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行業新聞

聚羧酸減水劑在商品混凝土應用中三大常見問題

發布時間:2019-04-23   發布者:admin

  隨著建筑行業的發展,作為建筑材料的商品混凝土也必然經歷產品的更新,以滿足目前高強、高性能、耐久性及高層泵送的技術要求。就目前而言,作為商品混凝土原材料的水泥、砂、石、粉煤灰等,其質量經過了多年的使用,并沒有質的改變,但減水劑卻經歷了多次的產品換代,那么提高混凝土產品質量最好的方法就是使用性能更好的減水劑,而作為第三代高性能減水劑的聚羧酸系減水劑自然成為了各商品混凝土攪拌站的首選。

  一、聚羧酸減水劑的特點

  就商品混凝土而言,聚羧酸系減水劑與萘系減水劑相比,具有以下特點:1、在較低摻量時就能達到理想的減水率;2、強度增長效果大;3、具有較好的流動性及保坍性,對混凝土的凝結時間影響較小,可滿足遠距離、超高層建筑的混凝土泵送要求;4、對水泥的適應性好;5、混凝土體積穩定性好,對現澆板面的裂縫情況有很好的控制作用[1]。

  目前國內高鐵動車等線路的混凝土施工均使用聚羧酸系減水劑,并取得了很好的效果,但商品混凝土攪拌站與這些專用拌合站在原材料采購、管理運行等方面存在較大差異,導致商品混凝土攪拌站在使用聚羧酸減水劑時,會出現各種各樣的問題,本文就聚羧酸減水劑在商品混凝土攪拌站使用過程中出現的問題進行探討。

  二、聚羧酸減水劑在商品混凝土應用中的常見問題及控制要點

  (一)坍落度損失大

  1.1初始坍落度、擴展度小

  聚羧酸減水劑主要應用于大坍落度、大流動度混凝土的生產,但商品混凝土使用過程中,因澆筑部位的不同,坍落度要求范圍覆蓋160mm到220mm,在實際生產供應過程中,會出現坍落度損失不穩定的情況。針對上述問題,通過使用相同原材料,對砂率進行調整,改變初始坍落度進行試驗,結果如下:

  從數據中可明顯看出坍落度經時損失的不同,說明聚羧酸減水劑在坍落度小于200mm,擴展度低于550mm時,坍落度損失十分嚴重。

  1.2控制要點

  1)在混凝土正常生產施工過程中因盡量保證坍落度大于200mm、擴展度大于550mm,以保證混凝土抵達現場后的工作性;2)在生產坍落度小于200mm,擴展度低于550mm的混凝土時,應車攜帶適量同種類減水劑備用。

  2.1現場車輛在等待時熄火

  在實際施工時,多次遇到連續發出的混凝土坍落度經時損失不一致的情況,通過對出現這一問題車次進行統計,發現此類問題多發生在外部租賃車輛上,通過對現場情況的進一步了解,出現此類問題的車輛均存在等待卸料時熄火的情況。

  最終得出結論,使用聚羧酸減水劑拌制的混凝土,罐車若在等待時熄火,會造成坍落度損失的進一步增大。

  2.2控制要點:車輛在等待卸料過程中嚴禁熄火。

  (二)工作性波動大

  1.1穩定現差

  對水泥適應性好做為聚羧酸減水劑的一大優勢,其對水泥的適應性較其他減水劑更好,但由于我國的水泥品種多,摻合料復雜,易出現穩定性差的情況[2]。

  本文所指的混凝土穩定性差主要表現為混凝土出機后狀態良好,但靜置一段時間后出現泌水的情況,或出機后狀態良好,且靜置狀態良好,但進入混凝土運輸車繼續攪拌后出現嚴重泌水、甚至離析的情況。此類問題的出現使得混凝土質量控制難度增大,混凝土工作性指標無法預測。通過對出現此類問題的混凝土原材料的檢測匯總,對混凝土質量的跟蹤觀察,除去水泥適應性差造成的穩定性不好的情況外,主要是由于以下兩方面原因:

  1)攪拌不夠充分。在鐵路專用混凝土拌合站,混凝土攪拌時間有嚴格的要求,即使工作任務量大,也必須保證混凝土攪拌時間不宜小于2min[3],在國標《混凝土外加劑應用技術規范》(GB50119-2013)中也對使用聚羧酸系高性能減水劑拌制混凝土時的攪拌時間進行了規定。而商品混凝土攪拌站在任務量增大時,為保證混凝土的連續供應,多會選擇犧牲攪拌時間的方式。

