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改善中低强度等级混凝土粘聚性的方法

发稿时间:2020-11-18

混凝土的工作性包含了流动性、粘聚性及保水性多个技术指标,也是衡量混凝土拌合物质量好坏的重要指标。中低强度等级混凝土由于其胶凝材料偏少,混凝土拌合物常常表现为露石、浆石分离,保水性差,因此粘聚性和保水性在中低强度等级混凝土中表现十分突出。中低强度等级混凝土拌合物在正常减水剂用量情况下,拌合物无无离析现象,但露石现象比较明显,即浆体无法很好地包裹碎石。通常混凝土拌合物粘聚性差,单纯依靠提高砂率无法根本性解决问题,降低减水剂掺量0.1%0.2%时,混凝土拌合物流动性变差,坍落度损失加快,混凝土出机后30min坍落度损失超过60mm,导致现场施工困难。增加减水剂掺量往往出现泌水现象,造成混凝土拌合分层,给混凝土工程质量带来隐患。


1)砂筛分析

细骨料的品质及颗粒级配会直接影响混凝土拌合物的工作性,特别是细骨料中0.30mm0.15mm以下的细颗粒含量,对于混凝土的粘聚性及保水性至关重要,国内外标准都建议分别达到15%5%以上。对于中低强度等级混凝土来说,胶凝材料用量相对较少,混凝土拌合物保水性、粘聚性较差,需要增加细骨料中细颗粒含量来提高保水性和粘聚性。因此,在配制中低强度等级混凝土时,砂细度模数宜选用为2.5左右,其粒径小于0.30mm颗粒含量20%为宜,不宜超过30%,细颗粒含量过大,会造成骨料比表面积增加,浆体包裹在骨料表面的厚度减小,使混凝土发散,降低粘聚性。0. 30mm0. 15mm以下细颗粒含量有利于粘聚性和保水性,当混凝土拌合物粘聚性差时,可以适当复配细砂增加0.30mm以下颗粒含量,提高粘聚性,没有细砂时,可以增加粉煤灰用量或适当增加砂率。


2)浆体量

混凝土配合比是否合理直接影响混凝土拌合物的状态,混凝土中细骨料填充粗骨料空隙,浆体填充骨料空隙。混凝土中细骨料填充粗骨料空隙,浆体填充骨料空隙。浆体是由胶材、水、外加剂和含气量组成,应计入混凝土含气量对裹浆浆体的贡献。通常条件下,中低强度等级混凝土的单方浆体体积为0.280.32m3,浆体含量不足,不能有效填充、包裹骨料易造成粘聚性变差。


浆体量小是导致混凝土拌合物粘聚性差的一个因素,对于浆体不足引起的混凝土粘聚性差,可以保持水胶比不变适当增加用水量,以提高浆体量。或者在外加剂中添加引气组分增加混凝土含气量,但应注意,含气提高1%,混凝土强度将降低4%左右。也可以在减水剂中适当添加增稠、保水组分,提高混凝土的粘聚性和保水性。


3)外加剂与胶凝材料相容性

外加剂能提高新拌混凝土的工作性能,以及硬化混凝土的力学性能和耐久性,是高性能混凝土中必不可少的一种重要组分。外加剂的合成工艺对外加剂的分子结构具有重要影响,也直接影响外加剂产品的质量,不同分子结构的外加剂与水泥的相容性相差很大。因此,在混凝土生产实践中经常会遇到外加剂与混凝土的原材料相容性差的现象,尤其是外加剂与水泥及矿物掺合料的相容性问题。外加剂与混凝土原材料相容性差,即可以表现为混凝土坍落度损失大,混凝土干稠,也会表现出混凝土拌合物浆骨易分离,容易露石,拌合物粘聚性差,且对外加剂的掺量比较敏感。外加剂掺量低时,混凝土流动性差,坍落度损失加快,增加掺量后容易导致浆骨分离、粘聚性更差,是外加剂与其他原材料相容性差的一种典型表现。


遇到因外加剂与混凝土原材料相容性差造成的混凝土粘聚性差,应调整外加剂适应性。常用的外加剂通常有减水剂母液和复配“小料”组成,调整小料的品种和用量有时可以达到“四两拨千斤”的效果。

方案1:减水剂母液组分不变,适当增加引气组分、增稠组分(如糊精、纤维素醚等)”;

方案2:调整减水剂母液组分,如聚羧酸减水剂有保坍缓释性、减水型等,通过调整聚羧酸母液的类型和组合比例,找到了聚羧酸母液的最优配比,可解决相容性问题。混凝土拌合物对用水量及外加剂掺量的敏感性亦得到改善,试拌时即使用水量再提升10kg/m3,外加剂掺量分别提高和降低0.1%,也不出现浆骨分离的现象。


4)砂率

砂率的大小对混凝土工作性具有重要影响,一般来说随着砂率的增加混凝土的粘聚性先增加后降低,存在一个最佳砂率。当实际砂率低于最佳砂率时,砂石骨料组成的混合骨料的空隙率较大,需要较多的浆体填充空隙,包裹在骨料表面的浆体厚度薄,粘聚性差。但当砂率大于最佳砂率时,细骨料砂用量过大,造成比表面积增加,空隙率也大于最佳空隙率,同样造成包裹在骨料表面的浆体厚度变薄,混凝土粘聚性变差。生产实践中,可以根据实践情况适当调整砂率。


混凝土粘聚性的影响因素众多,有时是单一因素的影响,而有时却是多个因素综合影响。因此,在遇到这一问题时,不能片面地去分析,应该从多个角度去逐一寻找原因和试验论证。(来源:砼话)

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