聚羧酸类减水剂在混凝土中的运用.doc

龙源期刊网 聚羧酸类减水剂在混凝土中的运用作者：林生机来源：科技创新导报2011年第13期摘 要:随着我国经济科技的发展,国民建设的提高。如今的建筑施工不再是单纯的依靠水泥跟混泥土单纯的混合比例就可以完成建设,如今由厦门宏发先科化工建材有限公司研制生产的HPCA-600聚羧酸高性能减水剂产品在本次施工中的应用。C50砼现在普遍运用于T梁、箱梁及现浇段,现在对混凝土的强度等级比以往都有相应的提高,因此对混凝土的设计也要相应的改进,并适应于现代混凝土的施工。 关键词:聚羧酸类减水剂混凝土运用 中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(a)-0029-02 1 聚羧酸的技术指标及生产单位 厦门宏发先科化工建材有限公司研制生产的HPCA-600聚羧酸高性能减水剂产品于2007年9月通过铁道部产品质量监督中心评审检验合格,成功生产并大批量用于实际工程的聚羧酸减水剂,HPCA-600是适用于泵送混凝土的型号。 2 试验结果及指标参数 2.1 试验材料:y (1)拌和水:采用.安溪县同美村饮用水,各项指标均符合要求; (2)水泥:采用福建永春莲花P052.5水泥; (3)砂:采用.福建漳州华安中砂; (4)碎石:采用阆苑岩石场连续级配为4.7525.0mm碎石(采用4.7516mm占30%、1625.0mm占70%掺配),各项指标均符合要求; (5)外加剂:采用厦门宏发先科化工生产的HPCA-600高效减水剂。 2.2 HPCA-600均质性试验结果 (1)外观:茶色清澈有油质感水溶液,无沉淀; (2)密度:1.069; (3)pH:9.0; (4)固体含量:20.0%; (5)Cl-:0.01; (6)总碱含量:0.196%。 见表1。 3 聚羧酸的优点 具有低掺量、高减水、高强度增长、水泥适应性好、坍落度损失小和无毒不污染等优点,是一种安全、绿色环保型的高性能减水剂。适合于配制具有大坍落度、工作性能极佳的流态混凝土,而在国内迅速发展,聚羧酸类高性能减水剂已代替萘系和三聚氰胺,成为配制中、高标号混凝土的主导材料。显然在现代工程的建设当中,聚羧酸以占据不可比拟的地位。聚羧酸在适用于泵送混泥土,在一定程度上保证了混凝土在到达施工工地是因距离远混凝土容易凝固的现象。聚羧酸在产品投产后,先后在福建省南惠高速、福建省南厦高速混凝土中应用了HPCA-600减水剂,取得了良好的技术经济效果。在实际运用中有很好的效果。 4 现代高速公路工程施工的要求 (1)福建省南厦高速泉州段A5合同段路线位于泉州市安溪县境内,路线的起点位于城厢镇员宅村(K22+200.000)接A4合同段终点,终于城厢镇员宅村(K28+300.000),全长6km。(2)本合同段主要控制点有:草铺仔大桥、南山大桥、楼仔大桥、山腰1大桥、安溪互通。(3)项目沿线所经较大河流为西溪、兰溪,其余为小河沟。(4)本项目位于闽南丘陵区,在路线平、纵、横面设计中已充分重视生态环境的保护和改善,尽量避免高填深挖。积极贯彻国家有关环保政策,开发利用环境,总体设计以维护生态平衡,尽量降低环境污染为宗指,以保护沿线环境为目的。 5 在此次设计中针对于混凝土的控制 我们在此次福建省南厦高速泉州段A5合同段建设中,采用的HPCA-600聚羧酸高性能减水剂,针对混凝土的和易性和施工要求都有了很好的控制,在T梁预制、现浇箱梁等我们掺加的HPCA-600聚羧酸在很大程度上控制实体的强度和施工周期,在保质保量的情况下为工程的顺利完工做了很大贡献,聚羧酸类减水剂因具有低掺量、高减水、高强度增长、水泥适应性好、坍落度损失小和无毒不污染等优点,是一种安全、绿色环保型的高性能减水剂。适合于配制具有大坍落度、工作性能极佳的流态混凝土,而在国内迅速发展,聚羧酸类高性能减水剂已代替萘系和三聚氰胺,成为配制中、高标号混凝土的主导材料。 6 在施工过程造成的环境污染 如今在全球进行环保意识深入人心放入关键时刻,不管是日常生活还是在其他的各行各业都应体现出。以往的工程建设中在混凝土的配备当中,至关重要的沙子、水泥、水的配置当中,水的用量最多,而且刚在用水这一项中花费的资金也有很多的浪费。比如说有的地方在水不方便得地方,我们必须采用水泵抽水的做法,这样就浪费了电费,而有时实际的配备中,又会浪费很多的水,而聚羧酸的出现有效的缓解了这一环节对于水的浪费。