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孔道压浆剂试验性能研究

添加日期:2016/9/13 10:17:40   作 者:陈岩  来源:   浏览次数:

 摘要:针对压浆材料本身的特点,通过试验,研究了孔道压浆剂应用于不同水泥的性能变化,分析孔道压浆剂针对不同水泥的调整方法。同时,压浆剂在各标准要求下,指标要求略有不同,实际应用时,应按照具体的设计规范进行配合比试验。

 

关键词:压浆剂;水泥适应性;调整方法;

 

1前言

 

孔道压浆材料是由水泥、减水剂、膨胀剂、矿粉或磨细矿渣,硅灰等多种材料构成的混合材料。由于没有砂石等骨料,收缩性相对比较高。由于公路桥梁较铁路桥梁的压浆孔道要细,为保证压浆料能密实填充孔道,防止泌水离析,公路桥梁设计中对压浆料水胶比以及流动性能要求更为严格,因此《公路桥涵施工技术规范》中要求压浆料的水胶比控制在0.26~0.28,且浆体初始、30min60min流动度分别为10~17s10~20s10~25s。在此条件下,压浆剂的选择更是重要。

近些年来,诸多企业和科研单位对压浆材料的改性做了大量的试验研究。对从现场拌制的压浆料做出了一定的改进,通过加入外掺剂等形式改性水泥,与此同时配合弗克高效减水剂的相互作用,提升了孔道压浆材料的工作流动性与粘结性能。苏州弗克技术股份有限公司通过压浆剂的研究发现,水泥与压浆剂之间具有一定的适应性,水泥品种不同,配合压浆剂拌合而成的压浆料性能差异很大。因此,研究孔道压浆剂与不同水泥之间的适应性,对于压浆剂配合比设计具有很大的意义,有利于及时针对施工用水泥进行压浆剂配方微调,确保工程质量。

 

2试验材料

 

2.1 原材料

 

(1)海螺PO42.5级水泥;华润PO42.5级水泥;南方PO42.5水泥;冀东PO42.5水泥;富力PO42.5水泥;青海长白山PO42.5水泥;祁连山PO42.5水泥;

(2)弗克压浆剂D750

3)膨胀剂及部分DC750核心添加剂;

 

3试验方法

 

3.1 试验方案

 

   在对预应力孔道压浆剂的选择过程中,主要从浆体的流动度、膨胀率、泌水率、充盈度、凝结时间及抗折抗压强度等指标来进行判定的。

   以海螺42.5水泥为基准水泥,配制出满足标准要求的压浆剂,再以此配方的压浆剂与其他品牌的水泥进行适应性试验。考虑到不同水泥对流动度的影响最为显著,因此本试验以流动性作为关键指标进行性能评判。判定不同地区水泥与压浆剂之间的适应性,根据调整结果,总结出压浆剂水泥适应性调整方法。

 

 

3.2 压浆剂对不同地区水泥的适应性

 

   压浆剂选用D750高性能压浆剂材料,水为试验室用水,水灰比选取最佳水灰比0.28,按照试验中不同地区的水泥:压浆剂(D750=9:1进行试验。通过浆体流动性的指标来进行判定。结果如表所示。

 

水泥品牌

初始流动度/s

30min流动度/s

苏州海螺

15.68

18.92

安徽华润

16.35

20.02

浙江南方

18.31

21.43

河北冀东

19.53

22.39

上海富力

20.19

23.42

青海长白山

21.22

24.33

青海祁连山

23.04

25.67

 

   从试验结果可以看出,不同地区的水泥与压浆剂的适应性具有很大的差别。这主要是因为不同水泥所含有的掺合料不一致,导致对外加剂的吸附效果不同,减水效果自然影响很大。

 

3.3 压浆剂针对不同水泥的调整方法

 

根据不同地区的水泥,主要有以下几种调整方案。

 

3.3.1 水泥检测

 

对水泥的物理指标以及化学分析,主要包括测定水泥标准稠度用水量,以及胶砂的1天抗压强度。在1天抗压强度相当的情况下,标准稠度用水量越大,所配压浆料的浆体流动性越差。

 

3.3.2 流动度调整

 

浆体流动度越差,主要是由于减水剂掺量不足或减水剂与水泥的适应性不良造成的。一般通过增大减水剂掺量进行改善。但减水剂掺量不宜过大,有可能导致浆体离析泌水,影响浆体的凝结时间等等。如果减水剂与水泥的适应性不佳,则可考虑更换减水剂种类,进行重复性试验。

 

3.3.3 气泡调整

 

如果表面气泡较多,可适当提高消泡剂掺量,但掺量不宜过高,否则会造成浆体泌水,对砂浆强度也有可能造成影响。

 

3.3.4 凝结时间调整

   

当浆体流动度损失过大,凝结时间有问题时,可提高缓凝剂进行改善。如果改善效果不明显,则需进行更换缓凝剂种类,重复进行试验,直至找出合适的缓凝剂品种。

必须注意的是,由于压浆料属于高流态浆体,材料性能受环境因素以及搅拌方法影响较大。温度过高或者过低都会对材料造成影响。应适当控制试验温度以及搅拌速率,来进行压浆剂水泥适应性试验。

 

4试验结果及分析

 

(1)孔道压浆剂与水泥具有适应性问题。不同地区的水泥与压浆剂的作用效果均不相同。因此,在压浆剂使用之前,必须进行原材料的判定及初步分析,进行水泥适应性判定,从而选择压浆剂最佳配合比。

(2)不同地区水泥压浆剂的调整方法不尽相同。可以通过水泥的检测,基本配方试验以及外加剂的调整,来解决水泥适应性不好的问题,从而更好的保证产品质量。

 

参考文献

 

[1] 卢安修编著,无机非金属材料导论.中南大学出版社,2003

[2] 国家自然科学基金委员会.工程与材料科学部编著.无机非金属材料科学.科学出版社,2006

[3] 王培铭主编.无机非金属材料学.同济大学版社,1999

[4] 王红,硅酸盐水泥熟料对硫铝酸盐水泥某些性能的影响[J],武汉建设学院学报,1984-4-7

[5] 刘晓宇,硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合性能的研究,1998-10-12


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