改换泵送剂提高混凝土技术经济性能
2013-07-11马永胜
马永胜
(哈尔滨佳连混凝土技术开发有限公司,黑龙江 哈尔滨 150009)
1 引言
预拌混凝土大量应用在建筑领域,由以往的“新生事物”已转变成为一种“普通建筑材料”。人们由以往单一考虑“强度”参数外,又对其提出了更高的要求——混凝土耐久性。提高混凝土的耐久性也是国家倡导的“降低能耗、节能减排、低碳生活”口号的一种体现。
为使预拌混凝土减排化、降耗化、耐久化、经济化,我们研制开发了一种新型混凝土泵送剂,主要由减水、保塑、缓凝、引气、增强、保强、激发、减缩等多种组分通过在各分部合成反应过程中做了接枝、封端等技术处理后,在一定温度、压力作用下而制得的。
新型混凝土泵送剂的特点:
(1)新型混凝土泵送剂主要作用是可降低混凝土综合成本:在原有的普通混凝土配合比基础上,可降低单方水泥用量的 10%~15%,且可降低混凝土胶凝材料用量,使得混凝土综合成本有所降低。
(2)提高混凝土的硬化前、后的性能:提高混凝土和易性,充分发挥混凝土的流变性能及保水性能,增加了混凝土的可泵性;提高混凝土的抗渗性、抗冻性等耐久性能;减少混凝土收缩,使得混凝土表面开裂机率减小;降低混凝土泌水,提高混凝土泵送性能;掺入本品后,单方混凝土胶凝材料用量、水泥用量降低,混凝土的强度无损失;在胶凝材料不变情况下,可大幅度提高混凝土早期强度,在一定龄期,标准养护条件下,混凝土的后期强度发展更有所显著。
结合该产品的上述两大主要特点,进行下述混凝土配合比及混凝土性能比对试验。
2 原材料
新型混凝土泵送剂在混凝土中性能相关试验所使用的原材料检测参数见表1~6。
表1 P·O42.5水泥复检性能指标
表2 Ⅱ级粉煤灰复检性能指标 %
表3 S95 级矿渣粉复检性能指标 %
表4 粗骨料(碎石)复检性能指标 %
表5 细骨料(砂)复检性能指标 %
表6 改换混凝土泵送剂复检性能指标(推荐掺量:2.0%)
3 混凝土配合比
分别以 C30、C50 预拌混凝土通用品为代表的基准与比对混凝土(降低水泥用量 10%,采用新型混凝土泵送剂JL-8;降低水泥用量 10%,采用普通混凝土泵送剂 JL-3)。
试验原则:基准与比对混凝土对应强度等级的混凝土水胶比保持不变。
其试验主要以硬化前的混凝土拌合物性能及硬化后耐久性能试验。
表7 C30、C50 基准与比对混凝土配合比
4 混凝土试验
4.1 混凝土试验方法
(1)采用 GB/T50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》、GB50164—2011《混凝土质量控制标准》,进行混凝土坍落度、扩展度、1h 经时变化量试验;
(2)采用 GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法》,进行混凝土立方体抗压强度试验;
(3)采用 GB/T50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》,对混凝土抗氯离子渗透性能、碳化深度性能进行试验。
4.2 混凝土工作性能及力学性能试验结果
表8 混凝土标准养护表
根据上述试验数据可分析总结出:
(1)拌合物的工作性能:
在降低水泥前后,保持水胶比不变的同时,混凝土的流变性能与混凝土胶凝材料总量及泵送剂自身性能指标息息相关;改换后的新混凝土泵送剂在合成过程中做了相应的技术工作,改变了泵送剂的性能指标,在混凝土性能方面有了明显的改善;采用新混凝土泵送剂的混凝土,与其它两者相比,混凝土硬化前的流变性能优于两者的。
(2)力学性能方面:
混凝土的立方体抗压强度与水胶比有直接的关系;水胶比影响混凝土的初始流变性能进而影响着混凝土的密实度,影响着混凝土的立方体抗压强度;水胶比高时混凝土早期抗压强度较低,但采用新型混凝土泵送剂后,明显发现新型泵送剂后期激发性能较强,促使后期强度较高。
4.3 混凝土耐久性能试验结果
表9 混凝土抗氯离子渗透及碳化耐久性能试验
根据上述试验数据可得出:
抗氯子渗透性能方面:无论采用电通量还是采用 RCM法进行抗氯离渗透性检测,均可证明掺用新型混凝土泵送剂的混凝土在抗氯离子渗透性能优于其它两者。
碳化性能方面:混凝土的碳化深度与配合比中的水泥用量、掺合料用量有关;采用新型混凝土泵送剂的混凝土,主要是由于该剂在与混凝土中物质反应的同时,形成一层 CO2隔离界膜,有效阻止了 CO2的入侵,方使采用该剂的混凝土在防碳化方面,起到积极作用。
5 成本分析
成本分析见表10。
表10 基准混凝土与比对混凝土(改换混凝土泵送剂)成本分析
通过上述数据可得出,改换新的混凝土泵送剂,大大降低了单方混凝土的综合成本,使得经济效益有大幅度提高。
6 结论
新型混凝土泵送剂的研制开发,不仅在国家提倡的“节能减排、降低能耗”方面起到积极作用,还使得混凝土的耐久性有所提高,对混凝土硬化前的和易性、保坍性能及混凝土硬化后的立方体抗压强度方面起到更大的改善作用;新型混凝土泵送剂的研制开发,对预拌混凝土生产企业来说,性价比高,使得各企业的经济效益明显提高。