隨著混凝土技術的發展,外加劑已成為混凝土不可缺少的重要組成部分,也有人稱之為混凝土加氣砌塊的第五組分。然而,在實際應用過程中,并不是所有的水泥與外加劑都具有良好的適應性,主要問題表現在:外加劑按規定的劑量摻入混凝土中,不能產生應有的作用或效果,使混凝土流動度降低或流動度經時損失加大:外加劑摻量過多時,雖然混凝土流動性變好,但又出現離析、泌水、板結等不正?,F象,不僅使混凝土勻質性得不到保證,嚴重時還會導致硬化混凝土出現塑性收縮裂紋等工程質量問題。
1.產生原因:
(1)選擇混凝土外加劑和檢驗外加劑產品的質量,可以根據工程設計、施工要求和技術指標進行比較,選擇適合的生產廠家混凝土外加劑產品。建議采取組織實地考察,防止假冒;根據工程技術要求提出所需外加劑產品的質量指標、型號和參量,通過試驗獲得封存樣品;將首批外加劑與留樣作對比試驗,在所供產品符合《混凝土外加劑應用技術規范》(GBJ50119-2003)后即可批量使用檢驗外加劑產品質量的方法,對減水劑類產品,可采用凈漿流動度作比較。取同批號水泥,在同摻量、同水灰比及相同條件下進行檢驗,先測初始流動度,經1h后再做一次流動度作比較,或通過混凝土的坍落度損失作比較。兩種試驗誤差值允許在±5%。當發現現差異較大時,應及時告知廠方,以便查明原因。
(2)檢驗外加劑與水泥的相窖性,如何檢驗外加劑與水泥的相容性問題,是新問題,也是老問題。外加劑與水泥之間相容性問題應引起外加劑和水泥生產廠家的同等高度重視。許多實際施工狀況,即使是完全符合質量標準的水泥和外加劑,在作為原材料進行配制混凝土亦會出現不相容性。其主要現象:在使用一批外加劑或續供外加劑時,常出現混凝土坍落度有用大有小、坍落度損失或快或慢、凝結時間時長時短,有時還出現泌水等現象。檢驗外加劑與水泥是否相容的方法,對減水劑類產品,通常采用凈漿流動度作試驗即同一批外加劑與新進的水泥和原用的水泥進行比較試驗,以判別是否是外加劑的原因而出現的問題。在判明情況的前提下,一般采取調整外加劑摻量或適當調整混凝土配合比的辦法,同時與外加劑廠家或水泥廠家聯系。
(3)混凝土坍落度損失過快,高性能混凝土工藝,應內具有良好的工作性,以滿足集中攪拌、遠距離運送、泵送、不振搗、自平流、自密實等過程要求,其中最重要的是混凝土坍落度損失,此問題直接影響混凝土泵送及現場操作。導致混凝土坍落度損失的原因很多,較為多見的有外加劑的品質、水泥的因素、環境溫度、水灰比的大小、砂率的含泥量,摻合料的變化以及拌和方式等。其中最具影響的因素是水泥和外加劑。如需解決混凝土坍落度損失過快的問題,建議通過適當增加外加劑摻量,其幅度在原摻量基礎上增加10%—30%;如果是使用早強型新鮮水泥,則在原混凝土用水量的基礎上增加5%—10%,以上兩種方法均可。
(4)混凝土出現泌水(結底)現象,混凝土在施工中出現泌水(結底)及堵泵現象,一是外加劑減水率偏高,二是混凝土用水量偏大,三是水泥存放時間過和或受潮等因素。發生此類現象,可適當調整混凝土用水量或外加劑摻量,也可通過適當提高砂率,以此改善混凝土的和易性,避免因泌水而造成混凝土結底、堵泵等現象發生。其中,如系減少混凝土用水量,減少幅度通常為原用水量的5%—10%;如系調整外加劑摻量,調整幅度在原摻量的基礎上減少10%—20%。與此同時,用戶單位應及時告知外加劑廠家對續供產品作適當調整。
(5)凝結時間過長或過短現象,混凝土在施工過程中,有時會出現凝結時間與外加劑廠家提供的時間要求不相一致。究其原因,可能是雙方的檢測方法和環境溫度不一樣,或者是氣溫突變(日溫差>15℃)、水泥新鮮程度、以及混凝土配合比變化等多種因素造成的。針對上述狀況和混凝土配合比等因素,結合混凝土試驗的數據,對外加劑廠家提出所需凝結時間要求。廠家根據用戶意見作出相應的調整,力求避免出現誤差。
(6)混凝土快凝(假凝)現象,施工現場混凝土出現快凝(假凝)現象雖然并不多見,但仍時有發生(特別是在新進或更換水泥后)。原因:水泥中含有無水石膏作為調凝組分;水泥熟料與二水石膏在磨制過程中,因溫度控制原,因致使二水石膏脫水生成半石膏或無水石膏。此類水泥在按標準檢測時為合格水泥,在不用外加劑配制混凝土是可以的,但與外加劑匹配時,就有可能造成不相容,因而在拌制混凝土時,會使混凝土產生快凝,同時對施工操作帶來困難,甚至造成混凝土出現泠縫,影響工程質量。此現象特別在夏季溫度偏高時更容易發生。當發生快凝(假凝)時,應當取必要的措施加以控制,如緩慢施工或待水泥降溫后再進行施工。
2.混凝土外加劑與水泥適應性的改善措施,為了改善混凝土外加劑與水泥的適應性,可采取以下幾項措施:
(1)要對混凝土原材料生產者、混凝土拌合物制備者和施工技木人員進行大力宣傳。只有全社會都承認水泥與外加劑之間存在是否適應這一問題,才能正確面對其可能產生的后果,也才能促使人們努力解決這一問題。
(2)混凝土制備者應對每一批水泥、每一批外加劑進行質量檢測和混凝土試配試驗,尋求原材料的技術特性,盡量將相互適應性好的外加劑與水泥配合使用,以避免因將不相適應的水泥與外加劑共同使用而造成的質量事故、材料浪費或成本提高。
(3)混凝土的制備成本固然重要,但混凝土制備者不能只注重節省費用而無視某些水泥(如鋁酸鹽含量相對較高者)或摻加了某種摻合料后的水泥所配制的混凝土對外加劑摻量的實際需求。這是因為外加劑的適宜摻量與水泥特性、摻合料性能及摻量等因素有關,而非傳統觀念上的固定值。
(4)水泥廠、外加劑廠與混凝土制備單位應攜手解決這一類問題,而決不能對自身所存在的技術問題遮遮掩掩、推卸責任。比如水泥廠應盡量不采用硬石膏作為調凝劑:外加劑廠遇到所配合使用的水泥為摻硬石膏水泥時,應提供不含木鈣或糖鈣的外加劑或采取其它技術措施:混凝土制備者應采納外加劑廠的建議,及時改變外加劑的品種和摻量。
(5)在實際工程中,水泥與外加劑的適應性試驗應在混凝土拌合物制備前就完成,這樣才能正確地選擇水泥、摻合料和外加劑,并確定出最優化的配合比。在施工中,水泥廠和外加劑廠應提供質量穩定的產品。如果某批水泥或外加劑出現了不相適應性問題,應立即配合分析和查找原因,以尋求有效的對策。
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