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混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性問(wèn)題探討
1影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素
1.1水泥礦物組成的影響
對(duì)于水泥和外加劑適應(yīng)性存在直接影響的就是其中含有的鋁酸三鈣(C3A)及硅酸三鈣(C3S)的含量。經(jīng)過(guò)大量的數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn),水泥材料中C3A含量低而C3S含量高,適應(yīng)性較強(qiáng),反之則適應(yīng)性差。
1.2水泥中調(diào)凝劑的影響
一是調(diào)凝劑(石膏)的形態(tài)。水泥中常用的調(diào)凝劑為石膏(硫酸鈣),石膏又分為二水石膏(CaSO4?2H2O)、半水石膏(CaSO4?1/2H2O)、硬石膏(CaSO4)。這3種石膏都能夠用作混凝土的外加劑,其中的硬石膏的溶解性比較差,如果在使用中聯(lián)合糖鈣、木鈣等材料,不僅不會(huì)促進(jìn)溶解,反而會(huì)降低溶解度,從而造成了水泥出現(xiàn)異常凝結(jié)的問(wèn)題。此外,石膏的細(xì)度也會(huì)直接影響適應(yīng)性,如果細(xì)度較差,會(huì)導(dǎo)致溶解性較差。
1.3堿含量的影響
一是水泥中的堿主要是原材料中所含有的,尤其是石灰與粘土材料,在生產(chǎn)制作的過(guò)程中其會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)消失的情況,但是很多水泥生產(chǎn)廠家為了能夠有效地節(jié)約能源,將這些揮發(fā)的廢氣進(jìn)行回收利用,這就導(dǎo)致這些堿再次返回到原材料中,從而導(dǎo)致堿含量的增大。二是減水劑用于高堿水泥,經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)確定,該方式會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足,性能指標(biāo)下降。
1.4水泥細(xì)度的影響
取某水泥熟料與CaSO4·2H2O的配料進(jìn)行粉水泥細(xì)度對(duì)外加劑塑化效果的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1。試驗(yàn)表明:很多建筑項(xiàng)目為了提升施工速度、壓縮工期,就想要提升材料的早強(qiáng)性,而通過(guò)提升水泥細(xì)度就是非常簡(jiǎn)便的方法,這樣可以增大液體粘度。水泥過(guò)細(xì)也會(huì)導(dǎo)致其中的含氣量不足,水泥的抗?jié)B、抗凍性能都無(wú)法滿足工程的施工需要。
1.5摻合料的影響
從國(guó)家的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)可以發(fā)現(xiàn),可以在水泥中加入一定量的摻合料,當(dāng)前所使用的摻合料主要指的是粉煤灰、火山灰、礦粉等材料。因?yàn)閾胶狭系男阅芟嗖畋容^多,也會(huì)對(duì)水泥與外加劑的適應(yīng)性產(chǎn)生一定的直接影響。相關(guān)試驗(yàn)表明,雙摻40%,礦粉∶粉煤灰=2∶1時(shí)最佳,此時(shí)表現(xiàn)出的混凝土與外加劑的適應(yīng)性最好。
1.6混凝土配合比的影響
(1)配合比參數(shù)不合理,也會(huì)對(duì)水泥外加劑的適應(yīng)性產(chǎn)生不良的影響,如泵送混凝土中適當(dāng)增大含砂率可以大大提升其可泵性,但是會(huì)導(dǎo)致其保塑性發(fā)生變化,也會(huì)給混凝土的塌落度造成不良的影響。
(2)降低水灰比能夠有效提升混凝土的強(qiáng)度,而針對(duì)于加入外加劑的混凝土材料應(yīng)該控制最低用水量數(shù)據(jù),這樣可以提升混凝土的工作性,更為關(guān)鍵的是保證水凝土水化的過(guò)程中可以有足夠的溶解水。石膏缺水也會(huì)導(dǎo)致其溶解度嚴(yán)重不足,進(jìn)而使得外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性無(wú)法滿足要求。
1.7外加劑品種的影響
