浅谈混凝土外加剂与水泥不适应性问题的解决办法

2012-08-15王玉杰

黑龙江交通科技 2012年11期

关键词：外加剂高性能适应性

路巍，王玉杰

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司)

浅谈混凝土外加剂与水泥不适应性问题的解决办法

路巍，王玉杰

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司)

对外加剂与水泥不适应性问题的解决过程及其原因进行了简述、分析、研究，在总结中提出了几点可能有效的办法。

混凝土外加剂;水泥;适应性;总结

1 概述

混凝土外加剂和掺合料的作用：混凝土外加剂和掺合料可改善新拌混凝土的和易性，调节凝结时间，改善可泵性，改变硬化混凝土强度发展速率，提高耐久性，增强抗裂性，保证结构动载特性等。单掺混凝土外加剂的作用：(1)提高混凝土强度;(2)节约水泥;(3)既提高强度又节省水泥;(4)提高混凝土拌合物的流动性;(5)既提高流动性又节省水泥;(6)既提高流动性又提高强度。但选择和使用不当也有可能带来施工困难或造成工程质量问题。

随着公路工程对水泥混凝土材料强度及混凝土工程结构的质量要求的逐步提高，混凝土中越来越多的使用“双掺技术”，即在混凝土中掺用化学外加剂与矿物掺合料来改善拌合物的工作性能，提高混凝土的物理力学性能和耐久性，保障工程质量，节约水泥，降低成本。“双掺技术”是国际公认制备高性能混凝土的必备手段，外加剂与掺合料已是高性能混凝土不可缺少的重要组成部分。

目前，我国在桥、隧、涵、路面工程、市政工程、水利工程等各行各业的工程结构混凝土中，外加剂与掺合料的应用已越来越广泛。

随着GB175-2007通用硅酸盐水泥标准在2008年6月1日开始实施，2009年国家促内需、保增长三年大干的形势下，我国基础建设规模和速度进入前所未有的发展阶段，伴随而来的是水泥、外加剂、掺合料的用量越来越大，其性能也就越来越不稳定，就造成混凝土的品质也起伏不定。

综上所述，公路混凝土工程选用外加剂时，首先应做适应性检验，并根据工程材料及施工条件，通过试验优选和确定外加剂品种和适宜掺量，同时当条件变化时，重新进行试验优选。

外加剂掺量应以胶凝材料重量的百分率表示。随着高性能混凝土“双掺技术”的推行和普及，水泥与掺合料均被视为胶凝材料，掺合料对某些外加剂掺量的影响很大，因此，外加剂掺量应考虑掺和料对外加剂掺加效果的影响。

2 绿林街大桥外加剂与水泥不适应性问题及解决过程

在绿林街大桥项目中，由于水泥不稳定，造成外加剂与水泥不适应问题非常严重。当前由于水泥产量逐年提高，而水泥中性能较稳定、外加剂与之比较容易适应的天然调凝材料和混合材越来越少，有的地区已经没有。水泥厂家开始陆续使用化工产品来代替天然材料，并且考虑成本问题，其掺量随水泥熟料的强度变化而变化，这就造成水泥性能不稳定，从而造成外加剂与水泥不适应性问题异常，有时适应性良好，有时适应性极差。适应性差的水泥拌和的混凝土有时保证能泵送的时间很短;有时外观上气泡又多又大;有时造成混凝土分层部位有缺陷;有时混凝土无法振捣密实，出现狗洞;严重的造成堵泵管，造成混凝土的浪费甚至引起质量事故。增加了许多不应有的损失。

下面我介绍一下绿林街大桥C50配比的主要试配过程：

绿林街大桥现浇箱梁为C50泵送、大体积、高性能预应力混凝土。由于外加剂与水泥不适应，造成混凝土保塑、凝结时间只能在30 min以内，因此使C50泵送、大体积、高性能预应力现浇箱梁混凝土无法正常浇筑。我们从更换不同批次水泥，同一批次水泥不同时间段的;不同省市、地区、厂家的不同类型外加剂，同一类型外加剂不同配方的;石料不同类型(掺小料的，不掺小料的，水洗的，水润湿的);中砂(河砂、江砂);粉煤灰(一级、二级)不同批次的，同批次不同时间段的;不同地区的技术负责人，总工;期间从外加剂配方，水泥、粉煤灰比例，不同砂率，不同水胶比，又变换了许多次，最后终于找到了一种解决办法，既经济又实用。

至此，我们期待着第一次C50泵送、大体积、高性能、预应力现浇箱梁混凝土浇筑的验证，无论是工作性能、力学性能、耐久性能，还是外观性能。

通过这次研配绿林街大桥外加剂与水泥不适应性问题的过程，我们总结了几点有一定效果的办法。

(1)信息方面：和水泥厂试验室建立信息沟通渠道，以提前或及时了解水泥厂水泥调凝材料及混合材的变化，以便提前或及时采取应对措施。

(2)原材方面：尽量选用含泥量小的砂、石料。多选几种不同类别的外加剂和掺合料。水泥、外加剂、掺合料、砂、碎石进场后及时做原材试验，并按选定的配比用新进材料做混凝土试拌，以便发现问题，及时解决问题。

(3)外加剂选定方面：首先应进行不少于3种外加剂的混凝土性能对比试验，其技术指标应满足标准相应品种外加剂的规定，并选用其指标最优或较优者，然后进行3种外加剂的经济对比，外加剂的经济性绝非仅取决于销售单价，同时于掺量有关，外加剂价格=单位水泥用量×实际掺量×单价，单价虽高，但掺量较小的外加剂，同样具备优良的经济性;最后：工程按性能、价格优选外加剂时必须在选定一种使用产品的同时，确定另一种为备用产品。这是为防止因外加剂缺货或供应不上而中断施工所采取的措施。

其次：外加剂的掺法：①优先选用溶液法;干粉一般提前24 h配制成充分溶解，形成无团块的外加剂溶液后，再加入混凝土中拌匀。②后掺法：为了提高流动性，减少坍落度损失，再混凝土运输车卸料前2 min将外加剂加入罐内，快速拌匀后出料浇筑。③二次掺加法：在拌和站先加扣除预留后的水和外加剂，每方混凝土预留5 kg水和0.2%的外加剂(预留量根据实际情况调整)，配成溶液按运输车的总方量，到浇筑地加入，快速拌匀后出料浇筑。