨料在使用前采用喷淋洒水,保证在使用时达到饱合面干状态,严禁表面有明水,这样可有效解决由于骨料比表面积及含水量变化、骨料吸水率高造成的混凝土坍落度损失。    
 
3.2 调整混凝土搅拌时间,消除计量误差    
 
强制式搅拌机如果拌制时间过短,混凝土熟料和易性比较差,操作性不强,拌制时间过长也会造成混凝土熟料干硬,使混凝土质量不易保证,所以确定混凝土拌制时间是很关键的,通过实践检验,采用强制式搅拌机拌制二级配混凝土拌制时间在65~75 s最佳,即保证了混凝土各项性能指标,而且操作性比较强。    
 
为消除机械计量误差,定期请国家计量单位对机械计量系统进行标定,及时消除计量误差,每次开盘前由试验室人员用标准计量块对计量系统再次进行归零处理,特别是外加剂计量系统,只有这样才能有效避免由计量误差引起的混凝土坍落度损失,保证混凝土拌制质量。    
 
3.3 微调混凝土配合比,改善混凝土运输机械工作条件    
 
根据混凝土水平、垂直运输机械的工作特点,为保证入仓混凝土熟料质量,采用微调混凝土配合比的办法,即按照水灰比不变的原则,适量增加砂浆用量,以补充由于皮带机和串筒黏结造成的砂浆损失量。
 
皮带机运输混凝土造成砂浆损失的主要原因是刮刀刮浆不净造成的,因此在使用中设专人看护刮刀,对刮刀及时更换和修理,保证皮带机工作条件良好,使砂浆损失降低到最小;串筒在使用前由专人进行清理,保证串筒内壁光滑,避免砂浆黏壁造成损失。同时各种运输机械在投入使用前均要经过润湿(包括在使用过程中由于间隔时间较长造成的表面干糙),机械内壁湿润可有效避免混凝土浇筑初期由于失水过多造成的坍落度损失问题。    
 
3.4 匹配设备,提高混凝土浇筑速度    
 
在混凝土熟料拌制好后,防止坍落度损失的有效措施之一就是在最短的时间内把混凝土熟料运输至施工仓面内,完成振捣、成型等工序,这就需要严格控制混凝土浇筑的每个环节,使混凝土拌制、运输、振捣、成型所需要的时间相匹配,根据混凝土机械拌制能力、运输距离、皮带输运能力,确定配备混凝土搅拌车的数量,做到运输时间短浇筑速度快,在混凝土坍落度损失前完成混凝土成型,有效避免混凝土坍落度损失。    
 
3.5 调整混凝土浇筑时间,采取降温措施降低混凝土入仓温度    
 
混凝土浇筑在气温较高的季节施工时,为防止自由水份的挥发,一方面调整混凝土浇筑时间,把浇筑工作安排在气温比较低的时间进行,如上午和晚上、阴天等;另一方面采取降温措施,降低混凝土入仓温度,施工中采用了搭设骨料凉篷,制冷机制冷水,骨料喷淋冷水,控制水泥温度(高于45℃时严禁使用),对于进场的高温水泥进行分仓隔离存放,温度达标后再投入使用;对运输机械进行保温覆盖,其作用:一是气温低时保温,二是气温高时防止外界高温影响。
皮带机搭设凉篷,防止混凝土在皮带机上暴露时水份大量挥发,通过采用这些措施,唐河倒虹吸主体工程所有混凝土入仓温度均控制在5℃~28℃之间,避免了混凝土坍落度损失。通过对达到龄期的混凝土进行试验检验,结果全部合格,有效保证了混凝土质量。        
     
粘度改良剂
在控制混凝土坍落度损失上采取的方法和措施,有效控制了施工中混凝土拌制质量,经过一年多的测定,坍落度损失控制在0~2cm,避免了坍落度损失给施工带来的不便,最终保证了成品混凝土质量优良,通过实践证实是成功的。施工中采取的方法和措施虽然有效但不是最好,愿与同行探讨,争取获得更好更有效的方法和措施。

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