辛志軍

(寧夏磐石砼業(yè)有限公司, 寧夏同心 751300)

?

利用高性能減水劑提高預(yù)拌混凝土質(zhì)量

辛志軍

(寧夏磐石砼業(yè)有限公司, 寧夏同心 751300)

【摘要】預(yù)拌混凝土在現(xiàn)代化建設(shè)中，已廣泛用于工業(yè)和民用建筑、公路橋梁、水利設(shè)施等，而預(yù)拌混凝土中的外加劑作為第五組分 ，引起工程技術(shù)人員的高度重視，聚羧酸高性能減水劑被積極采用。它具有減水率高、保坍性好、能改善混凝土拌合物的和易性及試件力學(xué)性能、提高工程實(shí)體質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。文中闡述了利用聚羧酸高性能減水劑提高預(yù)拌混凝土質(zhì)量的方法。

【關(guān)鍵詞】混凝土;聚羧酸;減水劑;配合比

1聚羧酸高性能減水劑

減水劑是混凝土外加劑中最重要的品種，按其減水率大小，可分為普通減水劑(以木鈣和糖鈣類為代表)、高效減水劑(以奈系為代表)和高性能減水劑(以聚羧酸高性能減水劑為代表)。聚羧酸高性能減水劑在出廠前已根據(jù)用戶要求，按比例在減水劑中摻加了引氣劑 、緩凝劑、泵送劑等，復(fù)合成使混凝土在減水、保坍落度、提高混凝土工作性和強(qiáng)度、收縮及環(huán)保等方面具有優(yōu)良性能的系列減水劑。根據(jù)GB8076-2008《混凝土外加劑》要求高性能減水劑減水率必須大于25 %，其他指標(biāo)也要相應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2聚羧酸高性能減水劑的應(yīng)用及管理

2.1對原材料的要求

2.1.1水泥

對于一般建筑結(jié)構(gòu)混凝土，水泥宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥；高強(qiáng)度等級、抗凍混凝土宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥；抗硫酸鹽混凝土宜采用高抗硫硅酸鹽水泥。

生產(chǎn)用水泥應(yīng)優(yōu)先選用大廠生產(chǎn)水泥；條件許可應(yīng)優(yōu)先選用新型干法工藝生產(chǎn)的水泥。

2.1.2粗骨料

粗骨料碎石可采用5～20mm、5～25mm連續(xù)級配；卵石可采用5～31.5mm連續(xù)級配，配制混凝土?xí)r應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)截面尺寸、施工工藝等選用粗骨料。

粗骨料含泥量、泥塊含量、針片狀含量、壓碎值指標(biāo)等均應(yīng)滿足JGJ52《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》要求。

2.1.3細(xì)骨料

細(xì)骨料宜采用中砂，顆粒級配符合標(biāo)準(zhǔn)要求，含泥量、泥塊含量、氯離子含量、堅(jiān)固性和有害物質(zhì)含量應(yīng)符合JGJ52《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》要求。無中砂時用粗砂和細(xì)砂配成級配中砂；只有粗砂時提高砂率。

2.1.4摻合料

摻合料常用的有粉煤灰、?；郀t礦渣、沸石粉、硅灰等，有單摻的，也有復(fù)合幾種摻用的。這里主要討論單摻粉煤灰的狀況。眾所周知，混凝土中摻粉煤灰，可以改善混凝土的和易性、可泵性、抗?jié)B能力、抗腐蝕能力和降低水化熱等。

根據(jù)GB50164-2011《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，對于高強(qiáng)混凝土或有抗凍、抗?jié)B、抗腐蝕或其他特殊要求的混凝土，不宜采用低于Ⅱ級的粉煤灰。

實(shí)踐過程中，對于普通混凝土可以使用Ⅲ級粉煤灰，但必須控制粉煤灰的燒失量達(dá)到Ⅱ級灰的標(biāo)準(zhǔn)。否則粉煤灰中未燃盡的碳及其他成分會造成混凝土實(shí)體質(zhì)量的下降。

2.1.5水

混凝土用水應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ63《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。

有洗車水分離設(shè)備的企業(yè)使用洗刷水時，只能在C35以下混凝土中使用,且其用量不能超過混凝土總用水量的30 %，并經(jīng)過混凝土試配驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)經(jīng)常檢測洗刷水的含固量不要超過控制值，否則對摻有聚羧酸高性能減水劑的混凝土拌合物和易性會造成較明顯的損壞。

2.1.6外加劑

聚羧酸高性能減水劑質(zhì)量必須符合GB8076《混凝土外加劑》標(biāo)準(zhǔn)要求，且質(zhì)量穩(wěn)定。

外加劑在使用時每天至少循環(huán)攪拌1～2次，或人工攪拌1～2次。聚羧酸高性能減水劑容易沉淀，使用過程中會發(fā)現(xiàn)剛進(jìn)場的外加劑在使用一段時間后(如罐體中剩三分之一左右)減水率下降，主要原因就是固化物沉淀造成先流出的濃度大，后流出的濃度小。

