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聚羧酸外加剂使用事故原因分析与预防措施
admin在2018-01-02发布 频道:行业资讯 标签:羧酸 外加剂 预防措施
     

一、概述

    聚羧酸系减水剂作为继萘系、密胺系、脂肪族系和氨基磺酸盐系之后研制生产成功的第高性能减水剂,具有掺量少、减水率高、保坍性能好、与水泥适应性强、混凝土收缩小等特点,给初次使用者的感觉是该减水剂比前几代减水剂在使用时更方便、安全、高效,在近十年的应用中发现,该减水剂与其他减水剂一样,也有一定的局限性,其优点只是相对的,工程中总是遇到这样或那样的问题,而且大多是使用其它品种减水剂时所从未遇到的,如混凝土拌合物异常干涩、无法卸料,更甭提泵送了;或者混凝土拌合物分层严重、泌水量惊人等。另外,应用萘系减水剂所遇见的技术难题,通过近20年的研究工作己基本上从理论和实践方面得到解决,而应用聚羧酸减水剂出现的问题正在发生,我们经过研究已经找到正确的解决措施,鉴于此,本人从聚羧酸减水剂本身的性能特点及所产生事故入手,对比聚羧酸与萘系的不同点,为安全高效应用聚羧酸系减水剂提出建议。

二、普通混凝土供应实例

(一)混凝土坍落度偏大导致的板结事故

    某道路绿化工程施工绿化带人行道,混凝土技术要求简单,申请坍落度180mm-200mm、强度等级C25,施工部位长约200米,宽约1.5米,厚约为0.1米,无布筋,表面平整度要求较低,上铺装饰砖。实际供应路面混凝土生产,现场施工人员反应混凝土闪凝,从罐车放到翻斗车状态正常,但无法从翻斗车卸入施工路面,凝固在车内。
1.原因分析:
    (1)开盘时考虑到施工部位为路面且施工方式为自卸,砂率偏低,影响混凝土保水效果,浆体上返严重;
    (2)施工采用翻斗车向里倒运的方式,申请及出厂坍落度偏大,混凝土经过土路的颠簸,分层严重,但混凝土并非施工人员所反应的闪凝,而是由于浆体上返砂石等集料下沉而导致的混凝土板结现象。
2.预防措施:
    (1)调整外加剂掺量,并控制混凝土坍落度;
    (2)调整砂石用量,增加混凝土保水性,满足施工要求。

(二)不同品牌外加剂的混用事故

    施工某工程厂房零层板,由于机械故障原因,供应过程中搅拌站更换生产线,但采用了两个不同厂家的高性能减水剂,次日施工方反应混凝土凝结时间与施工顺序颠倒,先施工部分尚未初凝,而后施工部分己无法收面,且后施工部分局部未凝,有泛白浆体。
1.原因分析
    (1)由于在供应过程中更换生产线,但未能统一原材料,尤其是外加剂,导致混凝土凝结时间差异较大,无法正确判断准确的收面时间,给工程外观造成影响。
    (2)施工过程由于挪泵导致压车现象,部分车次坍落度不能满足施工要求,现场员采用泵送剂进行二次流化调整,掺量未能严格控制,且未能搅拌均匀,导致后施工部分局部未凝。
2.预防措施:
    (1)不同外加剂厂家保坍及缓凝成份也不同,凝结时间差异相对萘系较大,这也是聚羧酸外加剂区别于萘系的特点之一。供应过程应保证原材料的稳定性及一致性,有多家外加剂厂家供应时,性能指标最好能做到统一;
    (2)混凝土状态不能满足施工要求,需要二次流化调整时,宜采用单纯的高效减水剂,避免引入过量缓凝成份,影响正常凝结时间,必须在搅拌充分均匀后,再放料施工。

(三)计量秤失控事故

    计量失控,减水剂掺量偏大,导致混凝土状态异常。供应某房建工程C40混凝土过程中,施工单位反应浇筑后的混凝土跑浆严重,甚至无法振捣。现场施工员对后续几车放料观察后,都存在同样问题,退回站内处理。根据现场反应,质检员站内放料呈同样状态,推断是外加剂超掺。数月后,搅拌楼做防火改造,晚上生产时,再次发生类似情况,质检员将掺量由正常使用1.5%降至0.9%仍无法保证出机状态。
1.原因分析:
    (1)第一次由于外加剂计量秤传感器老化,敏感度变的迟钝,导致外加剂计量增加,从而影响了混凝土状态的异常。
    (2)第二次事故则由于搅拌楼外墙板改造过程中,无挡风保护,当晚间生产时起风,外加剂秤有轻微摇摆进而导致计量失控。
聚羧酸系与萘系外加剂在混凝土搅拌过程中的区别在于,当萘系外加剂超掺时,搅拌机电流表显示值明显偏小,出机混凝土则表现近离析;而聚羧酸系外加剂超掺时,搅拌机电流表表现则不太明显,出机混凝土拌合物状态也正常,但观察1-2分钟后,就会出现明显跑浆及抓底状态。
2.预防措施:
    (1)由于聚羧外加剂减水率较高,必须保证计量精度,因此有必要增加计量秤的自检频率,根据产量定期更换计量秤传感器。
    (2)加强聚羧酸外加剂技术储备及针对性的学习,积累生产经验,掌握外加剂方面的知识,做到灵活应用。

