弗克研发中心弗克生产厂
首 页 企业简介 产品中心 民用建材 弗克要闻 弗克论文集 企业证书 人才招聘 弗克捐赠 联系我们
当前位置:首页 > 弗克论文集

混凝土坍落度损失的影响因素及处理方法

添加日期:2016/9/13 11:11:45   作 者:刘俊平  来源:   浏览次数:

 摘 要:本文阐述了减水剂混凝土坍落度(工作性)在生产、运输、施工各环节当中所存在的损失问题,通过深入分析其原因,并针对性的采取不同措施加以规避或弱化、消除,使其对施工及工程质量的影响降到最低限度。

 

关键词:混凝土;坍落度;损失;减水剂;吸附

 

1、混凝土施工对工作性能的要求:

 

1.1 混凝土自身对工作性能要求的提高

   如今混凝土结构、构筑物自身的高度、厚度及跨度大不断超越,同对混凝土强度、耐久性、外观等各种性能的要求也是越精细、严苛,两者存在的矛盾也日益尖锐。同时现代建筑在造型、结构承载力、抗震要求的不断提高,结构配筋的也越来越密,同时钢-砼组合结构的设计理念的引入,这都要求混凝土在入泵、入模的时间都要保持较好的流动性以保证混凝土能顺利泵送、入模并实现免振捣自密实或轻微干扰即可达到密实状态。

1.2 混凝土生产、运输、施工等对工作性能要求的提高 

随着现代设备、工艺、技术的推动使混凝土的生产逐步向规模化、工厂化,造成运输距离和时间的拉长;随着人力成本的上升、施工进度及效率提高的要求,这样就造成混凝土配比设计或生产控制坍落度(流动性)要求越来越大,同样大坍落度(高流动性)的维持也就变的非常重要了。

 

2、造成混凝土坍落度损失的影响因素:

 

2.1混凝土材料所引起坍落度损失异常的情况

    水泥粉磨过细或粒径分布区间过窄、石膏-铝用量不匹配或石膏形态不对及掺入不利于水泥-减水剂体系正常水化的掺和料等;粉煤灰含碳量过高异常吸附;砂石粒径级配不合理或含泥量、吸水率异常引起混凝土工作性能不能满足要求等情况。

2.2混凝土内部自由水蒸发、散失对坍落度损失的影响

混凝土流动性的一个主要影响因素-拌合水, 从普通混凝土配合设计规范(JGJ55-2011)拌合水用水量选取表,可以看出混凝土的和易性与用水量存在某种确定存在的对应关系,简单的说就是:一定条件下用水量越大坍落度就大,所以一定程度下混凝土内部自由水的变化就影响混凝土的和易性的变化,所以下面从自由水的角度考量其变化;

2.2.1混凝土内部自由水蒸发、散失,温度、湿度、风速及混凝土失水面积都会影响其水分的发散速度,失水量=失水速率×面积×时间;

                   温度(高)、湿度(小)、风速(大)影响失水速率

                   混凝土与空气接触到开放面积(大)

                   时间(长)

2.2.2砂、石材料经时吸水对拌合自由水的影响

    砂、石料如果在混凝土自加水搅拌开始到入泵、入模期间,砂石吸水自然会造成混凝土内自由水的减少,连带部分减水剂也会进入砂石空隙,使这部分水及外加剂不能参与随后整个过程对坍落度的维持,从而造成混凝土坍落度降低;(还有注意混凝土坍落度经泵送损失,可以向在压力条件下自由水向砂石孔隙渗透速度大大加快有关);补充泥土、泥块的吸水率远远超出砂、石的吸水,所以引入含泥量高的混凝土的坍落度损失的对混凝土的输送、浇筑的困扰极大;

2.2.3水泥(胶材体系)水化会结合自由水的影响

水泥水化会结合自由水造成自由水的减少,并且水化物的增加会是体系内固形物的增加也会加剧混凝土流动性的降低;所以水泥的水化速度直接影响混凝土的坍落度保留程度;如C3A、碱含量的异常、调凝石膏的比例及存在形态(外加剂溶液对其溶解性能的影响等)和水泥的比表面积、颗粒级配以及熟料组成、混合材种类、比例都会造成水泥水化速率的异常;同样的一定比例优质掺合料取代部分水泥也会改善混凝土坍落度保留性能;这中间要注意粉煤灰细度(过大的颗粒团存在的空隙会吸附自由水及外加剂)、烧失量——含碳量(碳颗粒疏松多孔,吸附能力强),这种粉煤灰不仅活性差,而且滚珠效应差,加之其吸附效应,增加替代比例将会加剧坍损,可以考虑减小在胶材内所占比例,适当提高水泥、矿粉所占权重;

