用外加劑控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失

  摘要:在泵送混凝土中摻外加劑，能增加拌合物的流動(dòng)性并降低泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失。本文通過對(duì)泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的成因分析，研究了高效減水劑FDN、緩凝劑糖蜜及復(fù)合使用FDN和糖蜜對(duì)泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響，及它們與水泥適應(yīng)性。試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑，能有效控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失。

  關(guān)鍵詞:泵送混凝土;坍落度;復(fù)合外加劑;經(jīng)時(shí)損失

  0 前言

  在泵送混凝土的運(yùn)輸和施工過程中，混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失是經(jīng)常遇到的問題?；炷撂涠冉?jīng)時(shí)損失是指新拌混凝土的坍落度隨著時(shí)間的延長而逐漸減少，是混凝土的一個(gè)正常性能。但泵送混凝土坍落度損失過大，易堵塞泵管，無法正常泵送及施工，不但影響混凝土的施工質(zhì)量和施工速度，而且影響硬化混凝土的質(zhì)量，因此，控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失是擴(kuò)大泵送混凝土技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。

  影響泵送混凝土坍落度損失的因素很多，如水泥水化放熱及礦物組成、外加劑及其摻加方式、環(huán)境條件、混凝土攪拌及運(yùn)輸方式、施工配合比、水泥用量和摻和料用量等等^[1]。長期以來，研究人員對(duì)控制泵送混凝土坍落度損失的措施進(jìn)行了大量的研究^[1～4]。歸納起來大致有以下幾點(diǎn):(1)對(duì)泵送混凝土中的外加劑進(jìn)行改進(jìn)篩選，增加混凝土拌合物的流動(dòng)性來降低混凝土坍落度的經(jīng)時(shí)損失。(2)改變膠結(jié)材料的組成。(3)改變混凝土拌合物的攪拌工藝。

  目前普遍采用的是摻緩凝劑或減水劑以降低水泥水化速度來控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失，除此之外，外加劑后摻法、外加劑分批摻入法及新型高效減水劑的開發(fā)應(yīng)用等等^[2～5]也經(jīng)?？梢?。

  本文提出，復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑來控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的方法，并且對(duì)在泵送混凝土中單獨(dú)使用高效減水劑、緩凝劑及復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑時(shí)的坍落度經(jīng)時(shí)損失進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)研究。

  1 試驗(yàn)方法及試驗(yàn)條件

  試驗(yàn)采用香山牌P.032.5R和龍門牌P.032.5R兩種水泥;洛河中砂，細(xì)度模數(shù)μf=2.5;洛河卵石，規(guī)格為10～30mm;減水劑采用高效減水劑FDN;緩凝劑采用糖蜜，其摻量均以占水泥質(zhì)量的百分率(%)表示，外加劑采用內(nèi)摻法，水灰比不變，膠凝材料用量不變;試驗(yàn)用水為自來水;摻和料為Ⅱ級(jí)粉煤灰，細(xì)度為15%，燒失量為5.6%。其基準(zhǔn)配合比見表1(未摻外加劑)。

  試驗(yàn)溫度為25℃，相對(duì)濕度為65%，混凝土采用機(jī)械攪拌。

  2試驗(yàn)結(jié)果與分析

  2.1單一外加劑對(duì)泵送坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響

  試驗(yàn)采用香山牌P.032.5R水泥，單獨(dú)使用高效減水劑FDN或緩凝劑糖蜜，在不同摻量下，測(cè)定泵送混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失、早期抗壓強(qiáng)度與基準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度比，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

  試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著FDN或糖蜜的摻量增大，混凝土的坍落度逐漸增大，混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失逐漸降低;但當(dāng)摻量達(dá)到1.0%或0.3%時(shí)，混凝土的保水性能變差，混凝土的早期強(qiáng)度損失增大，不利于混凝土的質(zhì)量控制。試驗(yàn)結(jié)果還表明，泵送混凝土中摻單一的減水劑或緩凝劑，雖可獲得較大的坍落度，但其坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失比較嚴(yán)重，不能有效滿足泵送及施工要求，進(jìn)而影響了施工進(jìn)程。

