摘 要:闡述了外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性,認(rèn)為掌握其適應(yīng)性就能為高性能混凝土提供關(guān)鍵技術(shù)支持,確?；炷恋男阅茉O(shè)計(jì)和技術(shù)控制達(dá)到更高的水平。
關(guān)鍵詞:建筑材料;外加劑;水泥;適應(yīng)性應(yīng)用技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào): TU528. 042 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B 文章編號(hào): 1008 - 3707 (2006) 03 - 0048 - 03
外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性問(wèn)題是混凝土工程界經(jīng)常遇到的問(wèn)題。適應(yīng)性是指在混凝土檢驗(yàn)用材料、試驗(yàn)條件作了嚴(yán)格規(guī)定的條件下,對(duì)混凝土中使用外加劑能夠產(chǎn)生應(yīng)有的效果。我國(guó)的現(xiàn)行外加劑標(biāo)準(zhǔn)也作了定量的表示。但在實(shí)際操作過(guò)程中,多數(shù)混凝土生產(chǎn)企業(yè)在外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性問(wèn)題上,片面地強(qiáng)調(diào)了外加劑應(yīng)該適應(yīng)水泥。更有部分行業(yè)人士認(rèn)為水泥的質(zhì)量波動(dòng)較小,造成混凝土的質(zhì)量波動(dòng)源頭為外加劑。因此,有效掌握外加劑和水泥的適應(yīng)性技術(shù),能為高性能混凝土提供關(guān)鍵的技術(shù)支持,使混凝土的性能設(shè)計(jì)和技術(shù)控制達(dá)到更高的技術(shù)水平。對(duì)此,筆者通過(guò)對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的理解并且進(jìn)行較多的細(xì)化試驗(yàn),欲為掌握外加劑和水泥的應(yīng)用技術(shù)提供可供參考的技術(shù)數(shù)據(jù)。
1 外加劑對(duì)水泥存在適應(yīng)性
筆者從杭州地區(qū)很多混凝土企業(yè)了解到:多數(shù)預(yù)拌混凝土企業(yè)應(yīng)用的水泥廠(chǎng)家比較多,少的五六家,多的達(dá)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求,但不同廠(chǎng)家、不同批次的水泥存在質(zhì)量差異,其中最大的差異是標(biāo)準(zhǔn)稠度過(guò)大。從筆者的試驗(yàn)來(lái)看: 標(biāo)準(zhǔn)稠度在2413%～2915%,且多數(shù)水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度在27%以上,個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)稠度達(dá)到2915%。這對(duì)混凝土所產(chǎn)生的影響是很大的。比較直觀(guān)的是配制混凝土的單方用水量提高,強(qiáng)度降低。為探討外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性,根據(jù)目前水泥的現(xiàn)狀,做了以下幾個(gè)方面的試驗(yàn)對(duì)比(試驗(yàn)在同一實(shí)驗(yàn)室相同條件下進(jìn)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(dāng)與水泥產(chǎn)生不適應(yīng)時(shí),就能夠比較直觀(guān)、快速的反映出來(lái)。以摻量118%為例,外加劑對(duì)申河PO4215的水泥適應(yīng)性較好,水泥凈漿流動(dòng)度達(dá)到207 mm,減水率為20%。錢(qián)潮P(pán)O4215的水泥適應(yīng)性較差,水泥凈漿流動(dòng)度僅為7315 mm,減水率只為1518%。
表2試驗(yàn)表明:當(dāng)砂漿流動(dòng)度為(180 ±5) mm時(shí),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(dòng)在161 9%～2013%。
外加劑對(duì)水泥的分散性能差異更大。凈漿流動(dòng)度在75～197 mm。通過(guò)上述的試驗(yàn)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(lái)使用效果的差異。因此,在外加劑的應(yīng)用上,首先應(yīng)對(duì)所使用的外加劑進(jìn)行適應(yīng)性檢驗(yàn),通過(guò)檢驗(yàn)后根據(jù)所用水泥及所配制的混凝土強(qiáng)度等級(jí)來(lái)決定外加劑的摻量。也可以根據(jù)外加劑對(duì)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(chǎng)家外加劑采用同一種水泥的不同摻量時(shí)的適應(yīng)性試驗(yàn)。以杭州地區(qū)的四種不同的外加劑,分別為A,B, C,LS 8012A進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。水泥為錢(qián)潮P(pán)O4215,見(jiàn)表3;申河PO4215,見(jiàn)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(chǎng)家的產(chǎn)品。筆者以該四種外加劑為材料,水泥為錢(qián)潮P(pán)O4215,試驗(yàn)結(jié)果為該水泥對(duì)外加劑的適應(yīng)性差,初始流動(dòng)度小,且凈漿流動(dòng)度損失較大:摻量116%時(shí), 60 min 平均凈漿損失比率為3112%。最高達(dá)41%。摻量118%時(shí), 60 min 平均凈漿損失比率為3913%。最高達(dá)53%。摻量210%時(shí), 60 min 平均凈漿損失比率為5216%。最高達(dá)6217%。
由表3中的試驗(yàn)對(duì)比可以看出:通過(guò)外加劑摻量的調(diào)整,初始凈漿流動(dòng)度雖有所增大,但60 min后損失仍在到45% ～6217%。本試驗(yàn)也從另一個(gè)角度認(rèn)識(shí)到對(duì)外加劑適應(yīng)性不好的水泥,若采用同一檔次不同廠(chǎng)家的外加劑,其結(jié)果仍然不能解決適應(yīng)性問(wèn)題。
圖1為錢(qián)潮P(pán)O4215,四個(gè)不同廠(chǎng)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(yīng)性較好的水泥,采用和表3同樣的方法試驗(yàn)。數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。