在配备之中,聚羧酸能够减少水的用量,这在一定的程度上可以说,这也是降低成本的一种做法。 7 砼的配合比与施工 50砼现在普遍运用于T梁、箱梁及现浇段砼配比必须保证砼的设计强度、耐久性、施工的和易性。在冰冻地区,还应考虑冰冻因素。T梁砼的抗压强度不小于50MPa,试配强度不低于59.9MPa,砼成品后的坍落度应控制在1418cm范围内以利于现场浇筑及长距离运输,特别现在都是采用大型搅拌站统一拌制,坍落度要求相比以往要大许多,以前都是在梁场直接拌制,坍落度可以考虑1014cm,聚羧酸类高性能减水剂在大坍落度的条件下就占有绝对的优势,由其大减水率就能在保质保量的情况下生产浇注混凝土。砼的水胶比(水与胶结材料的重量比,后者包括水泥及混合材料的重量)宜控制在0.240.38的范围内。砼的对接平整、洁净、湿润;混凝土罐车卸下的砼不宜堆积过大;砼振捣必须符合要求;砼在收工严禁洒水和洒干水泥,这是防止砼脱皮、裂缝等的最主要原因。 8 混凝土生产过程控制及质量保证措施 (1)混凝土搅拌方式:在搅拌前,先查看料仓中的原材料是否符合要求,如果不对应及时清理料仓,特别是对梁体来说是致关重要的。现在都采用大型搅拌站统一搅拌,都使用强制式搅拌机,宜采用二次投料法拌制。搅拌机搅拌前进行彻底清洗,搅拌时间定为60s,投料顺序为先下砂石及一半用水,搅拌5s后,再下水泥和掺合料搅拌,然后加入外加剂和剩余的水,调整工艺性要求合适后连续生产。(2)混凝土出站质量控制:根据自密实混凝土的性能要求,质检部对每车混凝土严格进行混凝土坍落度试验,合格后方可送工地浇筑。(3)混凝土坍落度损失的控制和调整。 9 高性能混凝土 为研究矿物掺合料对高性能混凝土自收缩的影响及其计算模型,采用混凝土自收缩无接触自动测试装置进行粉煤灰掺量及品质、粉煤灰与偏高岭土复掺及粉煤灰与矿渣复掺对高性能混凝土自收缩性能的影响.研究结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,高性能混凝土的自收缩值随之下降;在同掺量下,提高粉煤灰的品质可降低高性能混凝土的自收缩值.在粉煤灰高性能混凝土中复掺偏高岭土会增大其自收缩值;粉煤灰与矿渣复掺可进一步降低高性能混凝土的自收缩值,且在复掺比例为11时最佳.通过对现有混凝土自收缩计算模型与试验数据对比分析,提出高性能混凝土自收缩计算模型,该模型计算结果与试验结果吻合良好.说明聚羧酸适用于高性能混凝土的配备要求。 10 混凝土的运输和材料 在混凝土的运输过程中,我们可以一次性提供多辆混凝土罐车的同时作业,保证在工程实施的过程中不耽误工程的进度。同时我们会在第一时间,为工程提供优质的混凝土保证工程的如期完成。 拌和水:采用.安溪县同美村饮用水,各项指标均符合要求;(2)水泥:采用福建永春莲花P052.5水泥;(3)砂:采用福建漳州华安中砂;保证在输送的混凝土中,如果没有意外我们会坚决采用实验所用的材料,不私自更改混凝土的原材料。 11 C50砼的基本要求 集料混凝土中集料体积大约占混凝土体积的3/4,由于所占的体积相当大,所以集料的质量对混凝土的技术性能和生产成本均产生一定的影响,在配制C50混凝土时,对集料的强度、级配、表面特征、颗粒形状、杂质的含量、吸水率等,必须认真检验,严格选材。这样才能配制出满足技术性能要求的C50混凝土,同时又能降低混凝土的生产成本。 (1)水泥应采用,收缩性小、抗缩性小,耐磨,抗冻性好的普通硅酸盐水泥。所用水泥重量不宜超过500kg/m3,水泥与混合材料的总量不超过550600kg/m3。聚羧酸在一定程度上可以减少水的加入量,也就意味着在一定的程度上有效的减少了水泥的用量,提高梁的早期强度都有相应的帮助,这样就能减少梁体的运转周期,对整个工期的提早完工都有不小的作用。 (2)细集料砂材质的好坏,对C50以上混凝土的拌和物和易性的影响比粗集料要大。优先选取级配良好的江砂或河砂。因为江砂或河砂比较干净,含泥量少,砂中石英颗粒含量较多,级配一般都能符合要求。机制砂一般不能使用,机制砂中含泥量较大且含有较多的风化软弱颗粒。砂的细度模数宜控制在2.6以上,细度模数小于2.5时,拌制的混凝土拌和物显得太黏稠,施工中难于振捣,且由于砂细,在满足相同和易性要求时,增大水泥用量。这样不但增加了混凝土的成本,而且影响混凝土的技术性能,如混凝土的耐久性、收缩裂缝等。