2.2 外加劑復(fù)合使用對(duì)泵送坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響

試驗(yàn)采用香山牌P.032.5R水泥，在高效減水劑FDN(摻量為0.50%)中復(fù)合使用不同摻量的緩凝劑，測(cè)定泵送混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失及其早期抗壓強(qiáng)度損失情況，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

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  試驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)DN和糖蜜復(fù)合使用比單一使用FDN或糖蜜的效果好，能提高混凝土的坍落度;隨著緩凝劑的摻量增大，混凝土的坍落度逐漸增大，混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失逐漸降低。通過對(duì)比其早期抗壓強(qiáng)度，復(fù)合使用FDN和糖蜜對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度影響不大，比單一使用減水劑或緩凝劑的效果要好的多。試驗(yàn)結(jié)果還表明，在滿足泵送混凝土施工要求的前提下，在高效減水劑FDN的摻量為0.5%和緩凝劑糖蜜的摻量為0.2%時(shí)，其混凝土早期抗壓強(qiáng)度的損失最小，相對(duì)單摻高效減水劑FDN時(shí)的早期抗壓強(qiáng)度還有所提高。因此，在工程實(shí)際施工過程中，要注意外加劑的摻量問題。

  2.3三種方案對(duì)坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響

  本文還采用龍門牌PO32.5R水泥，按表1所示的混凝土配合比，對(duì)單獨(dú)使用FDN或糖蜜及復(fù)合使用FDN和糖蜜三種方案的泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響進(jìn)行了研究，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

  用高效減水劑FDN與緩凝劑糖蜜，可以提高高效減水劑和緩凝劑與水泥的適應(yīng)性，并能有效控制混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失，這一試驗(yàn)結(jié)果與香山牌水泥的試驗(yàn)結(jié)果相似。通過兩種不同品種水泥泵送混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失試驗(yàn)研究，可以看出，高效減水劑或緩凝劑與水泥的適應(yīng)性越差，則使用復(fù)合高效減水劑與緩凝劑來控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的效果越明顯。

  在工程實(shí)際施工中，有許多控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的方法，但同一種方法，對(duì)于不同的水泥，對(duì)不同條件下的混凝土工程，都存在適應(yīng)性的問題，其應(yīng)用效果也有較大差異，很難有一種能夠控制各種混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失的萬能方法^[1]。因此，復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑，是一種控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的有效方法。

  由圖1可以看出，單獨(dú)使用糖蜜的初始坍落度比單獨(dú)使用FDN的略小，其兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失比FDN的要小;但單獨(dú)使用時(shí)兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失還是過大，不能滿足泵送施工的需要;而復(fù)合使用高效減水劑FDN與緩凝劑糖蜜，可以提高高效減水劑和緩凝劑與水泥的適應(yīng)性，并能有效控制混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失，這一試驗(yàn)結(jié)果與香山牌水泥的試驗(yàn)結(jié)果相似。通過兩種不同品種水泥泵送混凝 土的坍落度經(jīng)時(shí)損失試驗(yàn)研究，可以看出，高效減水劑或緩凝劑與水泥的適應(yīng)性越差，則使用復(fù)合高效減水劑與緩凝劑來控制泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的效果越明顯。 在工程實(shí)際施工中，有許多控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的方法，但同一種方法，對(duì)于不同的水泥，對(duì)不同條件下的混凝土工程，都存在適應(yīng)性的問題，其應(yīng)用效果也有較大差異，很難有一種能夠控制各種混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失的萬能方法^[1]。因此，復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑，是一種控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的有效方法。

  3  結(jié)論

  (1)泵送混凝土中摻用的外加劑，其品種和摻量應(yīng)由試驗(yàn)來確定，在不影響混凝土的操作及力學(xué)性能的前提下，盡量選擇與水泥適應(yīng)性好，在一定時(shí)間內(nèi)，能有效控制混凝土坍落度損失的外加劑來摻用。

  (2)復(fù)合使用高效減水劑和緩凝劑，能有效提高減水劑和緩凝劑與水泥的適應(yīng)性，并能有效控制泵送混凝土坍落度兩小時(shí)經(jīng)時(shí)損失;而且對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度影響不大。

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