摘 要:闡述了外加劑對水泥的適應性,認為掌握其適應性就能為高性能混凝土提供關鍵技術支持,確?；炷恋男阅茉O計和技術控制達到更高的水平。
關鍵詞:建筑材料;外加劑;水泥;適應性應用技術
中圖分類號: TU528. 042 文獻標識碼: B 文章編號: 1008 - 3707 (2006) 03 - 0048 - 03
外加劑對水泥的適應性問題是混凝土工程界經(jīng)常遇到的問題。適應性是指在混凝土檢驗用材料、試驗條件作了嚴格規(guī)定的條件下,對混凝土中使用外加劑能夠產(chǎn)生應有的效果。我國的現(xiàn)行外加劑標準也作了定量的表示。但在實際操作過程中,多數(shù)混凝土生產(chǎn)企業(yè)在外加劑對水泥的適應性問題上,片面地強調(diào)了外加劑應該適應水泥。更有部分行業(yè)人士認為水泥的質(zhì)量波動較小,造成混凝土的質(zhì)量波動源頭為外加劑。因此,有效掌握外加劑和水泥的適應性技術,能為高性能混凝土提供關鍵的技術支持,使混凝土的性能設計和技術控制達到更高的技術水平。對此,筆者通過對國家標準的理解并且進行較多的細化試驗,欲為掌握外加劑和水泥的應用技術提供可供參考的技術數(shù)據(jù)。
1 外加劑對水泥存在適應性
筆者從杭州地區(qū)很多混凝土企業(yè)了解到:多數(shù)預拌混凝土企業(yè)應用的水泥廠家比較多,少的五六家,多的達10多家。水泥產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,雖然水泥產(chǎn)品的質(zhì)量符合國家標準的要求,但不同廠家、不同批次的水泥存在質(zhì)量差異,其中最大的差異是標準稠度過大。從筆者的試驗來看: 標準稠度在2413%～2915%,且多數(shù)水泥的標準稠度在27%以上,個別標準稠度達到2915%。這對混凝土所產(chǎn)生的影響是很大的。比較直觀的是配制混凝土的單方用水量提高,強度降低。為探討外加劑對水泥的適應性,根據(jù)目前水泥的現(xiàn)狀,做了以下幾個方面的試驗對比(試驗在同一實驗室相同條件下進行,外加劑由杭州華冠建材有限公司提供,水泥均為杭州地區(qū)水泥) 。
表1中的三種普通硅酸鹽水泥,在摻加LS8012A外加劑后,當與水泥產(chǎn)生不適應時,就能夠比較直觀、快速的反映出來。以摻量118%為例,外加劑對申河PO4215的水泥適應性較好,水泥凈漿流動度達到207 mm,減水率為20%。錢潮PO4215的水泥適應性較差,水泥凈漿流動度僅為7315 mm,減水率只為1518%。
表2試驗表明:當砂漿流動度為(180 ±5) mm時,不摻外加劑單方用水量在229 ～ 242 ml, 單方用水量差異為514%;摻用外加劑單方用水量在
180～201 ml,單方用水量差異為1015%。減水率波動在161 9%～2013%。
外加劑對水泥的分散性能差異更大。凈漿流動度在75～197 mm。通過上述的試驗也可以看出,相同質(zhì)量性能的外加劑,因所用水泥不同帶來使用效果的差異。因此,在外加劑的應用上,首先應對所使用的外加劑進行適應性檢驗,通過檢驗后根據(jù)所用水泥及所配制的混凝土強度等級來決定外加劑的摻量。也可以根據(jù)外加劑對水泥的分散效果決定混凝土的單方用水量。
相同質(zhì)量檔次的不同廠家外加劑采用同一種水泥的不同摻量時的適應性試驗。以杭州地區(qū)的四種不同的外加劑,分別為A,B, C,LS 8012A進行對比試驗。水泥為錢潮PO4215,見表3;申河PO4215,見表4。
表3中的四種外加劑均為杭州地區(qū)的相同質(zhì)量檔次的不同廠家的產(chǎn)品。筆者以該四種外加劑為材料,水泥為錢潮PO4215,試驗結(jié)果為該水泥對外加劑的適應性差,初始流動度小,且凈漿流動度損失較大:摻量116%時, 60 min 平均凈漿損失比率為3112%。最高達41%。摻量118%時, 60 min 平均凈漿損失比率為3913%。最高達53%。摻量210%時, 60 min 平均凈漿損失比率為5216%。最高達6217%。
由表3中的試驗對比可以看出:通過外加劑摻量的調(diào)整,初始凈漿流動度雖有所增大,但60 min后損失仍在到45% ～6217%。本試驗也從另一個角度認識到對外加劑適應性不好的水泥,若采用同一檔次不同廠家的外加劑,其結(jié)果仍然不能解決適應性問題。
