<span id="5xxtn"><progress id="5xxtn"></progress></span>

    <em id="5xxtn"></em>

      <rp id="5xxtn"></rp>
      <big id="5xxtn"></big>

          <form id="5xxtn"><video id="5xxtn"><p id="5xxtn"></p></video></form>

          首頁(yè) > 技術(shù)交流 > 常見(jiàn)問(wèn)題 > 淺談混凝土坍落度損失與控制

          淺談混凝土坍落度損失與控制

          2017-05-04 16:36:30

          【摘 要】:混凝土坍落度損失是混凝土施工中困撓工程技術(shù)人員的一項難題。隨著(zhù)工程建設技術(shù)的不斷提高,現代混凝土工藝對混凝土工作性能的要求越來(lái)越高,不僅有高強度、高耐久性等要求,而且要求具有較高的工作性。在混凝土施工中,混凝土坍落度是混凝土拌合物工作性的一個(gè)重要指標,坍落度損失過(guò)大的問(wèn)題嚴重影響施工進(jìn)度及工程質(zhì)量,保持和減小混凝土坍落度損失是控制混凝土的質(zhì)量的重要保證。

          【關(guān)鍵詞】:混凝土 坍落度 損失 控制

          1、前言

          水泥混凝土是當今世界上使用量最大、使用范圍最廣的建筑材料之一,已普遍應用于各類(lèi)土木建筑工程、公路工程建設中。隨著(zhù)建設工程技術(shù)的不斷提高,現代混凝土工藝要求混凝土在流動(dòng)性、和易性等方面具有良好的性能,以滿(mǎn)足集中攪拌、遠距離運輸、泵送、不振搗、自流平、自密實(shí)等過(guò)程的要求。

          新拌制的混凝土,隨著(zhù)時(shí)間的推移會(huì )逐漸變稠、變硬,并產(chǎn)生強度,這就是混凝土的凝結硬化過(guò)程。而反映在坍落度的變化上,就是坍落度逐漸損失,混凝土坍落度損失是目前混凝土攪拌站以及公路工程建設中普遍遇到的一個(gè)技術(shù)難題?;炷恋氖┕け仨氁笥凶銐虻奶涠?,這一坍落度不是指新拌混凝土攪拌結束時(shí)的坍落度,而是指到達工地后澆筑時(shí)的坍落度。坍落度損失過(guò)大的問(wèn)題嚴重影響施工進(jìn)度及工程質(zhì)量。

          2、混凝土塌落度損失機理

          混凝土塌落度損失是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題。水泥水化過(guò)程中,由于物理分散與化學(xué)分散,液相中的粒子增多;分散的粒子由于布朗運動(dòng)、重力、機械攪拌三種力的作用,粒子產(chǎn)生凝聚,以降低整個(gè)系統的能量。

          假設系統中最初的水泥顆粒數為n(個(gè)ml),由于碰撞而使顆粒減少一半的時(shí)間為t/2,稱(chēng)之位半衰期,可以認為是混凝土塌落度減少一半的時(shí)間。

          89S(Z@KL)]`8UDM]B[GEP{7.png

          式中:K-實(shí)驗常數;α-水泥粒子半徑; -水泥密度;W/C-水灰比;T-絕對溫度; -兩個(gè)水泥粒子相互作用位能曲線(xiàn)上的最大值,或稱(chēng)為阻止水泥粒子凝聚的勢壘。

          上式表征了混凝土拌合物塌落度經(jīng)時(shí)變化的一般規律??梢?jiàn),水泥越細,也即α越小,塌落度損失越大。溫度越高,塌落度損失也越大。但是,這些都屬于試驗條件,要控制塌落度損失,關(guān)鍵是控制勢壘 的大小。

          兩個(gè)水泥粒子間相互作用曲線(xiàn)如圖1所示??梢?jiàn),控制混凝土塌落度損失可以從兩方面入手,一是降低水泥粒子的分散與凝聚,也即能控制水泥粒子之間作用范圍在某一程度,使 曲線(xiàn)在某一時(shí)間范圍內處于穩定狀態(tài);其次是增大靜電斥力位能曲線(xiàn),使 曲線(xiàn)在某一時(shí)間范圍內處于穩定狀態(tài)。

