浅谈外加剂超掺对混凝土性能的影响

严陈云

（中铁上海工程局第七分公司　710000）

浅谈外加剂超掺对混凝土性能的影响

严陈云

（中铁上海工程局第七分公司710000）

在建筑工程中，由于泵送剂使用过量，造成了混凝土凝固变缓。本文针对这种情况，分析了在泵送剂、缓凝组分、减水剂超掺时，对混凝土的抗压强度、凝结时间和流动性的影响情况。

外加剂；超掺；混凝土性能；影响研究

引言

随着中国社会经济的飞速发展，城市化道路步伐的加快，建筑业随之增长较快，无论是高层还是多层建筑，都离不开混凝土的使用。在以往的十年里，我国的商品混凝土生产的年均增长率为32.6%，在广泛使用商品混凝土的同时，泵送剂和减水剂也在广泛使用。在使用泵送剂和减水剂的同时，带来了一些问题。这些问题的产生，除了水泥和外加剂的质量问题外，泵送剂、缓凝材料的超掺也造成了影响。在商品混凝土的使用中，由于流动性不达标，以及设备的原因，使得外加剂超掺，造成混凝土浇筑后凝结时间过长或者不凝固，进而造成工程经济损失。针对这种情况，本文研究了在缓凝组分、减水剂和泵送剂超掺时，混凝土的抗压强度、凝结时间和流动性的改变。

1　试验用材料和材料配比

1.1试验用材料

外加剂、聚羧酸；石灰石粉；矿粉（山东）；粉煤灰（天津）；水泥。

1.2材料配合比

此试验所使用的是实际生产用的配合比，表1所示。

表1　混凝土配比（单位：kg/m3）

试验中，基准混凝土（1#）中的泵送剂的掺量比例为2.3%，这一比例是日常生产使用的，对混凝土的各项性能进行检测，发现都较稳定。使用的缓凝剂材料是葡萄糖酸钠和六偏磷酸钠，这时的胶凝体系和缓凝体系适应性良好。在对泵送剂超量掺加时，泵送剂为标准掺加的2～5倍。试验中，为了分别说明缓凝材料和减水剂在泵送剂中分别对混凝土的性能影响作用，对缓凝材料和减水剂分别进行了试验，表2所示。

表2　外加剂成分表（单位：kg/t）

2　试验结果和分析

分别分析超掺对混凝土状态的影响，超掺影响混凝土凝结时间，超掺影响混凝土凝结强度。

2.1超掺对混凝土状态的影响

表3表明了外加剂超掺后，混凝土状态所受的影响。表3还说明，在减水剂单方面超掺5倍时，混凝土保持坍落度和流动性比基准混凝土好。在缓凝材料超掺1.3倍和1.7倍时，处于良好状态，有泌水现象。在超掺2.6倍时，混凝土的流动性明显下降，坍落度降低明显。在泵送剂超掺2～3倍时，混凝土保持坍落度和流动性，处于良好状态，出现抓底现象，泌水现象。在泵送剂超掺4倍时，混凝土坍落度降低，在泵送剂超掺5倍时，混凝土坍落度降低明显。由此可以看出，缓凝材料对于混凝土的流动性的影响，不是随着量的增加而加强，而是有一个高峰值，超过这个高峰值后，随着量的增加流动性下降。减水剂超掺后，混凝土保持坍落度和流动性增加，在泵送剂超掺后，缓凝材料会对混凝土形成负相关。

表3　超掺对混凝土状态的影响

2.2超掺影响混凝土凝结时间

图1表明了超掺是对混凝土凝结时间有影响的。随着超掺组分的不同，混凝土凝结时间延长时间程度不同。对于超掺泵送剂而言，单项超掺缓凝材料和减水剂对混凝土凝结时间有较小的影响。对于混凝土凝结时间，缓凝材料和减水剂同时超掺后，会产生叠加效果。造成混凝土缓凝过度，在泵送剂超掺5倍时，混凝土缓凝时间超过了一周。

图1　超掺对混凝土凝结时间的影响

2.3超掺影响混凝土凝结强度

表4表明了超掺是对混凝土凝结强度有影响的。在单项超掺减水剂后，混凝土的各个龄期强度都下降。到了后期，混凝土凝结强度只占基期混凝土强度的80%，混凝土凝结强度随着掺量的增加而降低，降低幅度较缓，呈现规律性。在泵送剂超掺2倍时，混凝土凝结强度高于基期混凝土强度。在泵送剂超掺3～5倍时，混凝土凝结强度明显降低。早期混凝土凝结强度随着掺量的增加而降低，后期混凝土凝结强度随着掺量的增加而趋于一致，占基期混凝土强度的68%。

表4　超掺对混凝土凝结强度的影响（单位：MPa）

3　结束语

从以上试验中可以看出：①减水剂单项超掺后，混凝土的坍落度和流动性保持良好。缓凝组分有峰值，在掺量大于峰值后，会呈现负相关。在缓凝组分和减水剂混合后，依旧呈现负相关。②从混凝土的凝结时间进行分析，缓凝组分和减水剂混合后产生叠加效果，造成混凝土缓凝过度。③缓凝组分和减水剂单项超掺后，混凝土的各个龄期强度都下降。在泵送剂超掺2倍时，混凝土凝结强度高于基期混凝土强度。在泵送剂超掺3～5倍时，混凝土凝结强度明显降低。早期混凝土凝结强度随着掺量的增加而降低，后期混凝土凝结强度随着掺量的增加而趋于一致。

目前我国的水泥材料品种较多，各地差异较大，胶凝材料和外加剂互相作用后较复杂，在对商品混凝土使用时，要根据使用的不同情况，分别进行使用不同时期的试验。

[1]过培君.中国商品混凝土发展现状及预测[J].混凝土世界，2011（21）：16～22.

[2]张德成，张鸣，肖传明，等.外加剂相容性及其对混凝土性能的影响[J].硅酸盐通报，2006，25（4）：162～167.

[3]潘卫育，杨毅文，单颜贤，等.混凝土减水剂的应用技术与质量控制[J].现代交通技术，2010，7（3）：1～4.

[4]张德明.减水剂与水泥适应性研究现状[J].内蒙古公路与运输，2012（3）：28～30.

[5]李旭，吴小飞，崔金东，等.减水缓凝剂超掺对混凝土凝结时间和强度的影响[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2012，22（6）：67～69.

[6]何廷树，胡延燕.泵送剂中葡萄糖酸钠掺量对混凝土性能的影响[J].混凝土，2006（4）：32～33.

[7]林东，林永权，杨永明，等.减水剂掺量对水泥体系性能的影响[J].广西师范大学学报（自然科学版），2007，25（1）：74～77.

[8]王维华，徐为民，崔菲菲.泵送剂超掺量的问题及解决方法[J].辽宁建材，2000（1）：52.

[9]张景发.商品混凝土三天未凝结事故分析及处理方法[J].商品混凝土，2008（2）：41～42.

TU755

A

1673-0038（2015）21-0092-02

2015-5-2