混凝土减水剂:减水剂与其它外加剂的复配使用

2018年11月15日20:25:21混凝土减水剂:减水剂与其它外加剂的复配使用已关闭评论 3,490

这是关于减水剂系列文章的第四篇,这个系列由如下几篇文章组成:

混凝土减水剂:减水剂的本质作用

混凝土减水剂:使用减水剂的原则

混凝土减水剂:减水剂与水泥相容性问题

混凝土减水剂:减水剂与其它外加剂的复配使用(本文)

混凝土减水剂:减水剂品质指标的随想

 

 

前面三篇文章我们讨论了单一减水剂在混凝土中的作用,其本质就是放大混凝土用水量的作用,为混凝土增大流动性。但是,混凝土性能不仅仅是要更大的流动性,从结构质量和施工工艺要求这个角度考虑,它还应该它具有不分散、不离析以及不泌水性能,那么往往可能还需要加入增稠剂、引气剂,为了保证混凝土施工过程中工艺性能(比如流动性、可泵性等等)的稳定,确保施工顺利,可能还需要加入保坍剂、缓凝剂。从理论上来说,这些外加剂应该根据试验结果分别加入到混凝土中,因为不同的环境和施工工艺工装、原材料性能以及不同混凝土品种都决定了它们与单方混凝土中胶凝材料的比例各不相同,所以理想情况下,应该在搅拌站生产混凝土时分别加入。

但是,在第一代和第二代混凝土减水剂诞生时,混凝土的品种并不多,质量要求不高,施工工艺要求也不高,同时混凝土生产配制的设备并不完善,事实上从来没有实现外加剂分别加入混凝土这样的生产工艺。那么外加剂加入混凝土的过程事实上分为两个阶段,即由减水剂供应商与试验室经过试验,对混凝土的性能做一些必要的妥协考虑后,以减水剂为基础,根据需要按一定的比例将引气剂、增稠剂、缓凝剂、保坍剂等等预先混合后送搅拌站,这是第一阶段。搅拌站在此基础上,生产时按配合比要求把混合后的外加剂加入混凝土中,以获得满足一定性能要求的混凝土,这是第二阶段。人们把外加剂在一定试验和混凝土性能妥协的前提下预先按一定比例混合外加剂的方法和过程称为减水剂的复配

在减水剂的基础上通过复配的方法使用外加剂,可以极大的改善混凝土的性能,并且对搅拌站的生产过程要求不高,外加剂作为材料的管理工作量很少,添加外加剂的方式以及设备要求也极为简便,不失为一种好的方式,在几十年的生产实践中,取得了良好的效果,不失为一种好的方法,毕竟在满足一定要求的前提下,生产工艺以简便为好。

但是,随着高速铁路建设快速发展,工程越来越多,施工环境越来越复杂,对混凝土品种越来越多,性能要求越来越高,这种固定比例预先混合的复配方式越来越不能满足混凝土工程的要求了。在混凝土中引入一定量的微小气泡,不仅可以提高混凝土的流动性,也是严寒地区抗冻混凝土必须满足(含气量大于5%)的要求。那么,就以引气剂为例,以固定比例方式与减水剂混合后使用,在当前混凝土施工前提下会越来越困难,如果使用不当,可能还会造成极大的质量问题。下面我们分三个方面讨论这一问题:

第一,在一般情况下,为了工艺性能,混凝土中往往引入3%~5%的气,其流动性能以及稳定性能会得到极大的改善。但现行标准要求减水剂含气量不得大于3%。这种管理与技术的脱节会给技术应用带来很多的麻烦。

第二,当前对混凝土要求越来越高,普通模注混凝土与隧道初期支护喷射混凝土性能要求含气量差别特别大,同时喷射混凝土中的增稠剂掺量也特别大,这必定要求按不同的配方配制不同的复合外加剂。

第三,某些粉煤灰对引气剂的吸附特别厉害,但有的吸附又较小,引气剂被粉煤灰吸附后,不能产生引气作用,因此这就要求针对不同的粉煤灰,按不同的配方配制不同的复合外加剂。这里必须要小心,如果配方中的引气剂剂量大,而粉煤灰吸附小或相反,则要么是混凝土中含气量较小,性能得不到改善,要么含气量特别大,会严重降低混凝土的后期强度。这为管理带来困难。如果考虑其它品种的混凝土的要求,现场需要管理的外加剂类别也会增加很多。

仅仅因为引气剂一个品种就可能要求我们在复配减水剂时要求多个配方,更何况还有保坍剂、缓凝剂,再考虑不同的混凝土性能要求那么配方可能会更多,这样仍然采用两阶段预先复配混合使用复合外加剂既能达到一定程度改善混凝土性能、又方便施工管理的目的。

通过上面的讨论,我们知道,固定各项外加剂,以减水剂为基础,使用单一配方的复合外加剂,已越来越难以满足当代高速铁路和高速公路施工的要求了。那么,我们是否不能复合使用外加剂了呢?要解决定一问题,必定需要从管理和设备两个方面着手。我个人认为,解决之道还在于设备的配套使用。我们需要研究专项设备,在试验室按混凝土要求经过试验确定的外加剂配方,为每一盘混凝土专门配制复合外加剂,然后通过外加剂泵输送到搅拌机中生产混凝土。

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