           

          (A76L`1TV5_JX[GOTG_GN~H.png

          1 水泥粒子間相互作用位能曲線(xiàn)(分散狀態(tài))

          3、引起混凝土坍落度損失的原因

          坍落度主要是指混凝土的塑化性能和可泵性能,即和易性,具體來(lái)說(shuō)就是保證施工的正常進(jìn)行,其中包括混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性。所謂混凝土坍落度損失是指隨著(zhù)時(shí)間的推移,新拌的混凝土由于硬化而失去和易性的現象。影響混凝土塌落度的主要有用水量、水灰比、砂率以及包括水泥品種、骨料條件、時(shí)間和溫度、外加劑等幾個(gè)方面影響,且這些因素相互關(guān)聯(lián)。

          3.1 單位體積用水量和水灰比

          單位體積用水量是指在單位體積水泥混凝土中,所加入水的質(zhì)量,它是影響水泥混凝土工作性能的最主要因素。新拌混凝土的流動(dòng)性主要是依靠集料及水泥顆粒表面吸附一層水膜,從而使顆粒間比較潤滑。而粘聚性也主要是依靠水的表面張力作用,如用水量過(guò)少,則水膜較薄,潤滑效果較差;而用水量過(guò)多,毛細孔被水分填滿(mǎn),表面張力的作用減小,混凝土的粘聚性變差,易泌水。在相同條件下,增大水灰比可有效減小坍落度損失率,其主要原因是用水量的增大,部分彌補了由于高溫蒸發(fā)而失去的水分,使其在一定時(shí)間內坍落度值變化較小。但水灰比的增大要以保證強度為前提。

          3.2 水泥

          水泥中的主要礦物成分是C3S、C2S、C3A、C4AF。不同礦物成分對減水劑的吸附作用大小不同。減水劑的主要作用是吸附在水泥礦物的表面,降低分散體系中兩相問(wèn)的界面自由能,提高分散體系的穩定性。在相同條件下,水泥成分中對減水劑的吸附性大小依次為C3AC4AFC3SC2S。若水泥中C3A、C4AF含量較大,則大量減水劑被其吸附,占水泥成分較多的C3SC2S就顯得吸附量不足,動(dòng)電電位顯下降,導致混凝土坍落度損失,這是造成摻減

          水劑的混凝土坍損的根本原因。所以,水泥中C3A、C4AF含量較高的混凝土坍落度損失較大,反之較小。在水泥水化過(guò)程中,3mm30mm 的熟料顆粒主要起強度增長(cháng)作用,而大于60μm的顆粒則對強度不起作用,小于10μm的顆粒主要起早強作用,3μm以下的顆粒只起早強作用。小于10μm的顆粒需水量大。流變性好的水泥,10μm以下顆粒應少于10%。顆粒越淺談混凝土坍落度損失的原因分析及其預控措施細,細顆粒越多,增大早期水化放熱,這必將加劇塌落度損失。

          3.3 集料

          集料的特性包括集料的最大粒徑、形狀、表面紋理(卵石或碎石)、級配和吸水性等,這些特性將不同程度地影響新拌混凝土的和易性。其中最為明顯的是,卵石拌制的混凝土拌合物的流動(dòng)性較碎石的好。集料的最大粒徑增大,可使集料的總表面積減小,拌合物的工作性能也隨之改善。集料的級配對混凝土的保水性和粘聚性影響很大,嚴重時(shí)會(huì )使拌合物顯得粗澀、粗集料離析、水泥漿流失,甚至出現潰散等不良現象。良好的集料級配可有效地減少坍損,從而配制出流動(dòng)性好、坍落度損失小的混凝土。

