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结合工地试验检测工作实践 分析聚羧酸减水剂在工程实际中的应用

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2017-06-15 17:27:05  属于:行业动态
文章摘要:目前,聚羧酸系减水剂在我国已成功应用于大坝、高铁、高速公路等国家大型水利、桥梁、核电、铁路工程中。聚羧酸系高性能减水剂,具有良好的综合技术性能优势及环保特点,符合现代化混凝土工程的需要。然而,随着高速铁路工程的迅猛发展,聚羧酸减水剂在实际施工过程中出现了诸多问题。这些问题的存在不但影响到了试验工作的开展,而且还大大削弱了工地试验室控制铁路工程质量的作用。结合近几年工地试验检测工作的实践,对当前聚羧酸减水剂在工程实际中的应用进行了分析。
目前,聚羧酸系减水剂在我国已成功应用于大坝、高铁、高速公路等国家大型水利、桥梁、核电、铁路工程中。聚羧酸系高性能减水剂,具有良好的综合技术性能优势及环保特点,符合现代化混凝土工程的需要。然而,随着高速铁路工程的迅猛发展,聚羧酸减水剂在实际施工过程中出现了诸多问题。这些问题的存在不但影响到了试验工作的开展,而且还大大削弱了工地试验室控制铁路工程质量的作用。结合近几年工地试验检测工作的实践,对当前聚羧酸减水剂在工程实际中的应用进行了分析,以供参考。
聚羧酸减水剂的特点
 
聚羧酸减水剂的特点包括:掺量低,减水率高;混凝土拌合物工作性及工作性保持性好;外加剂中氯离子和碱含量较低;用其配制的混凝土收缩率较小,可改善混凝土的体积稳定性和耐久性;对水泥的适应性较好;生产和使用过程中不污染环境,是环保型的外加剂。和其它减水剂相比,在配制高强混凝土和高耐久性能混凝土时,具有明显的技术优势和较高的性价比。目前有早强型、标准型、缓凝型三种根据具体要求复配。
 
聚羧酸减水剂不适应的工程危害
 
聚羧酸减水剂与材料不适应主要现象:气温高时假凝、速凝、不凝、混凝土泌水、流动性差、混凝土坍落度损失大。主要后果:混凝土不能泵送、堵管堵泵、浇注后混凝土假凝、缓凝。当情况严重时,会引起构件拆除重新施工,造成损失和延误工期。
 
1.配合比的影响
 
(1)配合比
 
当前高铁大干快上的形势下,中心试验室往往在施工前无法做出应用于快速施工的先期混凝土配合比,不能满足工程要求。往往都是先委托委外部门出具过渡配合比,而送检的混凝土原材料时往往很干净,实际应用时很难达到送检时要求,因此实际施工所谓的严格按照混凝土配合比施工就不是那么回事了。这样对外加剂的实际用量就会增加很多,混凝土工作性也无法保证。所以当试验室通过验收合格后,要对目前使用的原材料重新配置实际的配合比,停止使用委外部门出具的过渡配比。配合比在试验室拌制时,由于称量小代表数量小,个人试验水平不同,因此会有较小的差异性。想要有更好的性能,还需要到拌和站实际试拌一至两盘,进行实际对比从而配制出最优配合比。
 
(2)原材料变化
 
由于混凝土供应量过大,大部分高铁项目采用的水泥、粉煤灰、骨料等材料并不能由一个厂家(产地)提供到工程结束完,因此材料的变化量比较多。而很多工程人员认为减水剂是万能的是可以适应各种环境的。但是其实聚羧酸性减水剂适应能力并不强,特别是聚羧酸减水剂与不同水泥的相容性都各不同。所以当材料即将发生变化之前,试验室要未雨绸缪多做几套不同厂家与现在所用外加剂的配比以备不时之需。
 
2.施工温度的影响
 
水泥厂家制成时间短的水泥有时温度较高,水泥—外加剂—水体系的熵值大,水泥水化速度较快,其与减水剂的适应性会降低,表现出减水剂的减水率低,混凝土的坍落度损失会增大。一般来说,当水泥温度小于50℃时对减水剂的塑化效果影响不大,而当水泥温度超过75℃时对减水剂的塑化效果降低明显。当水泥温度更高时,可能会造成二水石膏脱水变成半水石膏或无水石膏,使减水剂与水泥的适应性明显变差。新鲜水泥干燥度高,早期水化快、水化时发热量大,所以需水量大。因此表现出减水剂减水率低,混凝土的坍落度损失快的现象,与减水剂的适应性较差。所以当水泥运抵施工现场进入粉罐中要对罐内水泥温度持续监测。直到水泥冷却后才能进入粉罐中。夏季施工也应避开高温风大的中午时段,对原材料进行降温处理,减小不利因素。如有必要可以在外加剂中加入缓凝成分。冬季施工应当使用蒸养装备对拌和用水进行升温。
 