(1)外加劑中的鈉鹽比例比較大可以提升其早期強(qiáng)度,但是也會(huì)導(dǎo)致在攪拌過(guò)程中出現(xiàn)塌落度下降的問(wèn)題。
(2)有些引氣劑引氣量超出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),并且起泡性能如果不達(dá)標(biāo)也會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性無(wú)法滿足要求。
(3)很多情況下是將膨脹劑與減水劑同時(shí)添加進(jìn)入,尤其是與鋁酸三鈣含量高的水泥混合應(yīng)用,會(huì)導(dǎo)致塌落度的損失,從而產(chǎn)生了質(zhì)量下降的問(wèn)題。
1.8攪拌時(shí)間和攪拌速度的影響
(1)混凝土攪拌時(shí)間會(huì)給混凝土材料的含氣量與均勻性產(chǎn)生直接的影響,進(jìn)而導(dǎo)致了新生產(chǎn)的材料無(wú)法達(dá)到工作性的要求。
(2)攪拌速度過(guò)快,水泥顆粒受到了剪切力的作用而出現(xiàn)損壞的情況,導(dǎo)致了外加劑與水泥適應(yīng)性較差。
2改善外加劑對(duì)水泥適應(yīng)性的對(duì)策
(1)需要加大力度宣傳,保證原材料供應(yīng)商、攪拌操作人員和技術(shù)人員都能夠掌握相應(yīng)的技術(shù)要求。只有全體人員都深入了解外加劑對(duì)水泥適應(yīng)性這一問(wèn)題的存在,才能正確認(rèn)識(shí)到其可能產(chǎn)生的問(wèn)題,并且積極地尋找出解決辦法。
(2)混凝土生產(chǎn)單位應(yīng)該對(duì)于每一個(gè)生產(chǎn)批次的水泥、外加劑要進(jìn)行檢測(cè),并且進(jìn)行試配處理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的特性,然后可以確定外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性,防止不適應(yīng)而導(dǎo)致材料的質(zhì)量問(wèn)題,給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
(3)混凝土的制備成本是各個(gè)廠家所關(guān)注的主要問(wèn)題,但是在該過(guò)程中不能只關(guān)注成本而忽視產(chǎn)生的質(zhì)量,隨意向水泥中加入摻合料,這是因?yàn)橥饧觿?duì)水泥適應(yīng)性與水泥的特性、摻合料存在直接的聯(lián)系,并不是傳統(tǒng)理念中的固定值。
(4)水泥廠、外加劑廠與混凝土制備單位應(yīng)該聯(lián)合起來(lái)徹底解決這一問(wèn)題,而并不應(yīng)該在出現(xiàn)問(wèn)題之后忽視該問(wèn)題,相互推諉。比如,水泥廠家應(yīng)該盡量不使用石膏作為調(diào)凝劑,外加劑廠家在發(fā)現(xiàn)水泥中加入了石膏水泥時(shí),應(yīng)該給植被廠家提供不含木鈣或者糖鈣的外加劑產(chǎn)品,并且還要給制備廠家提供合理化建議,適當(dāng)?shù)厥褂闷渌N類的外加劑,并且嚴(yán)格控制摻加比例。
(5)摻入部分活性摻合料。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),具備一定活性的自硬材料,在符合一定技術(shù)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上能夠和外加劑同時(shí)使用,這樣可以節(jié)約水泥用量,還能夠提升混凝土的強(qiáng)度,從而可以改變外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。
(6)采用多種復(fù)合外加劑。這種方式可以有效改善外加劑的性能,并且還能夠通過(guò)不同分子結(jié)構(gòu)的加入改善內(nèi)部分子結(jié)構(gòu),因?yàn)榉肿又g相互作用而提升其性能。
3結(jié)束語(yǔ)
混凝土生產(chǎn)的質(zhì)量對(duì)于建筑工程質(zhì)量存在直接的影響,但是在制備生產(chǎn)階段,存在外加劑與水泥適應(yīng)性方面的問(wèn)題,這就需要水泥生產(chǎn)廠家、攪拌站以及建筑施工企業(yè)共同分析和解決這一問(wèn)題,全面提升混凝土材料的質(zhì)量,促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。