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皖科新混泥土减水剂---减水剂施工出现问题怎么解决

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2021.08.18
信息摘要:
混凝土工程。尤其适用配制高耐久、高流态、高保坍、高強及其对外观質量要求高的混凝土工程。针对配制高流动性混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极…

混凝土工程。尤其适用配制高耐久、高流态、高保坍、高強及其对外观質量要求高的混凝土工程。针对配制高流动性混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极其有利。

普通减水剂宜用以日最低气温5℃以上施工的混凝土。高效减水剂宜用以日最低气温0℃以上施工的混凝土,并适用制备大流动性混凝土、高強混凝土及其蒸养混凝土。

减水剂应选用質量稳定的产品,减水剂与水泥及掺和料之间应具备优良的相容性。当将不同功能的多种外加剂复合使用时,外加剂之间及其外加剂与水泥之间应有优良的适应性。

砂石较高的含泥量不仅严重影响混凝土的早期工作性能及后期力学性能,也造成资源和能源的严重浪费和混凝土体积开裂敏感性增大等问题。泥粉是最容易引入砂石中影响混凝土性能的物质,虽然我国有关于砂石质量的强制性标准,GB14684-2011《建筑用砂》和GB14685-2011《建筑用卵石、碎石》里将粒径在75μm以下的颗粒称为泥粉,并且严格限制了泥粉的含量,但由于骨料质量具有区域性,现场生产供应的砂石少有完全真正符合标准的,多数要因地制宜地进行调整。

(1)泥粉与聚羧酸系减水剂的作用原理研究

普遍认为,泥粉影响掺用木质素磺酸盐和萘系减水剂的的混凝土的主要原因是泥粉与水泥的吸附竞争。关于泥粉与聚羧酸系减水剂的作用原理,现在依然没有统一的解释。一部分学者认为泥粉与减水剂的作用原理和水泥类似,减水剂以阴离子基团吸附于水泥或者泥粉表面,不同的是泥粉对减水剂的吸附量以及吸附速率远大于水泥。同时,粘土矿物较高的比表面积和层状结构也吸附了较多的水分、减少了浆体中的自由水,从而直接影响到混凝土的施工性能。

(2)不同矿物质对减水剂的性能影响

研究表明,只有具有显著膨胀性能和吸水性能的粘土质泥才会对混凝土的工作性能以及后期力学性能产生重要影响。骨料中常见的粘土质泥主要有高岭土、伊利土和蒙脱土。同一类型的减水剂对不同矿物组成的泥粉的敏感性是不同的,而这种区别对减水剂的选用和耐泥性减水剂、抗泥剂的研发非常重要。

(3)泥粉含量对混凝土性能的影响

混凝土的工作性能不仅影响混凝土的成型,而且影响混凝土后期力学性能和耐久性。泥粉颗粒的体积不稳定,干燥时收缩,潮湿时膨胀,随着含泥量的增加,无论是聚羧酸减水剂还是萘系减水剂,均将降低混凝土减水率、强度、坍落度等,给混凝土带来极大的破坏作用。国标《建筑用砂》(GB/T14684-2011)中规定混凝土强度等级为C30或者有抗冻、抗渗或其它特殊要求时,天然砂中泥粉含量不超过3.0%,泥块含量不超过1.0%;当混凝土强度等级小于C30时,泥粉含量不超过5.0%,泥块含量不超过2.0%。

(4)混凝土抗泥的方法探索

泥粉对混凝土的性能危害很大。所以,科研人员和施工人员采取了各种方法来减小泥对混凝土性能的危害,通过研究混凝土的配置工艺和配合比试验,找出含泥量影响聚羧酸系减水剂适应性的程度,并根据试验结果指导实际生产,对细骨料进厂严格控制,也可以保证混凝土的各项性能满足施工及技术要求。

所以,系统研究不同种类的泥对聚羧酸系减水剂和混凝土材料的强度、施工性和耐久性能的影响,有助于实现资源的有效利用、提高经济效益以及解决环境问题。混凝土抗泥性研究应该根据各地区泥的组分差异性,研究每一种泥对聚羧酸系减水剂及混凝土性能的影响,开发出具有针对性的减水剂或者抗泥剂,在实际应用中根据所在地区泥土矿物的组成,选用相应的减水剂和抗泥剂。