新進(jìn)場外加劑除進(jìn)行外加劑對水泥的適應(yīng)性試驗(yàn)外，尚應(yīng)同時進(jìn)行混凝土小樣人工或機(jī)械拌制20L以檢驗(yàn)外加劑的減水率和混凝土和易性，可及時反饋到生產(chǎn)當(dāng)中指導(dǎo)生產(chǎn)。筆者近幾年使用過幾家的聚羧酸高性能減水劑，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)外加劑對水泥的適應(yīng)性雖然合格，但拌制的混凝土小樣其和易性不盡人意，坍落度經(jīng)時損失較大。發(fā)現(xiàn)此種情況可及時與外加劑廠家聯(lián)系，及時調(diào)整。

2.2配合比管理及優(yōu)化

2.2.1配合比的管理

(1)配合比設(shè)計(jì)必須符合JGJ55《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》、GB50164《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)的要求，經(jīng)過試配驗(yàn)證，滿足工程施工和設(shè)計(jì)的要求。儲備滿足市場需求經(jīng)過試配驗(yàn)證的“生產(chǎn)用混凝土配合比”。

(2)配合比使用時，“生產(chǎn)用混凝土配合比調(diào)整通知單”中，生產(chǎn)同強(qiáng)度等級、不同坍落度的混凝土?xí)r，只調(diào)整外加劑的用量，不動水膠比。例：打基礎(chǔ)承臺與梁板時外加劑相差0.3%即可。

(3)混凝土配合比設(shè)計(jì)是一門試驗(yàn)科學(xué)，儲備的常用配合比要定期進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證過程是用好聚羧酸高性能減水劑最主要的環(huán)節(jié)，要反復(fù)驗(yàn)證，驗(yàn)證合格后才能進(jìn)行批量生產(chǎn)，確?；炷僚浜媳鹊臅r效性和適用性。

(4)生產(chǎn)配合比調(diào)整時由質(zhì)檢組長負(fù)責(zé)，依據(jù)原材料變化調(diào)整骨料含水、外加劑摻量(±0.2%)、砂率(允許±2%)。調(diào)整時不能超出設(shè)計(jì)配合比范圍。

2.2.2配合比的優(yōu)化

配合比優(yōu)化的方法比較多，筆者談?wù)動门浜媳葘挿囼?yàn)來優(yōu)化配合比。寬幅試驗(yàn)就是根據(jù)生產(chǎn)配合比調(diào)整砂率或用水量(用水量變化時外加劑隨之變化 ，減水加外加劑)，檢驗(yàn)混凝土拌合物工作性和試件強(qiáng)度。表1為C30混凝土試驗(yàn)結(jié)果。

(1)通過寬幅試驗(yàn)得出結(jié)論，砂率太大影響混凝土流動性；太小影響混凝土的粘聚性和保水性。用水量增加時和易性較好；減水加外加劑時隨著外加劑用量的增加，雖然和易性較好，但施工較困難，如同膠粘一般。特別是C40以上混凝土。

(2)配合比沒有最準(zhǔn)確、最佳的結(jié)果，因?yàn)闆]有一成不變的原材料。所以配合比優(yōu)化只能是在水膠比不變的情況下確保砂率、用水量在一定區(qū)間是最優(yōu)的。

(3)配合比的優(yōu)化和管理必須形成企業(yè)程序文件，制定質(zhì)量管理應(yīng)急預(yù)案，避免配合比調(diào)整隨意性。

表1　生產(chǎn)配合比寬幅試驗(yàn)

備注:1.砂率由小到大，強(qiáng)度呈下降趨勢；反之，呈上升趨勢。2.水膠比由小到大，強(qiáng)度逐漸下降；反之，呈上升趨勢。

3.個別結(jié)果離線，不影響結(jié)果評定。4.在一定范圍內(nèi)，水膠比和砂率不影響混凝土的施工和性能。

2.3混凝土實(shí)體質(zhì)量與生產(chǎn)管理

(1)用聚羧酸高性能減水劑配制的混凝土，用水量可減少50kg左右，28d試件抗壓強(qiáng)度可達(dá)到設(shè)計(jì)值的140 %以上。

(2)經(jīng)過試驗(yàn)，砂率增加2 %時，實(shí)體回彈值(C30)在44.2MPa，與試驗(yàn)結(jié)果相符。寬幅試驗(yàn)得到驗(yàn)證。

(3)定期(一個月)對攪拌樓秤體進(jìn)行校驗(yàn)。確保計(jì)量準(zhǔn)確，是聚羧酸高性能減水劑有效使用的前提。

(4)原材料在堆放和使用時采用“橫堆豎切”工藝，確保原材料的均化。

3結(jié)論

利用聚羧酸高性能減水劑配制混凝土，在確保混凝土工作性同時，能降低混凝土水膠比，保證混凝土的試塊強(qiáng)度和實(shí)體強(qiáng)度。是保證預(yù)拌混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性的重要舉措和必經(jīng)之路。為保證聚羧酸高性能減水劑的有效利用，加強(qiáng)原材料質(zhì)量管理和配合比的管理是聚羧酸高性能減水劑使用的最強(qiáng)有力保證。也為企業(yè)研發(fā)高性能混凝土奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊紹林,張彩霞. 預(yù)拌混凝土[M].中國建筑工業(yè)出版社, 2012.

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【中圖分類號】TU528

[作者簡介]辛志軍(1965～), 男，中專, 工程師。

[定稿日期]2015-09-10