2.2.4、混凝土配合比对拌合水的选取

混凝土配合比自身参数,如水胶比、单方用水量、外加剂缓凝组份的比例、混凝土初始坍落度等因素均会对混凝土坍落度变化产生影响;目前有很多工地技术人员设计配比时眼光局限于水胶比——强度,忽略了单方用水量对混凝土浆体体积及混凝土粘度、屈服值得影响,过低的用水量不仅造成过低胶材用量而且使混凝土粘性过大,施工困难同时加剧了损失自由水占拌合水比例自然加大了混凝土坍损;

2.2.5、其它不确定因素影响,如水泥、掺合料、砂石材料参数波动,如进场水泥出库仓促,未达到规定陈化降温要求,水泥活性高、化学能积聚未来及释放,及其它影响因素波动而混凝土配比、减水剂配方、掺量未能及时跟进调整等因素。

2.3混凝土内部有效减水剂效用的不足所导致坍落度是损失

混凝土内推动、维持其坍落度(工作性)的另一主要助力就是减水部分(广义的含减水、保坍、缓凝、引气等组份)。下面简单就减水剂的配方及使用造成坍落度(工作性)异常情况做以阐述;

2.3.1掺量不合理造成混凝土工作性能异常

混凝土生产过程掺量不合理或配比不当会造成坍落度(工作性)小,正常水泥水化消耗、(体系内活性炭、多空物质等有害)物理吸附及随水泥水化物产生胶结缠绕损失等,造成体系内剩余减水剂有效含量难以维持,混凝土坍落度后不能满足施工要求,或掺量过大造成混凝土离析泌水等不良使用效果。

2.3.2减水剂配方不合理造成混凝土工作性能异常

减水剂在合理的掺量掺加,但减水-保坍-缓凝-引气等组份配合不当也会引起混凝土的坍落度不能满足各个阶段性能要求。

2.4其它影响因素造成混凝土工作性能异常

 

 3、针对混凝土坍不同情况损异常的针对处理

 

了解了造成或可能加剧坍损的因素,就可以有针对的加以处置以实现避免或减轻其对砼运输、泵送及施工方面的困扰。总结之下我感觉解决坍损的手段可分为几个方面着手:

3.1对混凝土材料进行把控

    针对各种材料进行参数检验对比,不合格的原材料或影响混凝土性能主要参数偏差过大的材料尽可能剔除,或在混凝土配合比设计时进行参数重点考虑参数照顾选取,如胶材需水量比较大、砂子细含泥量高,就考虑理论减水率取值小一些、单方用水量多点,同时在胶材比例中优质材料比重大一些等合理手段应用。

3.2针对自由水散失因素

高温、大风天气施工时注意各个环节进行降温保湿,如可以对砂石材料进行淋水降温;对水泥储仓进行标记尽可能先用先到已经陈化降温的水泥,避免使用高温水泥;合理调度避免生产、运输、泵送、浇筑脱节沟通不畅造成断料或混凝土压车超时;运(输)送过程对搅拌车、泵管进行降温措施;施工操作面加以防风维护,同时严格生产、施工相关操作规程进行施工组织,一个原则尽快使生产出来的混凝土浇筑入模避免自由水份过多散失。

3.3减水剂使用的注意事项

3.3.1保证减水剂掺量足额掺加(包括提高减水剂自身有效含量),提高减水率(增加减水剂饱和富余量, 在经时消耗后加以补充来维持混凝土工作性能),以放大新拌混凝土出机坍落度(说明:当混凝土坍落度>200mm时坍落度值将不能正确反映混凝土的实际工作性能,这样就等于主动压低了初始坍落度的数值表示,通过计算得出的坍损值就会较小),还有就是混凝土状态其实是以入泵、入模为准还是比较科学的,所以有时候为有所倾向,可以在出机混凝土工作性方面适当做些让步,就是可以存在轻微泌水甚至离析(大量泌黄浆及严重拔底现象要避免)。

3.3.2适当通过提高引气来提高混凝土保(涵)水性能,经时含气损失,其中气泡涵水能力降低又可将部分蓄水回吐补充。出机混凝土工作性控制,大坍落度混凝土实际工作性据以往经验以扩展度衡量比坍落度更有说服力,一般扩展度要达到500mm以上才会有较好的保留效果。

3.3.3适当延长混凝土的凝结时间,坍损大的水泥基本上自身凝结时间较短,所以这种情况下可以采用更大的缓凝剂比例;通过抑制C3AC3S早期水化进程减缓对自由水的消耗及固体水化产物的生成速度,进而降低坍落度损失;这中间可尝试缓凝剂的种类、用量及不同缓凝剂的组合叠加使用以其达到最佳的使用效果。

