米 勇
浙江省衢州市交通建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江 衢州 324000
隨著高速公路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和施工技術(shù)的迅速發(fā)展,要求預(yù)制T梁混凝土應(yīng)具有流動性較大、漿體包裹充分、保坍性能良好、不分層離析易澆筑、凝結(jié)時間合理及強(qiáng)度滿足設(shè)計等性能特點;而在混凝土中摻用適量聚羧酸高性能減水劑,能較好地改善混凝土工作性能與坍落度保持能力,滿足混凝土強(qiáng)度要求,是保證預(yù)制T梁正常有序施工的有效技術(shù)措施[1-3]。
浙江省衢州市黃衢南高速公路增設(shè)錢江源互通工程的部分T梁預(yù)制施工時,受夏季高溫天氣和原材料質(zhì)量波動影響,出現(xiàn)混凝土工作性能差,混凝土黏聚性不良、含氣量不足及坍落度損失大等現(xiàn)象,對施工造成一定程度影響。因此,筆者通過與外加劑公司技術(shù)人員合作并開展技術(shù)攻關(guān),進(jìn)行了一系列的試驗研究,在一種聚羧酸減水劑母體的基礎(chǔ)上,添加多種含有緩凝、引氣及黏度調(diào)節(jié)組分的功能型輔助劑,復(fù)配了一種緩凝型聚羧酸高性能減水劑,改善了原減水劑對原材料適應(yīng)性能差,摻量敏感性高、混凝土拌和物分層離析嚴(yán)重、坍落度損失大、凝結(jié)時間不合理等不良現(xiàn)象,使新型減水劑具有了摻量穩(wěn)定、高減水、高保塑及高適應(yīng)的綜合性能,改變了新拌混凝土的工作性能,提高了硬化混凝土的物理力學(xué)性能,保證了預(yù)制T梁的施工質(zhì)量。
聚羧酸減水劑母體與功能型輔助劑復(fù)配的協(xié)同作用主要表現(xiàn)為:緩凝劑能改善膠凝材料漿體流動性、提高漿體包裹性、延長凝結(jié)時間、降低漿體經(jīng)時損失;引氣劑能在混凝土中引入均勻、封閉小氣泡,增大膠凝材料漿體體積及流動性,提高拌和物的和易性;黏度調(diào)節(jié)劑對膠凝材料分散效果良好,能增加漿體包裹性,降低對原材料的敏感性。
因此,本次復(fù)配試驗以SK-A型聚羧酸減水劑為母體,與其他生產(chǎn)廠家的緩凝、引氣及黏度調(diào)節(jié)輔助劑按不同配方共進(jìn)行4個方案的復(fù)配工作;在保持減水劑摻量1.0%不變的情況下,采用預(yù)制梁實際進(jìn)場使用的混凝土原材料,按照GB 8076—2008《混凝土外加劑》標(biāo)準(zhǔn)要求,在試驗室內(nèi)分別對4組不同復(fù)配后減水劑的性能參數(shù)開展系列試驗檢測;聚羧酸減水劑及輔助劑復(fù)配方案見表1,各組復(fù)配減水劑性能檢測結(jié)果見表2。
表1 聚羧酸減水劑及輔助劑復(fù)配方案
根據(jù)表2的檢測結(jié)果,3#聚羧酸緩凝型減水劑樣品復(fù)配效應(yīng)較好,且各項指標(biāo)均符合GB 8076—2008《混凝土外加劑》標(biāo)準(zhǔn)中緩凝型高性能減水劑的技術(shù)要求,綜合比較減水率、含氣量、坍落度損失及凝結(jié)時間差等指標(biāo),并結(jié)合每組混凝土拌和物性能狀況,確定選擇3#復(fù)配減水劑樣品進(jìn)行混凝土配合比驗證試驗。
表2 復(fù)配減水劑性能檢測結(jié)果
以復(fù)配編號3#樣品緩凝型聚羧酸減水劑,采用預(yù)制梁實際進(jìn)場使用的混凝土原材料,依據(jù)GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》及GB/T 50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范要求,在試驗室內(nèi)驗證預(yù)制T梁施工用C50等級混凝土配合比,并對混凝土各性能參數(shù)進(jìn)行檢測(表3~表5)。
表3 C50混凝土技術(shù)要求
表4 每立方混凝土原材料用量/kg
表5 混凝土性能檢測結(jié)果
表5的混凝土驗證檢測結(jié)果說明,3#緩凝型聚羧酸減水劑對混凝土原材料的適應(yīng)性能較強(qiáng),促進(jìn)了膠凝材料的分散性與塑化性,提高了混凝土的工作性能,滿足了C50混凝土對坍落度、擴(kuò)展度、含氣量、凝結(jié)時間及強(qiáng)度等各方面的技術(shù)要求,達(dá)到了使用該緩凝型復(fù)配減水劑的預(yù)期目的。
根據(jù)T梁C50混凝土的室內(nèi)驗證結(jié)果,要求外加劑公司嚴(yán)格按照3#的配方合成生產(chǎn)該緩凝型聚羧酸高性能減水劑,并運(yùn)至梁場進(jìn)行T梁混凝土施工。通過筆者組織人員對多片預(yù)制梁的施工過程進(jìn)行現(xiàn)場取樣試驗,檢測結(jié)果表明使用該型聚羧酸高性能減水劑生產(chǎn)拌制的混凝土,其工作性能和施工質(zhì)量均得到了保證,滿足了黃衢南高速公路增設(shè)錢江源互通工程對預(yù)制T梁的技術(shù)要求?,F(xiàn)場混凝土性能試驗檢測結(jié)果見表6[4-7]。
表6 現(xiàn)場混凝土性能檢測結(jié)果
1)通過以一種聚羧酸減水劑母體與多種含有緩凝、引氣及黏度調(diào)節(jié)組分的功能型輔助劑復(fù)配合成一種緩凝型聚羧酸高性能減水劑,其良好的原材料適應(yīng)性、較低的摻量敏感性、較好的工作性和保坍能力、適當(dāng)?shù)囊龤饬俊⒑侠淼哪Y(jié)時間及保證混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定增長的性能,均能滿足公路工程預(yù)制T梁對混凝土的性能要求,保證了施工質(zhì)量。
2)工程施工環(huán)境條件變化或混凝土原材料質(zhì)量波動較大時,通過合理調(diào)整聚羧酸減水劑母體與緩凝、引氣及黏度調(diào)節(jié)等功能型劑的組分及摻量,有針對性地復(fù)配試驗并合成應(yīng)用新型減水劑,可有效解決不同結(jié)構(gòu)工程混凝土在澆筑過程中出現(xiàn)的施工性能問題。