          3.4 外加劑和摻和料的影響

          摻加適量需水量小的優(yōu)質(zhì)粉煤灰或微細礦粉對于提高混凝土的和易性及抑制坍落度損失有利。不同種類(lèi)的化學(xué)外加劑對混凝土的塌落度損失有著(zhù)不同的影響。在拌制混凝土時(shí),加入外加劑的時(shí)間選擇也影響混凝土坍落度損失的大小。加入減水劑后,混凝土坍落度值對單位用水量的敏感性增強,加上大幅度減水使水灰比有較大的降低,同樣蒸發(fā)量會(huì )使坍落度降低比基準混凝土大。

          3.5 環(huán)境影響

          引起混凝土坍落度損失的環(huán)境因素,主要有時(shí)間、溫度、濕度和風(fēng)速。對于給定組成材料性質(zhì)和配合比例的混凝土拌合物,其工作性能的變化,主要受水泥的水化速率和水分的蒸發(fā)速率所支配。水泥的水化,一方面消耗了水分;另一方面,產(chǎn)生的水化產(chǎn)物起到了膠粘作用,進(jìn)一步阻礙了顆粒間的滑動(dòng)。而水分的揮發(fā)將直接減少單位混凝土中水的含量。同樣,風(fēng)速和濕度因素會(huì )影響拌合物水分的蒸發(fā)速率,進(jìn)而影響坍落度。在不同環(huán)境條件下,要保證拌合物具有一定的工作性,必須采取相應的改善工作性的措施。在較短的時(shí)間內,攪拌得越完全越徹底,混凝土拌合物的和易性越好。適當延長(cháng)攪拌時(shí)間,也可以獲得較好的和易性,但如果攪拌時(shí)間過(guò)長(cháng),由于部分水泥水化將使其流動(dòng)性降低。溫度升高也會(huì )使混凝土坍落度損失加大,這是水化速度加快的結果。因此,夏天施工的混凝土特別需要控制坍落度的損失。天氣干燥,水分容易蒸發(fā),也促使坍落度損失。攪拌過(guò)程中氣泡的外溢也會(huì )引起坍落度損失。

          4、抑制混凝土坍落度損失的措施

          通過(guò)以上分析,混凝土坍落度損失過(guò)大是由多種因素造成的,因此需要根據不同的情況提出不同的解決方法,目前主要有以下方法。

          4.1減水劑后摻法

          即在砂、石、水泥、水拌合之后再摻減水劑。這種方法對抑制坍落度損失有明顯效果。主要是因為水泥遇水后,在有石膏的環(huán)境中水泥中的C3A、C4AF能迅速生成鈣礬石,C3A、C4AF在體系中明顯減少,這時(shí)再加入減水劑,被C3A、C4AF吸附消耗的減水劑量顯著(zhù)減少,大量的減水劑能比較充分地被C2S、C3S吸附,水泥顆粒的動(dòng)電電位明顯提高,并在一定時(shí)間內保持相對穩定,直接表現為混凝土的和易性好,坍落度損失較小,這種方法簡(jiǎn)單便于應用。但此方法作用有一定限度,使用上有一定局限性。

          4.2摻緩凝劑法

          緩凝劑對水泥緩凝的作用理論有吸附理論、生成絡(luò )鹽理論、沉淀理論和控制氫氧化物結晶生長(cháng)理論。多數有機緩凝劑有表面活性,它們在固液界面產(chǎn)生吸附,改變固體粒子表面性質(zhì),即親水性。由于吸附作用,它們的分子中羥基在水泥粒子表面阻礙水泥水化過(guò)程,使晶體相互接觸受到屏蔽,改變了結構形成過(guò)程。緩凝作用機理的另一種觀(guān)點(diǎn)認為,緩凝劑吸附在Ca(OH)2上,抑制了其繼續生長(cháng),在達到一定過(guò)飽和度之前,Ca(OH)2的生長(cháng)將停止。這個(gè)理論重點(diǎn)放在緩凝劑在Ca(OH)2上的吸附,而不是在水化產(chǎn)物上吸附。但是研究表明僅僅抑制或改變Ca(OH)2的生長(cháng)和狀態(tài)不足以引起緩凝,而更重要的是緩凝劑在水化的C3S上的吸附。有機緩凝劑使水泥中的C3A水化減慢,選擇性地與Al2O3表面吸附的減水劑進(jìn)行交換,被交換下來(lái)的減水劑顯著(zhù)提高了溶液中減水劑的濃度,為C3A、C2S吸附提供了充足的減水劑,有效地抑制了坍落度損失。