石灰石粉在混凝土中具有完善混凝土细骨料的级配,促进早期水化和阻止钙矾石向单硫型转化,提高混凝土早期强度和密实性的作用。砂石中常见的粘土有蒙脱土、高岭土和伊利土三类,这三类粘土化学组成均为硅铝酸盐,分散较细(粒≤2μm)、亲水性强、具有胶体特性。硅铝酸盐均是由硅氧四面体晶片和铝氧八面体晶片两个基本单元组成,因为构成粘土的两种单元的比例不同便形成了性质不同的粘土类型。


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现象一、与胶凝材料的相容性问题

我国水泥矿物组成复杂,再加上混凝土公司矿物掺合料来源复杂,质量不稳定,尤其是粉煤灰。造成聚羧酸减水剂饱和点波动较大,减水率大小不一,坍落度损失情况多变,有时出现混凝土拌合物泌水、离析,或者坍落度损失大,像 “豆腐渣”一样没有流动性。水泥的细度、新鲜度,水泥里掺合料的种类和掺量,矿物组分尤其铝酸三钙的含量,石膏的种类和掺量,粉煤灰含碳量和需水量等性能都会影响减水剂对胶凝材料的适应性。

解决方案:

1)通过调整粗骨料比例,降低空隙率,调整砂率,在保证水胶比的前提下增加调整浆体用量。

2)采用聚羧酸减水剂复配技术,调整不同功能的聚羧酸减水剂比例改善减水剂性能,一如醚类和脂类 5: 5  效果较好;

3)适当调整外加剂掺量,但调整幅度不宜过大,如调整幅度控制在 0 .2% 以内,单次调整太多掺量容易导致过掺或外加剂用量不足,不利于准确把握混凝土拌合物状态,太少又效果不明显;

4)改变聚羧酸减水剂复配种类,采用 “先消,后引”,复合使用保坍剂,如葡萄糖酸钠复合白糖、磷酸盐、柠檬酸、改性淀粉等,使用可溶性纤维素、黄原胶、糊精、改性可溶增稠剂。

现象二、混凝土坍落度变化大

混凝土生产过程中聚羧酸减水剂用量没有发生变化 ,混凝土拌合物状态发生较大的变化,突然流动性较大或离析,或坍落度过小。有资料表明在低水胶比配合比中或外加剂掺量较大时,用水量的敏感性增加,变化 10/kg/m3,混凝土坍落度变化 50 100mm ,甚至从坍落度偏小直接到拌合物出现明显离析。外界环境温度变化也对混凝土坍落度及保坍效果产生影响,应予以重视。聚羧酸减水剂在高温环境下,混凝土拌合物的坍落度损失增大,当环境温度低于 15 时,混凝土拌合物有时也会出现反增长现象,使得混凝土生产人员难以控制混凝土坍落度。

原因:聚羧酸减水剂对砂的粗细、含泥量变化较为敏感。砂的质量突然变好(如含泥量减小,砂的细度模数变大)或含水率突然增高都会引起混凝土流动性骤然加大,甚至离析。

反之,使用砂石质量突然变差,如含泥量或细度模数变小,混凝土流动性会变小。砂中黏土矿物对聚羧酸减水剂有强烈的吸附作用,减少了用于分散水泥的聚羧酸减水剂分子数量,造成混凝土坍落度损失。其次,黏土具有较大的比表面积,能吸附较多的水分,减少浆体中自由水的数量导致混凝土拌合物黏度增加,流动度降低。最后,黏土矿物属于类似海绵的层状结构,是聚羧酸减水剂分子和水容易进入其中。

此外,在胶凝材料不变的时,聚羧酸减水剂减水率随着其掺量的增加而变大。随着胶凝材料的增加,聚羧酸减水剂掺量不变,其减水率也变大。当胶凝材料在300kg/m3 时,聚羧酸减水剂的掺量稍微降低,混凝土拌合物的和易性变化明显,要获得满意的工作性需要复配其他功能性外加剂解决。

建议:尽量采用质量稳定的砂,生产过程中随时监测砂质量(如细度模数、含水率及级配等指标) 变化,及时通知搅拌站操作人员进行调整。 具体做法:

