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泵送商品混凝土坍落度损失的原因分析与解决方法
admin在2019-12-05发布 频道:行业资讯 标签:
     
摘要:泵送混凝土与普通混凝土相比,泵送混凝土除满足强度、耐久性等基本性能外,还要求混凝土的坍落度经时损失小、流动性好、不离析、不泌水、具备良好的可泵性。混凝土坍落度损失过大会影响混凝土施工质量、造成泵送堵管等问题。文章结合实际,分析商品混凝土坍落度损失的原因,提出相应的解决方法。

0  引言
    混凝土坍落度损失是一个普遍存在的问题。影响混凝土坍落度损失的原因是多方面的,且这些因素相互关联,主要包括四个方面一是水泥方面;二是化学外加剂方面;三是砂石集料对坍落度损失的影响;四是环境条件,如温度、泵送、运输时间等。坍落度损失严重影响混凝土施工质量,特别是泵送商品混凝土,在高温炎热天气条件下,坍落度损失问题更加突出。因此,很有必要对混凝土坍落度损失的原因作深入分析并提出有效的解决方法。

1  商品混凝土坍落度损失的主要原因分析
1.1  水泥方面
    (1) 水泥中的主要矿物成分是C3A、C4AF、C3S、C2S。不同矿物成分对减水剂的吸附作用大小不同。减水剂的主要作用是吸附在水泥矿物的表面,降低分散体系中两相间的界面自由能,提高分散体系的稳定性。在相同条件下,水泥成分中对减水剂的吸附性大小依次为C3A>C4AF>C3S>C2S。若水泥中C3A、C4AF含量较大,则大量减水剂被其吸附,占水泥成分较多的C3S、C2S就显得吸附量不足,动电电位明显下降,导致混凝土坍落度损失,这是造成掺减水剂混凝土坍损的根本原因。所以水泥中C3A、C4AF含量较高的混凝土坍落度损失较大,反之较小。因此,如果要生产大流动度的高强混凝土,要求坍落度损失较小,宜优先选用C3A、C4AF含量较低的水泥。
    
(2) 水泥中调凝剂的形态及掺加量的影响。水泥粉磨时加入石膏作为调凝剂是为了控制熟料中C3A的水化速率,调节水泥的凝结时间。水泥浆中的SO42-主要来源是石膏,若石膏掺入量不足或当水泥中的水很少且水泥中的C3A、C4AF含量较高、比表面积大时,SO42-在水泥浆体中的溶出量很少,就会造成水泥浆体流动性的损失,直接表现为坍落度损失过快,所以应寻求最佳的石膏掺量。水泥中C3A含量越大、碱含量越大、水泥颗粒越细,石膏的最佳掺量越大。石膏的最佳掺量和水泥的早期水化温度也有关,掺入不同形态的石膏对水泥水化过程的影响也是不同的。选择最佳的石膏掺量,且掺入的石膏形态搭配合理,可有效地避免坍损,从而配制出流动性好、坍落度损失小 的混凝土。
    (3) 水泥的细度大小。在水泥水化过程中是颗粒级配的影响,3〜30Lm的熟料颗粒主要起强度增长作用;而大于60Lm的颗粒则对强度不起作用;小于10Lm的颗粒主要起早强作用;3Lm以下的颗粒只起早强作用;小于10Lm的颗粒需水量大,流变性好的水泥10Lm以下颗粒应少于10%。颗粒越细,细颗粒越多,需水量越大,早期强度越高,这必将加剧坍损。在水泥熟料磨细过程中设法使熟料颗粒形成合理的、大小不同的颗粒级配,颗粒间相互填充,形成最低孔隙率从而优化水泥石结构性能。水泥中粗细颗粒级配恰当,则可得到良好的流变性能。用这种水泥配制的混凝土流动性好、需水量低、坍落度损失小。
1.2 不同种类的化学外加剂对混凝土的坍损有着不同的影响。在拌制混凝土时,加入外加剂的时间选择也影响混凝土坍落度损失的多少。
1.3 集料对坍落度损失的影响。随着搅拌站数量增多,砂石等原材料品质逐渐下滑,颗粒粒形差、针片状多、含泥量大,混凝土用水量增大,若不及时调整用水量,就会造成损失增加。砂石的含水率也是造成坍落度损失的因素之一,砂石干燥、湿润与否,坍落度损失可相差50~60mm。炎热夏季,石子或是砂子过于干燥,达到相同坍落度,搅拌用水可能相差无几,但经过一段时间后,砂石吸收的水分不容忽视,造成经时损失增大。
1.4 环境温湿度对坍落度损失的影响。温度高低对坍落度的损失有较大影响,气温高水分蒸发快、水化反应程度快,散失和吸收水分增多。如果路程较远或压车等诸多因素造成混凝土拌合物长时存放,水分散失多、集料吸收多、水化程度不断加大、水化热热量积聚、混凝土温度升高,必然造成坍落度损失、和易性能变差。因此坍落度损失问题在每年的春夏季节受于水泥生产、气温等综合影响,表现尤为突出。