3.3.4提高使用缓释型减水剂母液比例,利用该类型母液前期减水率较低,而后面随着水泥水化所产生Ca(OH)2环境刺激下逐步释放减水效果弥补坍落度损失。

3.3.5砂石料的经时吸水率过大也会加剧砼内部减水剂溶液消耗,因为这部分水及减水剂不会参与以后对砼工作性的贡献;解决这个问题较具可操作性的办法就是夏季高温生产混凝土可以考虑提前3-5小时对骨料进行淋水预饱水,同时也有降低砂石温度效果,考虑砂石重量因素对降低混凝土自身温度也有一定效果;注意烘砂石含水率时,烘至饱和面干即可,若是按烘到绝干含水率扣水的话,混凝土单方实际用水会低于原始配合比单方用水量加剧坍损。

3.4其它影响因素造成混凝土工作性能异常

    在日常工程项目切入及跟踪过程中,试验方法即一些操作细节方面也会对混凝土坍损评定产生巨大的影响,所以在日常的实验操作方面要养成良好的工作习惯,特别是在细节方面把我们能做到、想到尽量做好,尽量避免在一些看似无足轻重的地方吃暗亏(态度姿态:1、做好解释、引导;2、据理以争,有礼有节、不卑不亢。),特别是感觉保坍形式比较严峻的时候,在感觉到形式容易控制时也不妨把姿态放高一些。

具体做法这里也仅仅是抛砖引玉:1、环境温度准备,实验前有条件的话,可以充分利用空调、加湿器或地面洒水提前对实验环境进行降温、增湿;2、材料准备,实验材料最好提前进入实验室,砂石料要晾(晒)干才好,因为不管是烘、是烧还是炒温度都远远超出晾(晒)温度,都会使得出数据超出实际饱和面干含水率,湿砂扣水试拌配比会使扣水量多于实际应有量;特别是水泥要在室温下稳定活性、释放化学能;3、设备、工具准备,搅拌机、灰铲、灰刀、坍落度筒及操作铁板等要与混凝土接触的器物均要在实验前用水充分润湿,若是有混凝土粘结能清除的清除,若不方便搞出太大动作的话,可用水浸泡吸水至饱和;4、计量器具准备,天平、秤或量筒甚至容量升,做好都要进行标定或是用简单的办法粗校;5、配比准备;论证、计算、校核;6、操作注意:a、搅拌机、铁板挂浆;b、出机坍落度能以判断为准最好,因为反复的折腾会造成浆体的额外损失进而影响经时坍落度;c、保坍要装桶加盖,保证桶不吸水、不漏水,若是可以的话在搅拌机里直接经停最好;(解释:实验试拌方量基本是0.015-0.025m3,一定要考虑实际生产一般10-13m3而搅拌车内混凝土与空气接触面积0.5-1m2并且风速的影响基本可以忽略不计,不要把混凝土摊在铁板保坍。例如:假设某温湿度条件下混凝土水分散失速率100ml/m2·10分钟,那么搅拌车(以1m2计)单方混凝土失水量:100×6/12=0.050kg,实验25混凝土铺在铁板上以800mm圆静停,则失水面积0.5m2,那么实验盘混凝土单方混凝土失水量:100×6/0.025=24.0kg,从这组数据对比可以看出这中间的差距不是一点点。)d、可以考虑出机坍落度操作时认为做的小些,多插捣边缘把石子往中间挤,提的时候轻、慢、稳;保留后做坍落度可加大插捣力度及频率并快速提桶;e、可在铁铲、铁板角落或在混凝土表面以下另布一些减水剂做一小弊;f、通过保坍覆盖物湿水引入部分水或在二次翻拌可过分润湿铁板、铁铲弥补自由水。其实这些也只是避免因为实验细节对数据的干扰增加,项目技术人员对实际生产、施工时对混凝土现场性能的误判,基于搅拌机功率及效果,大生产条件下减水剂用量及坍损会有不同程度改善效果。

 

4、结论

 

综上所述,我们只要在材料、配合比以及生产、运输及浇筑过程中能够全盘考虑,相互顾及那么混凝土生产、施工的坍落度损失的问题也会相应大大减小其对使用者和工程质量的困扰了。

 

参考文献:

[1] 普通混凝土配合设计规范JGJ55-2011.中国建筑工业出版社

[2] 冯乃谦.新实用混凝土大全.混凝土.科学出版社 20054


关键词:
产品咨询
点击这里给我发消息
技术支持
点击这里给我发消息