3.原材料影响
 
(1)细骨料
 
聚羧酸减水剂对混凝土中细骨料含泥量十分敏感。细骨料中的含泥量对混凝土的影响是很大的,从混凝土工作性能来说,它影响了混凝土的坍落度及坍落度损失,从混凝土的力学性能来说,当砂子含泥量超过3%就会对混凝土强度有影响。目前还没有一种有效的办法来解决此问题,只能通过提高聚羧酸减水剂的掺量来解决,但提高了聚羧酸减水剂的掺量同时也提高了每方混凝土的成本。因此在细骨料进场时就应该严格检测,不合格细骨料严禁进场使用。
 
(2)粗骨料
 
粗骨料的含泥量泥块含量同细骨料控制,但是由于粗骨料可以在场地用洗石机清洗至满足生产要求后使用。因此在实际过程中对于粗骨料的含泥量要求可以经过处理后使用。另外骨料级配不良,小石子太多特别是缺少中间粒级的骨料,也容易造成混凝土离析,和易性不好。因此要严格控制碎石的质量。粒径、级配,合理选择各种单粒级的比例。砂率的调整也至关重要。
 
(3)粉煤灰
 
目前因受各地煤质及电厂固有设备的局限,应用于混凝土工业中的粉煤灰多为Ⅱ级磨细粉煤灰。Ⅱ级磨细粉煤灰往往活性较差,细度较低,需量以及烧失量的缺点,与Ⅰ级粉煤灰相比,达到相同的流化效果所使用的聚羧酸外加剂的用量偏高。烧失量大的粉
 
煤灰对聚羧酸减水剂的影响也比较大。因此掺入Ⅱ级磨细粉煤灰的混凝土,粉煤灰取代水泥率低,混凝土用水量高,早期强度低。可以根据工程需要可以统一采用一级粉煤灰。当然也要严格控制粉煤灰的需水量比与烧失量两个指标。
 
4.减水剂的运输与储存的影响
 
减水剂属于化学药品,所以应该放置在阴凉干燥的地方进行存放,要避免阳关的直射,以防止挥发,或者是导致减水剂的变质,冬季的时候我们要注意防冻,放在比较保暖的地方。有些工地聚羧酸减水剂长期储存铁制容器。储存期间减水剂会与铁制容器产生反应使减水剂变质,从而降低了减水剂的效能。因此应该使用不与外加剂产生反应的容器储存减水剂。另外减水剂长时间储存会存在沉淀现象,使用前可以先进行搅拌均匀后再进行使用。
 
5.现场实际施工中的影响
 
拌和站日常生产中对校称,复称的程序并不是很重视,但由于聚羧酸减水剂减水率高,掺加量小,因此对掺量非常敏感,减水剂掺量过多过少对混凝土的影响很大。实际应用中更要按照拌和站的日常管理办法对拌和站精确计量。混凝土和易性同时依赖于减水剂掺量和用水量。减水剂掺量过多,混凝土和易性差,离析、扒底,稍减少点减水剂,同时增加些用水量基本可以解决。现场施工中,施工作业人员一味的往罐车里面增加减水剂或者水并不能解决混凝土出现的问题。
 
6.减水剂供应市场的影响
 
我国聚羧酸系高性能减水剂生产企业已有百余家,数量持续增加,价格下跌,但是国内聚羧酸系减水剂追求低价格,没有升级换代产品,对核心技术研发不足,处于低价恶意竞标,低价格低产品的现状。没有物美价廉的产品即使目前大部分外加剂厂家在施工现场都配备了现场技术员但仍然是巧妇难为无米之炊的窘境。
 
混凝土外加剂与其它材料的适应性问题,是个错综复杂的问题,但也是一个必须了解和基本掌握的问题。预防和处理混凝土出现外加剂与其它材的适应性问题,外加剂并不是万能的。首先要从混凝土原材料入手。原材料的选择不当,会给施工带来问题,增加费用,甚至造成工程事故,所以试验室应该以实验为基础慎重科学地选择使用材料。同时聚羧酸系减水剂也应该追求高减水率、高保坍性、高早强性能,使用起来更具灵活性。聚羧酸系减水剂工业必然朝高性能、多功能化、生态化方向发展。

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