圖1為錢潮PO4215,四個不同廠家的外加劑的60 min凈漿保留值的示意圖。
筆者還采用了另外一種適應性較好的水泥,采用和表3同樣的方法試驗。數(shù)據(jù)見表4。
從表4的對比試驗數(shù)據(jù)可以看出,水泥為適應性較好的申河PO4215時,試驗情況和表3的錢潮水泥完全不一樣。通過圖2更可以非常直觀的看到,申河PO4215水泥的適應性是好的。
圖2為采用申河PO4215,四個不同廠家的外加劑的60 min凈漿保留值的示意圖。
分析表4的試驗數(shù)據(jù)可以看出:摻量116%時, 60 min平均凈漿損失比率非常低,僅為4199%。
摻量118%時, 60 min平均凈漿損失比率也只有513%。最高損失率也只有10%。摻量210%時, 60 min 平均凈漿損失比率為5158%。
使用申河PO4215水泥的初始凈漿流動度是錢潮PO4215水泥的1146～2142倍。且凈漿流動度損失小, 60 min凈漿損失最大也只有1416%,這與使用錢潮水泥的凈漿流動度損失最高達6217%形成了鮮明的對比。
2 外加劑質(zhì)量評價和外加劑對水泥的適應性的差異
外加劑質(zhì)量評價和外加劑對水泥的適應性是兩個技術層面上的問題,且評價的目的和方法各異,不能混淆。
外加劑對水泥的適應性問題,早就得到了國內(nèi)外專家的高度重視。《混凝土外加劑( GB 8076 -1997) 》標準中明確規(guī)定,評定外加劑質(zhì)量,應按照規(guī)定材料和條件進行試驗[ 1 ] 。其中基準水泥是唯一檢驗混凝土外加劑性能用材料。國標的此項規(guī)定,就是考慮到我國90%以上的水泥含有混合材料。其混合材料的種類和摻量變化較大,帶來的水泥成分不一,質(zhì)量差異也較大。這一點,從本文的上述對比試驗數(shù)據(jù)可以看出,如果不采用相同質(zhì)量的檢驗用水泥進行試驗,是無法準確評定外加劑質(zhì)量的。
《混凝土外加劑應用技術規(guī)范( GB 5011922003) 》[ 2 ]也新增了混凝土外加劑對水泥適應性檢測方法(附錄A) 。目的是統(tǒng)一外加劑對水泥的適應性檢測方法,重視適應性的檢測工作。對此,在外加劑的應用技術上,應從兩個技術層面上來認識這個問題:一是對外加劑的質(zhì)量評定,二是認識到外加劑對水泥的適應性,在此基礎上,進一步提高外加劑的應用技術。
3 外加劑對水泥的適應性應用技術的關鍵
(1)抓住所應用的外加劑要解決的技術關鍵和使用目的,選擇適用的外加劑和適宜摻量。
(2)選用的外加劑應滿足相應的外加劑產(chǎn)品質(zhì)量標準。目前已有的外加劑標準有14種,均有相應的技術要求。
(3)摻外加劑混凝土施工應用中還應符合下列有關國家標準:《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50204) 》,《預拌混凝土(GB 14902) 》,《混凝土質(zhì)量控制標準(GB 50164) 》,《混凝土泵送施工技術規(guī)程( JGJ /T 10 ) 》,《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范( GB10289) 》,《普通混凝土配合比設計規(guī)程( JGJ 55) 》,《建筑工程冬季施工規(guī)范(JGJ 104) 》。
(4)應注意外加劑對水泥的匹配問題,以便使用對外加劑較為適應的水泥,或?qū)χ付ㄋ嗍褂幂^為適應的外加劑。
(5)加強技術信息的溝通和共享。由于水泥對外加劑的適應性的客觀存在,因此對于預拌混凝土公司來說更應該加強材料檢測中的外加劑和水泥的適應性試驗,并充分利用試驗數(shù)據(jù)對混凝土生產(chǎn)進行指導。這就要求在混凝土生產(chǎn)過程中的技術數(shù)據(jù)交流通暢,特別是了解當日水泥和外加劑的適應性數(shù)據(jù)和相關情況,以便在生產(chǎn)控制中做出及時的調(diào)整。
參考文獻
[ 1 ] GB 807621997,混凝土外加劑[ S].
[ 2 ] GB 5011922003,混凝土外加劑應用技術規(guī)范[ S].