          4.3調整混凝土外加劑

          使用高分子量的減水劑,并與適量的保水組分配合使用,在不增加用水量的同時(shí)增加了混凝土中的游離水的含量,可緩解坍落度損失。但此方法易造成混凝土成本增加。通過(guò)物理方法把減水劑制造成不同粒徑、不同溶解速率的顆粒狀物,摻到新拌混凝土中,使其在水泥水化體系中形成不同的水化梯度,隨時(shí)補充由于C3A、C4AF消耗的減水劑,使體系中的減水劑始終維持在臨界膠束狀態(tài),使坍落度不損失或損失很小。也可在減水劑外表做一層能在堿性溶液中緩慢溶解、溶解速率不同的外殼,從而控制減水劑在水泥漿體中的濃度,達到抑制坍損的目的。也可選擇適當的含有極性基團的活性成分,與減水劑發(fā)生化學(xué)反應,不斷地向水水泥體系中緩慢釋放分散劑,控制減水劑的溶解速度并保持一定濃度,使水泥顆粒始終維持一定的動(dòng)電電位,從而達到抑制塌落度損失的目的。

          4.4減少混凝土失水及低溫拌合運輸

          混凝土的溫度越高,水泥水化速度越快,水泥顆粒維持一定的動(dòng)電電位時(shí)間越短,混凝土中游離水變?yōu)榻Y合水的比例就越大。所以,新拌混凝土的溫度越高,塌落度損失越快;溫度越低,塌落度損失越慢。一般來(lái)講,溫度每上升10℃,坍落度損失增大10%~40%。在拌制混凝土之前,適當降低砂、石料及拌合水的溫度可有效降低混凝土的溫度,抑制塌損;在裝載混凝土之前,給混凝土攪拌運輸車(chē)澆水降溫,避免混凝土在等待進(jìn)場(chǎng)前暴曬,都達到抑制塌落度損失的目的。

          5、結束語(yǔ)

          影響混凝土坍落度損失的因素較多,根本原因是水泥中的不同礦物成分對減水劑吸附性大小不同。C3AC4AF含量高的水泥易出現塌落度損失大的問(wèn)題。后摻法、摻緩凝劑法、降低新拌混凝土溫度等方法對控制混凝土塌落度損失效果明顯。在實(shí)際的混凝土生產(chǎn)、施工中,我們只有根據不同的施工條件、環(huán)境,不同的原材料等因素,不斷的進(jìn)行及實(shí)踐,總結經(jīng)驗并選擇合適的解決措施,才能有效地解決混凝土坍落度損失的問(wèn)題,保證工程質(zhì)量。

          參考文獻

          [1] 丘衛昌,商品混凝土經(jīng)時(shí)損失及控制[J],《福建建材》,200804

          [2] 張登祥 楊偉軍,預拌混凝土坍落度損失機理及控制技術(shù)研究[J],《中外公路》,200901

          [3] 黃云涌 肖少華 韓春來(lái),路用水泥混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失試驗研究[J],《公路工程》,201105

          [4] 梁永富 孫瑜 張俊,混凝土坍落度損失分析與控制措施[J],《西部交通科技》,201206

           摘自——《濕拌砂漿》

          作者:姬曉鵬

          成人午夜视频在线,成人毛片免费在线观看,特级深夜a级毛片免费观看,免费a级毛片在线播放
          <span id="5xxtn"><progress id="5xxtn"></progress></span>

            <em id="5xxtn"></em>

              <rp id="5xxtn"></rp>
              <big id="5xxtn"></big>

                  <form id="5xxtn"><video id="5xxtn"><p id="5xxtn"></p></video></form>