三、高性能混凝土供应实例

(一)避免两种类型外加剂的混用

    2009年某公司在供应某市政工程时,由于同时供应的其它部位高性能混凝土(灌注桩、承台、系梁等)采用萘系外加剂,在供应箱梁则采用聚羧酸外加剂配合比生产,应将搅拌机、罐车彻底洗刷干净。否则与残留萘系减水剂混合后,将导致混凝土工作性能极差。初始采用聚羧酸供应时,出机混凝土坍落度均在210mm左右,但和易性及流动性差,到达施工现场后只有100mm~120mm,而且几乎没有流动性,振捣时振动棒拔出后孔洞不易弥合。
 1.原因分析:
    (1)搅拌机及罐车洗刷不彻底;
    (2)聚羧酸与萘系为两种截然不同的外加剂,对比其性能不难发现萘系PH值在9.5左右,属碱性,而聚羧酸外加剂PH值为5.5左右,属弱酸性,易发生反应。
2.预防措施:

    (1)将状态异常混凝土降级作临建使用;
    (2)再次生产时,两种外加剂严格分开使用,生产时固定生产线、固定搅拌运输车及泵车,清洗干净;
    (3)由于聚羧酸外加剂的弱酸性,与铁制容器长期接触会发生反应,影响其质量,必须采用单独的聚乙烯塑料罐盛装,另需单独的PVC管道和计量装置;
    (4)若生产任务较为繁重时,为提高生产效率,全部采用萘系外加剂。

(二)坍落度控制

    预制箱梁对于外观的要求较高,因此,对于混凝土质量的稳定,尤其是坍落度的稳定和均匀性,对于减少水纹、云斑、色差甚至孔洞、浮浆过厚等缺陷起到重要作用。
1.原因分析:

    (1)聚羧酸外加剂掺量少、减水率高,生产时对用水量极为敏感。当用水量有波动,增减3~5kg时,坍落度变化显著,轻微泌水或无扩展度。
    (2)计量有误差,出现超掺情况,出机混凝土坍落度偏大,经过搅拌合运输,到施工现场时有轻微离析状,检测其基本性能时,有泌水及板结等现象。作为试验用混凝土,浇筑时不易振捣,上部板结严重。拆模时有粘模现象,试验箱梁底部有明显水纹,内部侧面则有蜂窝现象,外观较差。
 2.预防措施:

    (1)增加骨料含水率的检测频次,保证生产用水量准确,针对砂子含水建议每个工作班或连续供应过程中每两小时测一次,增加频率,保障用水量的准确度;石子方面,最好是直接干筛。本站在供应前期,为保证石子质量,采用水洗2~3遍,存放一周晾干,但在实际生产过程中,大堆石子外部干燥但内部仍然较湿,且不同层面含水也不均匀,对坍落度的稳定性影响较大。后改为直接干筛,效果较好;
    (2)不授予机操人员调整用水量权限;
    (3)延长搅拌时间,保证搅拌均匀性;
    (4)与外加剂厂家沟通协调,将外加剂掺量由设计的1.2%提高至2.0%,减小相对误差,降低计量敏感度;
    (5)升级生产控制系统的管理软件,更换传感器,保障计量精度。

(三)浇筑施工控制

    华北地区夏季平均温度超过25℃,最高气温超过38℃,白天供应混凝土坍落度损失较大,导致施工操作时间变短,影响施工效果,外观差。
1.原因分析:

    (1)气温高,砂石等集料经暴晒后温度更高,出机混凝土温度达到30℃~35℃,加速了水化反应;
    (2)工人高温作业影响施工效率,偶尔有箱梁混凝土浇筑收尾时,上部混凝土因失水过快,己无法振捣,造成蜂窝、麻面以及面层开裂等质量问题。
2.预防措施:

    (1)针对混凝土夏季施工特点和诸多不利因素,与施工方沟通后,调整夏季预制箱梁混凝土浇筑时间,于每天早晨6点前和下午8点钟以后时段施工,以此控制混凝土温度,保证质量;
    (2)施工工艺的改进,在箱梁外模侧面设置附着式振捣器,采用插入式振捣器与附着式振捣器相结合振捣方法,提高工作效率和振捣效果;
    (3)提高外加剂的调试频率,考虑外加剂与水泥等主要胶凝材料及气温变化等因素的匹配,及时调整外加剂的配方,以满足施工性能为标准。

四、应用总结

    聚羧酸减水剂具有突出的优势和强大的生命力,但任何新生事物也都具有它的两面性,它的优点也是相对的,只有善于发挥它的优势,改进它的不足,正确认识应用它才能取得最大的效果。国内聚羧酸系减水剂采用时间不长,它的作用机理大多数人还没有完全掌握,对其的认识也需要一个过程,而且有关混凝土的知识不是来源于理论而是来自试验,但这些试验是在最基本的理论指导下进行的。本人认为今后合理使用聚羧酸系减水剂的技术主要就是本书介绍的混凝土预湿骨料技术,该技术从理论基础到实际应用提出了一套全新的思路,特别适合我们国家聚羧酸减水剂应用的实际。
 
作者:朱效荣          
信息来源:混凝土第一视频网    
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