砂也不宜太粗,细度模数在3.3以上时,容易引起新拌混凝土的运输浇筑过程中离析及保水性能差,从而影响混凝土的内在质量及外观质量。C50泵送混凝土细度模数控制在2.62.8之间最佳,普通混凝土控制在3.3以下。另外还要注意砂中杂质的含量,比如云母、泥的含量过高,不但影响混凝土拌和物的和易性,而且影响混凝土的强度、耐久性,引起混凝土的收缩裂缝等其他性能。含泥量不超过2%,云母含量小于1%。 (3)粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、级配、杂质的含量、吸水率对C50混凝土的强度有着重要的影响。配制C50以上混凝土对粗集料的强度的选取是十分重要的,高强度的集料才能配制出高强度的混凝土。应选取质地坚硬、洁净的碎石。其强度可用岩石立方体强度或碎石的压碎指标值来测定,岩石的抗压强度应比配制的混凝土强度高50%。一般用碎石的压碎指标值来间接判定岩石的强度是否满足要求。碎石的压碎指标值水成岩(石灰岩、砂岩等)小于10%、变质岩(片麻岩、石英岩等)或深层火成岩(花岗岩等)小于12%、喷出岩火成岩(玄武岩等)小于13%.粗集料的颗粒形状、表面特征对C50以上混凝土的粘结性能有着较大的影响。应选取反击破碎石,其表面粗糙且多棱角,针片状颗粒含量应小于5%。影响C50以上混凝土的强度重要因素有集料的强度、水泥、水泥与集料之间的粘结强度,而混凝土中最薄弱的环节是水泥和集料界面的粘结。由于粗集料的表面粗糙、粒径适中,这样提高了混凝土的粘结性能,从而提高了混凝土的抗压强度。集料的级配是指各粒径集料相互搭配所占的比例,其检验的方法是筛分。级配是集料的一项重要的技术指标,对混凝土的和易性及强度有着很大的影响。配制C50混凝土最大粒径宜小于25mm,因为C50混凝土一般水泥用量在440500kg/m3,水泥浆较富余,由于大粒径集料比同重量的小粒径集料表面积要小,其与砂浆的粘结面积相应要小,其粘结力要低,且混凝土的均质性差,所以大粒径集料不可能配制出高强度混凝土。集料的级配要符合要求且集料的空隙要小,通常采用二种规格的石子进行掺配。如有二种掺配方案分别为3070和2080,其掺配结果要符合级配范围要求,测定二者的体积密度,前者大,则应选取掺配比例为3070的使用。粗集料中的泥土、石粉的含量要严格控制,其含量大,不但影响混凝土拌和物的和易性,而且降低混凝土的强度,影响混凝土的耐久性,引起混凝土的收缩裂缝等。其含泥量应小于1%。 (4)外加剂因C50混凝土的水泥用量比较大,水灰比低,强度要求高,混凝土拌和物较粘稠,这样给混凝土的施工提出了更高的要求,为了满足混凝土的性能及施工要求,改善混凝土的和易性及提高性能,同时降低水泥用量,减少工程成本,外加剂的选择尤为重要。选用外加剂因着重从以下几个方面考虑:延缓混凝土的初凝时间,提高混凝土的早期强度,增加后期强度,减少混凝土坍落度的损失,与水泥的相容性,外加剂的稳定性。通常选用高效缓凝减水剂,高效早强减水剂,高性能减水剂。如厦门宏发FS-R、FS-G、HPCA-600等。掺高效减水剂的混凝土的坍落度损失一般较快,最好施工时采用后掺法,这样可使高效减水剂的减水作用增高,使混凝土的流动性增加。在温度低于810时,高效减水剂虽能增加和易性,但增加强度的作用大大降低。所以高效减水剂的使用。高效缓凝减水剂有利于控制早期水化,混凝土拌和物坍落度损失小。一般来说,掺量大时凝结时间相应增长,但掺量过大时会降低早期强度。根据施工季节来调节掺量。结构复杂配筋密集的构件中使用,这样可避免形成冷缝,方便施工的安排。高效早强减水剂一般不用,除非对早期强度有特殊要求。提高混凝土的早期强度,因为高效早强减水剂能加快早期强度的发展,但一般会降低混凝土的后期强度。但在运用HPCA-600聚羧酸高性能减水剂以后,可以有效的防止上述问题的发生。 12 结语 配制C50桥梁混凝土应选用优质原材料,水泥要求52.5级以上的旋窑水泥;粗集料要求最大粒经25mm,堆积密度大,含泥量少,针片状少;细集料要求细度模数2.6以上,含泥量低;外加剂要求优选用高效减水剂或缓凝高效减水剂。所以,我建议在施工的过程中采用HPCA-600聚羧酸减水剂。 参考文献 1 古松,赵磊.公路钢筋混凝土梁桥抗震可靠性分析J 西南大学学报(自然科学版),2010,(11). 2