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聚羧酸减水剂在混凝土应用中常见的问题

发稿时间:2021-04-02


引言


聚羧酸类减水剂以其优越的性能和无污染生产,近年来在国内外发展很快。聚羧酸类减水剂从分子结构、作用原理和在混凝土中的表现行为与传统减水剂有很大区别,因此,正确认识和合理使用是推广聚羧酸减水剂应用的重要环节。在工程应用过程中,常出现以下问题,根据实际情况提出分析解决方案。


1)与水泥适用性

水泥和胶凝材料成分复杂多变,从吸附—分散机理来看,不可能找到一种什么都适应的减水剂,聚羧酸减水剂尽管具备比萘系更广泛的适应性,但仍可能对部分水泥适应性差。这种适应性大多反映在:减水率降低和坍落度损失增加。即使是同一种水泥,球磨到不同细度时,减水剂的作用也会不同。


现象:某搅拌站用所在地区某P-042.5R水泥,给某工地供应C50混凝土,用的是聚羧酸系高效减水剂,做混凝土配合比时,发现该水泥用减水剂的掺量比其他水泥稍多,但实际搅拌时,出厂混凝土拌合物坍落度目测有210mm,到工地往混凝土泵车中卸料时,却发现该车混凝土已卸不出来,通知厂内送一桶减水剂加入搅拌后,目测坍落度有160mm,基本可以满足泵送要求,但刚卸过程中,又出现卸不出来现象,立即把该车混凝土返厂,加入大量的水及少量的减水剂,才勉强卸出,险些凝固在搅拌车中。


原因分析:没有坚持对每一批水泥在开盘前做与外加剂的适应性试验。

预防:对每一批水泥在开盘前用施工配合比做一次复配试验。选择合适的掺合料,“煤矸石”做掺合料的水泥与聚羧酸系减水剂的适应性差,避免使用。


2)用水量的敏感性

由于采用聚羧酸减水剂后,混凝土的用水量大幅度减少,单方混凝土的用水量大多在130-165kg;水胶比为0.3-0.4,甚至不足0.3。在低用量水情况下,加水量波动可能导致坍落度变化很大,引起混凝土拌和物坍落度突然变大、泌水。


现象:某搅拌站用某水泥厂P-032.5R水泥配制C30混凝土,合同要求坍落度到工地为150mm:t30mm,混凝土出厂时,实测坍落度180mm,运送到工地后,被工地测出混凝土坍落度21Omm,连续两车混凝土被退货,返回厂内验证坍落度仍有2lOmm,而且有泌水、分层现象。


原因:该水泥与此减水剂适应性好,减水剂掺量稍大。搅拌时间不够,出机时的混凝土坍落度因搅拌时间短而表现出的坍落度不是真实的坍落度。


预防:对聚羧酸系高效减水剂外加剂掺量敏感的水泥,外加剂掺量要适当,计量精度要高。适当延长搅拌时间,即使双卧轴强制搅拌机,搅拌时间不应低于40秒,最好在60秒以上。


3)掺量偏大,砼结构表面气泡多

从可泵性和耐久性角度来看,适当增加引起性是有利的,许多聚羧酸减水剂引气性都叱较大。聚羧酸系减水剂与萘系减水剂一样也有一饱和点,对于不同品种的水泥、不同的水泥用量,该外加剂在混凝土中的饱和点是不同的。如果外加剂的掺量已接近其饱和点,只能用调整混凝土中浆体的数量或用其他方法来提高混凝土拌和物的流动性。


现象:某搅拌站在一段时间内一直用聚羧酸系减水剂配制混凝土,突然有一天某工地反映,剪力墙拆模后发现墙体表面气泡太多,感观太差。


原因:浇筑混凝土的当天,工地多次反映坍落度小,流动性差,混凝土搅拌站试验室值班人员提高了外加剂的掺量。该工地用的是定型钢制大模板,浇筑时一次投料太多,振捣不均匀。


预防:加强与工地沟通,建议一次投料高度、振捣方法严格按规范要求操作。通过调整混凝土中浆体的数量或用其他方法来提高混凝土拌和物的流动性。


4)减水剂超掺,凝结时间延长

现象:混凝土坍落度大,混凝土24小时才终凝。某工地在结构梁板混凝土浇筑后15小时,向搅拌站反映混凝土有一部分还没有凝固,搅拌站派工程师查看,后经加温处理后,24小时才终凝。


原因:减水剂掺量较大,加上夜间环境温度低,混凝土水化反应慢。工地卸货工人私自往混凝土中加水,混凝土用水量大。


预防:外加剂掺量要适当,计量要精确。提醒工地气温变低时,注意保温养护,而且聚羧酸系外加剂对用水量敏感,不可随意加水。


5)与萘系减水剂的复配使用

现象:案例一,聚羧酸系减水剂与萘系减水剂配制的混凝土浇筑同一部位,致使剪力墙拆模时有严重粘模现象某搅拌站在聚羧酸系减水剂试应用期间,与萘系减水剂用不同配合比分别给两工地提供混凝土,因一工地停电,调度把一车用聚羧酸系外加剂配制的混凝土调到这个工地,结果该工地在墙体拆模时发现严重粘模。

案例二,与萘系减水剂配制的混凝土剩料混合,导致混凝土工作性能极差某一生产人员把剩有少量用萘系减水剂配制的混凝土混入用聚羧酸系减水剂配制的混凝土,结果混凝土出厂时坍落度190mm,送到工地后只有100mm,而且几乎没有流动性,振捣时振动棒拔出后较长时间孔洞才能弥合。


原因1由两种性质不同的外加剂配制的混凝土因凝结时间不同,收缩量大小不同造成。两种性质不同的外加剂混合后发生不良反应。


预防1两种性质不同的外加剂配制的混凝土不能同时用于同一部位。发现问题后,提前与工地沟通,适当延迟拆模时间。两种外加剂一定要严格分开使用,生产时最好定站、定车、定工地。

两种减水剂混合后配制的混凝土强度极低某搅拌站工人在卸外加剂时,把少量萘系减水剂误卸入聚羧酸系外加剂中,用混合的外加剂配制的混凝土,不仅外加剂掺量大,而且拌合物流动性差,坍落度损失快,但凝结时间延迟,混凝土试件强度比相同水泥用量的混凝土低30%-50%


原因2由两种性质不同的外加剂配制的混凝土因凝结时间不同,收缩量大小不同造成。


预防2以目前的技术条件,两种外加剂是不能混用的,生产过程中,要加强管理,标识清楚,杜绝此类事故发生。


结论

聚羧酸减水剂是一种低掺量、高减水率、低坍落度损失的高性能减水剂,随着研究的深入和工程界对它的认识不断深化,聚羧酸减水剂的应用范围将不断扩大。根据以上的案例,聚羧酸系减水剂如果使用不当,也一样会造成急凝、缓凝、泌水、分层、强度降低等现象,我们还需要不断的进行试验总结,避免出现以上问题。

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