1 增加掺量或增加缓释型保坍剂的比例,但要控制量防止混凝土出现泛黄、泌水、离析、抓底和混凝土缓凝时间太长的问题

 2 调整砂率或是增加引气剂量,在保证较好混凝土拌合物 和易性和强度的前提下,通过降低砂率或增加引气量以达到增加混凝土体系自由水量和浆体量的目的

3 适当添加或改变其中组分来解决,如在减水剂减水剂中添加适量焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、六偏磷酸纳、硫酸钠可以一定程度降低含泥量对混凝土的影响。

当然上述几种方法不能解决所有含泥量的问题,加之含泥量对混凝土耐久性影响还需进一步研究,所以根本的办法还是降低原材料的含泥量。

现象三、坍落度损失快

混凝土坍落度损失过快,甚至未出厂就无流动性。

原因:聚羧酸减水剂对温度的敏感性高于其他减水剂。水泥温度达到50℃以上时,有可能出现坍落度损失异常的现象。其次,聚羧酸减水剂与复配小料不匹配或者与其他高效减水剂混用,使聚羧酸减水剂作用效果降低。再次,聚羧酸减水剂与水泥相容性变差。

建议:尽量选用出厂温度低的水泥,在夏季应保持与外加剂厂家沟通。

1 对生产人员进行培训,萘系与聚羧酸减水剂不能混用,两种减水剂同时使用时,应分别储存,并有标识,不能混用。

2 在混凝土正常生产过程中尽量保证坍落度大200mm 、扩展度大于 550mm,以保证混凝土抵达现场后的工作性

3 在生产坍落度小于200mm,扩展度低于 550mm  的混凝土时,应车携带适量同种类减水剂备用

现象四、坍落度倒大

混凝土出厂坍落度正常,到现场坍落度过大,甚至离析。

原因:气温较低时,使用缓释型聚羧酸减水剂生产易产生这种混凝土坍落度滞后增大现象。

建议:改善坍落度倒大现象,应注意:

1 进行试配试验以调整外加剂掺量达到最佳效果

2 在使用过程中必须严格控制聚羧酸减水剂的掺量和混凝土的用水量

 ( 3) 尽量降低缓释型聚羧酸 减水剂用量,降低缓释效应;

4 )适当降低缓释型聚羧酸减水剂掺量,适当控制混凝土拌合物坍落度,同时适当延长搅拌时间。

现象五、蜂窝、麻面

混凝土剪力 、柱等竖向结构浇筑拆模后,表面出现大量蜂窝、麻面。 部分 混凝土浆体从模板缝中窜出,楼面上残留一层水泥浆。

原因:聚羧酸减水剂固含量较高,掺量低,使用过程中用水量对外加剂用 量十分敏感, 混凝土用水量微弱变化(变化3 5kg/m3 )均会造成混凝土的剧烈变化。此外,聚羧酸减水剂减水率高,计量的误差都可能造成混凝土状态严重变化, 稍超量混凝土就会离析,失去黏聚性,浆体与骨料分离 严重时造成堵泵 。浇筑到 内的混凝土, 由于混凝土分层、离析,浆体易从模板缝隙中流出,结构表面只剩下骨料,导致表面形成蜂窝、麻面。

建议:在使用聚羧酸减水剂时,不宜选用低掺量,高固含量,减水率较高的高浓型聚羧酸,宜选用 固含量 8% 10%的聚羧酸减水剂 使用过程中应严格控制外加剂掺量和用水量。

现象六、混凝土结构出现泡沫层

剪力墙或柱等竖向结构 ,上表面出现一层 砂浆层或泡沫层 ,无粗骨料

原因:(1 )聚羧酸减水剂掺量大,且含气量大;( 2)聚羧酸和水泥助磨剂发生化学反应,产生气泡;( 3 )混凝土过振浆体上浮 ,骨料下沉,混凝土出现离析、分层 表层浆体多,伴有大量气泡,硬化后形成无强度的泡沫层

建议:聚羧酸减水剂在生产过程中会使母体含有一定的引气性,应采用 “先消,后引”工艺。 使用聚羧酸减水剂 前要测定混凝土含气量, 观察混凝土拌合物状态,根据实际情况调整混凝土配合比或调整外加剂性能。使用聚羧酸减水剂时,应加强用水量和掺量的控制,防止混凝土拌合物出现离析、分层现象。

这些问题都要请专业的减水剂厂家现场配比才可以。

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