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        機(jī)制砂和聚羧酸減水劑在普通混凝土中的應(yīng)用

        2013-09-17 09:27:44吳守民王洪剛陳俠
        商品混凝土 2013年10期
        關(guān)鍵詞:河砂羧酸細(xì)度

        吳守民,王洪剛,陳俠

        (勝利油田營(yíng)海實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司,山東 東營(yíng) 257000)

        1 引言

        當(dāng)今時(shí)代混凝土是人類最大宗的建筑結(jié)構(gòu)材料。其原料中的砂包括天然砂和機(jī)制砂兩類。近十幾年來受到自然資源的限制,以河砂為主的天然砂越來越無法滿足日益增長(zhǎng)的混凝土用量需求。為滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求,我集團(tuán)自 2011 年底開始嘗試用人工砂代替天然砂,經(jīng)過不斷的嘗試和調(diào)整,取得了較好的效果。

        2 混凝土試驗(yàn)

        2.1 原材料

        (1)水泥:本集團(tuán)生產(chǎn)的 P·O42.5 級(jí)水泥,28d 抗壓強(qiáng)度 48MPa。

        (2)粉煤灰:勝利發(fā)電廠生產(chǎn) Ⅱ 級(jí)粉煤灰。45μm 篩細(xì)度 21%,需水量比 101%,全分析見表 1。

        表1 粉煤灰全分析 %

        (3)碎石:5~31.5,含泥量 0.2%,泥塊含量 0%。

        (4)天然砂:細(xì)度模數(shù) 2.9,含泥量 1.5%,泥塊含量0.3%。

        (5)機(jī)制砂:細(xì)度模數(shù) 3.2,亞甲藍(lán)值 0.75,石粉含量15%。

        (6)水:自來水

        (7)脂肪族減水劑:減水率 18%,固含量 30%,摻量2.0%。

        (8)西卡聚羧酸減水劑:減水率 25%,固含量 15%,摻量 1.7%。

        2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

        混凝土配合比及性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 2。

        表2 混凝土配合比和混凝土性能

        結(jié)果表明:在水灰比相同的條件下,機(jī)制砂中小于 75μm的砂粉含量在 15% 以下時(shí),除高等級(jí)混凝土的抗壓強(qiáng)度略低于河砂(中砂)混凝土外,其他的抗折、抗壓強(qiáng)度都高于河砂混凝土。但混凝土流動(dòng)性變差、坍落度損失有所增大。

        3 聚羧酸聚羧酸減水劑在混凝土中的應(yīng)用

        (1)為了更好解決使用機(jī)制砂帶來的混凝土流動(dòng)性變差坍落度損失增大難題,我公司引進(jìn)聚羧酸外加劑,經(jīng)過多次試驗(yàn),最終選取了瑞士西卡公司生產(chǎn)聚羧酸外加劑進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。

        (2)聚羧酸減水劑與脂肪類減水劑生產(chǎn)對(duì)比結(jié)果及成本分析,見表 3。

        表3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

        結(jié)果表明:在使用相同機(jī)制砂的條件下,混凝土外加劑摻量下降,水泥用量下降,用水量下降,混凝土抗折、抗拉、抗壓強(qiáng)度以及鋼筋的粘結(jié)力都高于脂肪類外加劑混凝土,綜合成本明顯下降。我集團(tuán)自 2012 年 5 月份開始使用機(jī)制砂、西卡聚羧酸外加劑生產(chǎn)普通混凝土,目前已生產(chǎn) 80 萬方,質(zhì)量基本穩(wěn)定,降本增效成效明顯?;炷翣顩r良好,使用機(jī)制砂導(dǎo)致的混凝土流動(dòng)性變差、坍落度損失增大的問題得到解決。

        4 聚羧酸減水劑注意事項(xiàng)

        (1)由于聚羧酸減水劑的減水率較高,因此混凝土坍落度對(duì)加水量敏感性較大,所以在使用前應(yīng)進(jìn)行充分地試配試驗(yàn),以尋求不同批次原材料及不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的最佳摻量與最佳用水量。用水量摻加量的調(diào)整幅度要小,一次在 3kg以下。

        (2)聚羧酸減水劑與其它種類外加劑交替使用時(shí),應(yīng)注意清理相關(guān)設(shè)備,避免聚羧酸減水劑與其它種類外加劑混合使用,降低聚羧酸減水劑的性能。

        (3)聚羧酸減水劑對(duì)于骨料的含泥量較為敏感,含泥量過大會(huì)降低聚羧酸減水劑的性能。因此使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制骨料品質(zhì)。

        5 結(jié)論

        (1)在工程建設(shè)過程中,砂石作為混凝土結(jié)構(gòu)材料的重要組成部分,其質(zhì)量?jī)?yōu)劣對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量及耐久性具有舉足輕重的影響。在滿足用砂性能指標(biāo)的前提下,選用經(jīng)濟(jì)可行的方案,既要滿足施工質(zhì)量要求,又要有效地控制生產(chǎn)成本,這樣在天然砂資源缺乏的地區(qū),使用優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂進(jìn)行混凝土施工生產(chǎn)不僅是可行的,其綜合效益也是顯著的。

        (2)與脂肪族系減水劑相比較,聚羧酸減水劑的性能有明顯的優(yōu)勢(shì),能提高混凝土的綜合性能。由于摻量低,性價(jià)比在現(xiàn)階段具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)可提高建設(shè)工程中混凝土質(zhì)量和使用壽命。

        (3)聚羧酸減水劑與機(jī)制砂完全可以進(jìn)行配合使用,混凝土狀況良好,混凝土質(zhì)量更優(yōu),成本更具優(yōu)勢(shì),用聚羧酸減水劑與機(jī)制砂生產(chǎn)商品混凝土將得到應(yīng)用與推廣,會(huì)大幅提升混凝土品質(zhì),并能取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

        [1]石新橋.機(jī)制砂在高性能混凝土中的應(yīng)用研究[D].天津,天津大學(xué),2007.

        [2]左彥峰,王棟民,吳紹祖.交聯(lián)型聚羧酸系超塑化劑對(duì)新拌混凝土性能的影響[C].中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)年會(huì)論文集(下)[A],北京,2003(10):418-424.

        [3]JGJ55-2011.普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程[S].

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