  2)粗骨料級配差。商品混凝土攪拌站一般采用5-31.5mm粗骨料,在粗骨料級配不好,最大粒級比例增大時,也易造成混凝土穩定性變差。

  1.2控制要點:1)在混凝土生產過程中因嚴格控制攪拌時間;2)保證粗骨料級配、控制最大粒級,或放棄連續級配,采用雙級配進行復配。

  2.1經泵送后,混凝土出現分層、離析或流動性變差

  隨著主體層數的升高、泵送管道的延長,需要更大的流動度,但在生產施工過程中,往往會出現泵送前混凝土和易性良好,但泵送至作業區域后出現分層、離析或流動性變差的情況,主要表現為結構內砂漿、凈漿上浮,粗骨料下沉,嚴重時甚至出現漿體流失。造成這一問題的主要原因是由于使用聚羧酸減水劑拌制的混凝土在流動性較大時,其漿體黏度急劇下降,無法在較高壓力作用下保持原有狀態。

  2.2控制要點:在較高樓層或泵送管道距離較長情況下施工時,應適當提高混凝土砂率,并控制粗骨料最大粒徑。

  3.1配制出的混凝土黏度大

  在混凝土連續生產過程中,突然出現混凝土黏度增大,流動性變差的情況,通過對這類情況的總結,主要集中在水膠比小于0.4的預拌混凝土中,在出現這類問題時,粗、細骨料未發生較大變化,減水劑未同一批次,水泥為同一廠家,同一批次,最可能的問題集中在外摻料粉煤灰上。由于目前商品混凝土需求量的不斷增加,粉煤灰的用量也隨之增長,導致粉煤灰供應緊張,一些供應商在粉煤灰供應時,在Ⅱ級粉煤灰中摻加Ⅲ級粉煤灰,而商混企業在取樣時稍有疏忽就會導致此類粉煤灰用于生產。

  在試驗室條件下,使用相同配合比,不同等級的粉煤灰進行試配,結果一目了然。

  通過上表可明顯看出,隨著粉煤灰等級的降低,坍落度、擴展度嚴重下降。

  3.2控制要點:在拌制水膠比小于0.4的混凝土時,要嚴格控制粉煤灰質量,同時適當增加減水劑摻量。

  (三)硬化混凝土表面問題

  1.1現澆板面出現裂縫

  聚羧酸減水劑的一大優點是使用其拌制的混凝土,體積穩定性好,能較好控制現澆混凝土板面裂縫,但在實際使用過程中,仍存在板面裂縫的情況。通過一段時間的跟蹤觀察,在相同工地、相同施工條件、相同施工技術下澆筑的混凝土板面,在混凝土和易性良好的情況下,即使混凝土入模時的坍落度稍大,在板面硬化后也不會出現裂縫,所以并不是因為硬化后表面漿體厚度大造成的裂縫。

  通過對某工地2-10層樓板施工的連續跟蹤,結合板面裂縫時的視頻、影像資料,原材料檢測記錄進行分析發現,當混凝土中粗骨料粒徑整體偏大或細骨料含石量增大而導致骨料級配不好時,極易造成板面出現裂縫的情況,究其原因主要是由于骨料級配不良時,較易出現泌水、離析等情況。

  1.2控制要點:聚羧酸減水劑對骨料級配十分敏感,因盡量控制骨料級配,在條件允許的情況下,粗骨料盡量使用雙級配。

  2.1豎向構件易出現蜂窩麻面

  在使用聚羧酸減水劑進行混凝土豎向構件,尤其是高度較大的豎向構件澆筑施工時,偶有出現模板拆除后,豎向構件個別部位表面光潔度不夠,出現蜂窩麻面的情況。初期施工方及商品混凝土攪拌站均考慮是由于部分模板未清理干凈,但通過改善模板質量進行澆筑時,仍存在該現象。

  通過查看相關技術資料,結合施工實際,發現此類問題多發生于混凝土工交接作業時,主要是由于該處混凝土未及時振搗,或振搗程度較差。

  2.2控制要點:因聚羧酸減水劑具有一定的引氣量,所以使用聚羧酸拌制的混凝土在入模后因及時、充分振搗,避免出現蜂窩麻面。

  三、結語

  通過對上述問題控制要點的了解,絕大多數控制要點集中在原材料品質的控制上。

  隨著混凝土行業的逐漸規范,競爭的不斷加劇,加之現今建筑行業對高強、高性能混凝土的需求日益增加,聚羧酸減水劑必將成為未來減水劑發展的趨勢,商品混凝土企業要在這樣的環境中求得一席之地必須提高混凝土原材料的采購品質、加強混凝土原材料的檢測力度、保證混凝土的產品質量。

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