【關(guān)鍵詞】 混凝土外加劑; 使用; 問(wèn)題
【中圖分類號(hào)】TV42 + 4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】1008 - 1305 (2006) 03 - 0020 - 02
近年來(lái), 混凝土外加劑在施工中已普遍使用,成為混凝土重要組成部分。通過(guò)對(duì)外加劑的使用,混凝土施工技術(shù)和新混凝土品種得到了很大發(fā)展,高性能混凝土已在工程建設(shè)中大量出現(xiàn)。因此, 對(duì)外加劑的使用加以總結(jié), 便于在混凝土施工中對(duì)外加劑的選擇和使用很有必要。
1 混凝土外加劑的分類
混凝土外加劑按分類方法的不同可分為以下幾類。
(1) 按主要功能分為4 類: 改善混凝土拌和物流變性能的外加劑, 調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑, 改善混凝土耐久性的外加劑以及改善混凝土其它性能的外加劑。
(2) 按化學(xué)成分分為有機(jī)外加劑、無(wú)機(jī)外加劑和有機(jī)無(wú)機(jī)外加劑。
(3) 按使用效果分為減水劑、調(diào)凝劑(緩凝劑、早強(qiáng)劑、速凝劑) 、引氣劑、防水劑、加氣劑、膨脹劑、防凍劑、泵送劑以及復(fù)合外加劑等。在工程施工中主要按使用效果進(jìn)行分類。
2 混凝土外加劑的選擇
混凝土外加劑的選擇應(yīng)考慮以下因素。
(1) 滿足工程設(shè)計(jì)的需求。根據(jù)設(shè)計(jì)混凝土的不同選擇不同的外加劑, 如高強(qiáng)混凝土采用減水劑或高效減水劑, 噴射混凝土采用速凝劑, 有抗?jié)B要求的混凝土應(yīng)采用防水劑等。
(2) 根據(jù)施工環(huán)境和要求選擇。在選擇混凝土外加劑時(shí)應(yīng)考慮施工環(huán)境的不同及施工要求來(lái)選擇。如在冬季施工時(shí)應(yīng)選擇防凍劑, 夏季施工采用緩凝劑, 鋼管混凝土可采用自密實(shí)性外加劑等。
(3) 應(yīng)通過(guò)比較來(lái)確定外加劑?，F(xiàn)在, 混凝土外加劑種類、品牌繁多, 各外加劑的效果、價(jià)格亦不同, 可通過(guò)比較來(lái)選擇最經(jīng)濟(jì)的外加劑。
(4) 要保證質(zhì)量要求?，F(xiàn)在, 外加劑生產(chǎn)廠家眾多, 各廠家信譽(yù)、質(zhì)量參差不齊。因此, 在選擇時(shí)一定要選擇信譽(yù)好、質(zhì)量保證的廠家。所選擇的外加劑要進(jìn)行質(zhì)量鑒定, 以確保質(zhì)量。
(5) 選擇的外加劑要與所選用的水泥相適應(yīng)。
3 混凝土外加劑摻量的確定
混凝土外加劑的摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定, 為確定最優(yōu)參量, 可采用優(yōu)選法對(duì)外加劑的摻量進(jìn)行優(yōu)化, 具體方法如下。設(shè):
f ( u) = u - m/ ( n - m) (1)
式中:
u ———混凝土外加劑摻量
m ———混凝土外加劑摻量的下限
n ———混凝土外加劑摻量的上限
m、n 可按廠家推薦的數(shù)值或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。
根據(jù)優(yōu)選法相似性與對(duì)稱性的原理進(jìn)行以下優(yōu)化。
第一步, 以u(píng) 等于0.618 為基點(diǎn), 在u 等于0～0.618 之間和u 等于0.618～1 之間重新進(jìn)行黃金分割, 這樣便得到0.236 、0.382 、0.618 、0.764 、0.854 五點(diǎn), 取上述五點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的外加劑摻量進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn), 并比較試驗(yàn)結(jié)果, 按以下原則確定最優(yōu)區(qū)間:
(1) 若0.236 點(diǎn)最佳, 則最優(yōu)區(qū)間為( 0 0.382)
(2) 若0.382 點(diǎn)最佳, 則最優(yōu)區(qū)間為(0.2360.618)
(3) 若0.618 點(diǎn)最佳, 則最優(yōu)區(qū)間為(0.3820.764)
(4) 若0.764 點(diǎn)最佳, 則最優(yōu)區(qū)間為(0.6180.854)
(5) 若0.854 點(diǎn)最佳, 則最優(yōu)區(qū)間為(0.7641)
第二步, 取第一步確定的最優(yōu)區(qū)間中0.618 點(diǎn)和0.382 點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比。此時(shí)m、n 取值為新區(qū)間的下限值和上限值, 并將試驗(yàn)結(jié)果與第一輪得到的最優(yōu)方案進(jìn)行比較, 取最優(yōu)結(jié)果。一般進(jìn)行二輪優(yōu)化即可。