2 商品混凝土产生坍落度损失的防治措施
2.1 加强与水泥厂沟通。选择水泥时,不仅要考虑水泥的活性,在满足规范指标的前提下,还要根据用户的信息和要求不断调整水泥的使用性能。在不影响其他性能情况下,细度不宜过细,C3A含量与碱含量低些,即使在旺季也要合理库存和均化,避免过热水泥出厂。水泥厂尽量选用优良的矿物掺合料,不要选用过次的粉煤灰等,以降低混凝土坍落度损失问题。
2.2 合理选用及使用外加剂。
    (1) 选用性能稳定、技术可靠的混凝土外加剂,并多方案进行试验,选择科学合理的有效配方。在坍落度损失与凝结时间上找到较好的结合点。
    (2) 适当加大混凝土外加剂的减水率,并与适量的保水组分配合使用,在不增加用水量的同时增加混凝土中的游离水的含量,可缓解坍落度损失,但此方法易造成混凝土成本增加。通过物理方法把减水剂制成不同粒径、不同溶解速率的颗粒状物,掺到新拌混凝土中,使其在水泥水化体系中形成不同的水化梯度,随时补充由于C3A、C4AF消耗的减水剂,使体系中的减水剂始终维持在临界胶束状态,使坍落度不损失或损失很小;也可在减水剂外表做一层能在碱性溶液中缓慢溶解、溶解速率不同的外壳,从而控制减水剂在水泥浆体中的浓度,达到抑制坍损的目的;也可选择适当的含有极性基团的活性成分,与减水剂发生化学反应,不断地向水泥体系中缓慢释放分散剂,控制减水剂的溶解速度并保持一定浓度,使水泥颗粒始终维持一定的动电电位,从而达到抑制坍损的目的。
2. 3 加强商品混凝土生产与施工管理
    (1) 选购优良原材料。对水泥、粉煤灰、砂石供应厂家提出合理要求和建议,同时试验室把好各原材料的检测关。
    (2) 配制泵送混凝土的粗集料一般选择粒径5~25mm的碎石或卵石,细集料采用中砂。集料要求坚硬、级配良好、含泥量小于1%。集料的吸水性对混凝土的坍落度有影响,要严格控制集料中吸水性杂质的含量,以避免混凝土水灰比下降产生坍落度损失。
    (3) 掺合料一般选用粉煤灰、磨细矿粉及矿物外加剂等。粉煤灰对坍落度损失有抑制作用,不同品质的粉煤灰由于细度、烧失量、需水比、化学成分不同,对混凝土坍落度及坍落度损失的影响差别很大。细度小、烧失量小、碱含量低的粉煤灰对混凝土坍落度损失抑制更明显。用磨细矿粉替代部分水泥配制混凝土有较强的减水效果,可改善混凝土的坍落度损失。
    (3) 根据工程特点和混凝土种类合理调整用水量和控制坍落度。对于不同部位不同等级混凝土要区别对待,比如剪力墙、柱子等不易浇筑施工时间较长;不易浇筑的,要适当增加出厂坍落度。
    (4)混凝土搅拌出站坍落度不代表施工坍落度,在开盘时要考虑坍落度损失,根据工地要求合理确定出站坍落度。如果坍落度要求较大,则出站坍落度要适当增加。试验表明如果混凝土坍落度在200mm以上其损失很小,因为拌合物中有很大的富余水;如果拌合物坍落度在180mm以下,其损失要成倍增加,因为损失稍许水分就会对坍落度造成影响;如工地要求坍落度较小(比如140mm),则出站时坍落度富余量要大些。
    (5) 混凝土运输根据路程、市内上下班高峰期、压车时间、施工速度、温度、湿度,出站坍落度也要做机动调整。合理调度车辆,有关试验表明在18°C时和28°C时混凝土拌合物坍落度损失相差悬殊。
    (6) 根据砂石含水情况调整混凝土搅拌用水量,砂石含水率以实际测定数据为准。
    (7) 加强与施工现场沟通,加强了解混凝土到达施工现场实际坍落度情况,随时调整混凝土的出站坍落度。
    (8) 炎热夏天、气温较高对混凝土泵管应采取保湿降温措施,减少混凝土泵送过程中的坍落度


3 结论
    总而言之,商品混凝土坍落度损失是一个非常重要而又实际的问题,在实际生产与施工过程中,结合生产、材料、施工、环境的具体情况,不断总结、持续改进、精细管理,有效控制商品混凝土的坍落度损失。
作者:陆总兵 赵志强   
信息来源:混凝土视频网
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