從表4的對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,水泥為適應(yīng)性較好的申河PO4215時(shí),試驗(yàn)情況和表3的錢(qián)潮水泥完全不一樣。通過(guò)圖2更可以非常直觀(guān)的看到,申河PO4215水泥的適應(yīng)性是好的。
圖2為采用申河PO4215,四個(gè)不同廠(chǎng)家的外加劑的60 min凈漿保留值的示意圖。
分析表4的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出:摻量116%時(shí), 60 min平均凈漿損失比率非常低,僅為4199%。
摻量118%時(shí), 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(shí), 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(dòng)度是錢(qián)潮P(pán)O4215水泥的1146～2142倍。且凈漿流動(dòng)度損失小, 60 min凈漿損失最大也只有1416%,這與使用錢(qián)潮水泥的凈漿流動(dòng)度損失最高達(dá)6217%形成了鮮明的對(duì)比。
2 外加劑質(zhì)量評(píng)價(jià)和外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性的差異
外加劑質(zhì)量評(píng)價(jià)和外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性是兩個(gè)技術(shù)層面上的問(wèn)題,且評(píng)價(jià)的目的和方法各異,不能混淆。
外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性問(wèn)題,早就得到了國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家的高度重視?！痘炷镣饧觿? GB 8076 -1997) 》標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定,評(píng)定外加劑質(zhì)量,應(yīng)按照規(guī)定材料和條件進(jìn)行試驗(yàn)[ 1 ] 。其中基準(zhǔn)水泥是唯一檢驗(yàn)混凝土外加劑性能用材料。國(guó)標(biāo)的此項(xiàng)規(guī)定,就是考慮到我國(guó)90%以上的水泥含有混合材料。其混合材料的種類(lèi)和摻量變化較大,帶來(lái)的水泥成分不一,質(zhì)量差異也較大。這一點(diǎn),從本文的上述對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,如果不采用相同質(zhì)量的檢驗(yàn)用水泥進(jìn)行試驗(yàn),是無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)定外加劑質(zhì)量的。
《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范( GB 5011922003) 》[ 2 ]也新增了混凝土外加劑對(duì)水泥適應(yīng)性檢測(cè)方法(附錄A) 。目的是統(tǒng)一外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性檢測(cè)方法,重視適應(yīng)性的檢測(cè)工作。對(duì)此,在外加劑的應(yīng)用技術(shù)上,應(yīng)從兩個(gè)技術(shù)層面上來(lái)認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題:一是對(duì)外加劑的質(zhì)量評(píng)定,二是認(rèn)識(shí)到外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高外加劑的應(yīng)用技術(shù)。
3 外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性應(yīng)用技術(shù)的關(guān)鍵
(1)抓住所應(yīng)用的外加劑要解決的技術(shù)關(guān)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(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)的外加劑產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。目前已有的外加劑標(biāo)準(zhǔn)有14種,均有相應(yīng)的技術(shù)要求。
(3)摻外加劑混凝土施工應(yīng)用中還應(yīng)符合下列有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 50204) 》,《預(yù)拌混凝土(GB 14902) 》,《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)(GB 50164) 》,《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程( JGJ /T 10 ) 》,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范( GB10289) 》,《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程( JGJ 55) 》,《建筑工程冬季施工規(guī)范(JGJ 104) 》。
(4)應(yīng)注意外加劑對(duì)水泥的匹配問(wèn)題,以便使用對(duì)外加劑較為適應(yīng)的水泥,或?qū)χ付ㄋ嗍褂幂^為適應(yīng)的外加劑。
(5)加強(qiáng)技術(shù)信息的溝通和共享。由于水泥對(duì)外加劑的適應(yīng)性的客觀(guān)存在,因此對(duì)于預(yù)拌混凝土公司來(lái)說(shuō)更應(yīng)該加強(qiáng)材料檢測(cè)中的外加劑和水泥的適應(yīng)性試驗(yàn),并充分利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)混凝土生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。這就要求在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的技術(shù)數(shù)據(jù)交流通暢,特別是了解當(dāng)日水泥和外加劑的適應(yīng)性數(shù)據(jù)和相關(guān)情況,以便在生產(chǎn)控制中做出及時(shí)的調(diào)整。
參考文獻(xiàn)
[ 1 ] GB 807621997,混凝土外加劑[ S].
[ 2 ] GB 5011922003,混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[ S].
