熊愛玲(上海城校工程檢測有限公司,上海 201315)
聚羥酸系減水劑,添加到新拌混凝土中,通常表現(xiàn)出不同的適應(yīng)特征。通過復配手段,聚羧酸可能會出現(xiàn)坍落度大幅增加、和易性偏差這樣的弊病。復配技術(shù)之所以復雜,主要表現(xiàn)在各類添加劑的添加比例及添加劑品種的選擇上比較困難。具體而言,復配過程中消泡劑使用量控制不當,使用量偏多時,會降低新拌混凝土的流動性[1];使用量偏少時,新拌混凝土中含有過多氣泡,混凝土含氣量增加,降低混凝土硬化后的強度等級。緩凝組分,能延緩混凝土原有的凝結(jié)時間,可滿足施工時連續(xù)澆筑的需求等;同時,過多的緩凝劑使用,會使凝結(jié)時間過長,從而影響施工進度。
選取某規(guī)格下的水泥;I級粉煤灰,粉煤灰需水量95%;選用細度模數(shù)為2.5的中砂;石子應(yīng)符合特定規(guī)格要求的連續(xù)級配;外加劑選用聚羥酸系列的減水劑;液體引氣劑、液體消泡劑;緩凝劑,選用葡萄糖酸鈉;試驗用水為自來水。
新拌混凝土坍落損失這種通病,覆蓋了所有的混凝土減水劑。按照預先設(shè)計好的復配方案,精確稱量所有添加劑,包括特定型號的消泡劑、引氣劑。稱好之后,攪拌均勻。根據(jù)預先設(shè)計的凝結(jié)時間需求(滿足運輸、施工等需求),設(shè)計變更緩凝劑在減水劑中所占的比例,從而實現(xiàn)控制凝結(jié)時間目的。
設(shè)計試驗流程時,需選用設(shè)定好的配合比方案。具體而言,水泥、砂、石及粉煤灰(外摻料),都要按設(shè)定好的比例來準確稱量。外加劑的稱量一般取最佳摻量,這里按膠凝材料總量的1%稱量。設(shè)計好的減水劑復配方案,任一組份的用量有變化,拌合出的混凝土,也會表現(xiàn)出不同的特性。在聚羥酸系列的減水劑中,添加選定的葡萄糖酸鈉這種試劑,可以改變混凝土原有的凝結(jié)時間。摻加量應(yīng)按照特定比例,主要是根據(jù)設(shè)計的凝結(jié)時間長短來確定。
由試驗檢測結(jié)果反應(yīng)的數(shù)值,可以發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律:添加了制備好的引氣劑,隨著消泡劑用量的遞增,混凝土的初始坍落度值會減??;混凝土的7d抗壓強度,也會漸漸升高。這就意味著:合適的消泡劑使用,能限制混凝土中夾帶著的氣體含量,從而促使混凝土的抗壓強度提高。在這種情況,混凝土拌合初期,由于其粘度增加,其初始坍落度檢測值減小。
試驗過程中加入了某規(guī)格的減水劑(引氣型),能提升混凝土初始的坍落度,一般這種添加進來的試劑中均包含有分布均勻細小的氣泡,混凝土的抗壓強度因此會有所降低。
試驗室條件,溫度設(shè)定為30℃,相對溫度設(shè)定為50%,由于試驗室條件與所測的混凝土凝結(jié)時間有直接關(guān)系,為此,葡萄糖酸鈉用量的選擇應(yīng)參考當時的使用環(huán)境的溫濕度條件來確定。同時,由于葡萄糖酸鈉的增加可增加減水劑的減水率,在使用時也需要特別注意,在給定的減水率的情況下,可采取取代聚羧酸減水劑的方法內(nèi)摻使用。綜合以上試驗結(jié)果,使用聚羥酸復配而來的減水劑,混凝土坍落度損失小,凝結(jié)時間可控,各個齡期的抗壓強度比使用一般減水劑的偏高。
把常用的減水劑,稀釋成特定濃度的溶液。依據(jù)所選用的復配方案稱量所選試劑,放入容器中,并攪拌均勻,加蓋密封并放置一段時間,仔細觀查,查驗是否有分層、沉淀、漂浮物或生成氣體,這樣做,能判別所選用試劑與減水劑是否有良好的相容性[2]。
例如:聚羧酸系列的減水劑,相互之間有良好的相容性。然而,聚羧酸減水劑與密胺系高效減水劑在混合時就會有明顯的分層現(xiàn)象。這就表示,這兩種添加劑不適合復配一起使用。因此,通過復配手段調(diào)整減水劑的性能這一方法,一定要先驗證各試劑之間是否相容。
在復配之前,減水劑應(yīng)通過凈漿流動度試驗進行檢測。在試驗過程中,固定聚羧酸減水劑的摻量,為膠凝材料的0.1%(折固計算),其它試劑在此基礎(chǔ)上外摻進來。膠凝材料的稱量數(shù)量為300g,膠凝材料按混凝土配合比的膠材料組分的比例混合而成。檢測用水選用87g(含減水劑中的水)[3]。
單一使用減水劑時,水泥凈漿流動值檢測結(jié)果為190mm。在此基礎(chǔ)上,復配其它試劑后,隨著復配試劑用量的增加,水泥漿流動度初始流動度也隨著變大。但是,并不是凈漿流動度越大超大,當凈漿流動性超過250mm至300mm以上時,凈漿流動度的增加幅度減少,同時表現(xiàn)出泌水、沉漿現(xiàn)象,在混凝土中亦會表現(xiàn)出漿骨料分離現(xiàn)象。
試驗數(shù)據(jù)表明,聚羧酸減水劑特有的緩凝性能影響混凝土的抗壓強度。相同的混凝土配合比,相同流動性能的情況下,混凝土的早期抗壓強度比其它外加劑或單一使用外加劑時偏低,特別是3d抗壓強度檢測結(jié)果偏低。但是,7d的抗壓強度增加很明顯,對比3d的抗壓強度增加,增加幅度達到100%以上。而在單獨使用減水劑時,混凝土的抗壓強度增加幅度不會超過復配型的減水劑。減水劑經(jīng)過復配后,減水性能會得到改善,同時不同齡期的抗壓強度也有所增加。
復配時使用消泡劑,影響混凝土的流動性,此試劑的使用量,應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)。本試驗過程中消泡劑的用量主要是抑制聚羧酸減水劑本身的含氣,其摻量為減水劑的萬分之一。引氣劑的使用改變了混凝土原有的流動性,且?guī)в忻黠@的保坍性能,由于超摻使用時降低混凝土的抗壓強度,通常用量也需控制,本試驗的用量控制在千分之一。葡萄糖酸鈉具有緩凝這一特性,其用量應(yīng)能根據(jù)使用環(huán)境條件及施工要求予以及時調(diào)整,試驗過程中,該試劑的用量為減水劑的百分之三十。
[1]潘軒.淺談聚羧酸系減水劑的復配改性 [J].福建建設(shè)科技,2008,(06).67.
[2]房桂明.各種助劑與聚羧酸減水劑的復配研究[J].商品混凝土,2010,(02).48-49.
[3]中華人民共和國國家標準.混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法(GB/T 8077-2012) [S].北京:中國標準出版社,2013,15-16.