算例: 某減水劑廠家推薦的最大摻量為2 % ,最小摻量為0.5 % , 進(jìn)行以下優(yōu)化。
根據(jù)式(1) 可算出u = 1.427
第一步, 根據(jù)式(1) 可算出0.236 、0.382 、0.618 、0.764 、0.854 所對(duì)應(yīng)的外加劑摻量u 為0.854 、1.073 、1.427 、1.646 、1.781 。通過(guò)試驗(yàn)得出u = 1.073 最優(yōu), 則最優(yōu)區(qū)間為( 0.2360.618) , 此時(shí)n = 1.427 , m = 0.854 。
第二步, 最優(yōu)區(qū)間( 0.236 0.618 ) 對(duì)應(yīng)的0.382 點(diǎn)及0.618 點(diǎn)分別為0.382 和0.472 , 根據(jù)式(1) 算出0.382 和0.472 對(duì)應(yīng)的外加劑摻量u分別為1.073 和1.124 , 通過(guò)試驗(yàn)比較, 摻量1.124 最佳, 則最終確定該外加劑的摻量為1.124 %。
4 外加劑與水泥的適應(yīng)性問(wèn)題
使用外加劑特別是高效外加劑, 經(jīng)常發(fā)生泌水現(xiàn)象及混凝土坍落度損失較大的情況。如發(fā)生這種情況就認(rèn)為水泥與外加劑不適應(yīng)。
當(dāng)高效減水劑摻量較高時(shí), 混凝土初始坍落度增加到某一數(shù)值后便不再增加, 如再增加摻量, 便發(fā)生泌水現(xiàn)象。對(duì)于此種情況可通過(guò)三種途徑解決: (1) 提高砂率; (2) 提高水泥用量從而相對(duì)降低外加劑的摻量; (3) 摻用礦物外加劑、引氣劑或纖維素醚等。以上三種辦法可有效降低混凝土的泌水量。
坍落度損失較大, 主要是水泥中C3 A 含量較高, 水泥礦物吸附外加劑能力的順序?yàn)? C3 A > C4AF > C3 S > C2 S。由于C3A 水化速度較快, 吸附量大, 當(dāng)外加劑摻入到C3 A 含量高的水泥中時(shí), 減水增強(qiáng)效果就差。因此, 在配制對(duì)坍落度損失有嚴(yán)格要求的混凝土?xí)r, 選用水泥含堿量不宜過(guò)高, 水泥中的SO3 與C3 A 的含量比例應(yīng)適宜。在配制混凝土?xí)r, 亦可加入粉煤灰或石灰石粉, 這兩種材料對(duì)外加劑的吸附量比水泥低, 其中粉煤灰還有一定的減水及降低混凝土坍落度損失的作用。
5 混凝土外加劑的使用方法
外加劑的摻加方法對(duì)混凝土的性能有一定的影響。共有三種摻加方法: 先摻法、同摻法及后摻法。在施工中, 經(jīng)常采用同摻法。
(1) 先摻法。即外加劑干粉先與水泥混合, 然后再與砂、石、水一起攪拌。此種方法對(duì)萘系高效減水劑效果較差, 采用此種方法應(yīng)將外加劑先與水泥充分?jǐn)嚢琛?/P>
(2) 同摻法。即在攪拌混凝土?xí)r將外加劑與水一起加入到混凝土中, 此方法是最為常用的一種方法。
(3) 后摻法。即在混凝土攪拌好后將外加劑一次或數(shù)次加入到混凝土中(需經(jīng)二次或多次攪拌) 。后摻法又分為滯水法和分批添加法。滯水法即在攪拌混凝土過(guò)程中, 外加劑滯后于水1～3 min 加入;分批添加法即分批摻入外加劑。后摻法有多種優(yōu)點(diǎn), 可補(bǔ)償和恢復(fù)坍落度值, 減少減水劑的摻量。
6 外加劑的質(zhì)量控制
在實(shí)際施工中, 對(duì)外加劑的質(zhì)量控制應(yīng)做好以下幾點(diǎn)。
(1) 所采用的外加劑應(yīng)有產(chǎn)品說(shuō)明書, 應(yīng)為有資質(zhì)的廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。
(2) 在確定外加劑時(shí)應(yīng)對(duì)外加劑的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn), 以確保使用合格產(chǎn)品。
(3) 外加劑進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)查看出廠檢驗(yàn)報(bào)告和合格證, 對(duì)其種類、批號(hào)進(jìn)行查對(duì), 確保無(wú)誤后方可入庫(kù)。
(4) 外加劑入庫(kù)后要進(jìn)行標(biāo)識(shí), 未檢驗(yàn)的外加劑不能使用。
(5) 應(yīng)按規(guī)范要求的批次、數(shù)量對(duì)外加劑進(jìn)行取樣試驗(yàn), 合格后方可使用。
(6) 外加劑要妥善保管, 不能結(jié)塊、受潮。
(7) 在配制混凝土?xí)r, 外加劑要準(zhǔn)確計(jì)量, 誤差不能大于2 %。
7 結(jié)論
外加劑已成為混凝土重要組成部分, 外加劑使用過(guò)程中, 做好以上幾點(diǎn)對(duì)外加劑的合理使用及保證混凝土質(zhì)量有積極作用。
