摘要:介紹了高性能高強混凝土原材料的性能指標及各種集料的級配范圍,列出了混凝土的配合比,并就混凝土的施工過程控制進行了詳細探討,以促進高效減水劑在橋梁工程中的應用。
關鍵詞:高效減水劑,橋梁,配合比,級配
中圖分類號:TU528.042.2 文獻標識碼:A
高效減水劑在目前國內制備的高強混凝土大部分是蔡系,這類減水劑是1962年日本首先研制而成的,具有減水率高,基本上不影響混凝土的凝結時間和引氣量低等特點(引氣量一般小于2%),除配制高效預應力混凝土外,還可配制大流動性混凝土,坍落度一般可達200 mm以上。但是,蔡系減水劑本身也存在對混凝土的分散性,保持性能較差是其一大缺點。在施工過程中,結合實際情況,通過改變摻加量,增加新拌混凝土的初始坍落度,選用幾A適當的水泥及針對性地選擇延緩投入減水劑等方面來達到滿足施工的要求。
1 原材料選擇
1.1早強性水泥(見表1)
高速公路預應力梁大都為C50混凝土,為了滿足張拉需要,現制的混凝土需要7d強度大于設計強度,這在水泥選用上需早強性水泥。施工選用水泥:太行山P·042.5R.
1.2 減水劑
采用邯鄲產CF-88高效減水劑(粉料),屬蔡系減水劑,基本性能檢測結果與標準對比見表2.
1.3 集料
1)細集料 :采用河北邢臺白馬河產中砂,級配范圍見表3.
2)粗集料 :采用河北邯鄲武安產的石灰巖石,其各項指標如下:
A: 10 m m--20m m碎石
2 確定施工配合比
2.1 C40,C5 0混凝土配合比(每耐水泥混凝土各種材料用量及試驗結果)見表7
2.2 施工過程控制
7月、8月施工,天氣比較炎熱,混凝土出機坍落度控制在90mm一110m m,30 m in后坍落度損失至70m m-90m m,其他各項性能指標滿足現場施工要求,齡期強度也滿足設計要求,施工過程未出現其他異常情況;10月份施工氣溫有所降低,工地上出現了異常:按照設計配合比施工,出現了出鍋混凝土坍落度只有60 mm的情況,遠遠達不到施工要求。針對異常情況,對原材料各項指標及攪拌過程進行分析,經多項檢驗結果表明:1)集料各項指標及級配篩分未發現異常;2)拌合機性能良好,計量稱重準確;3)混凝土攪拌時間符合要求;4)各種集料用量及用水量、高效減水劑用量均符合設計要求;5)水泥的各項物理指標試驗表明,初、終凝時間均比7月份提前30 min,其他指標均符合要求;6)對外加劑進行水泥適應性試驗,發現凈漿擴展度試驗結果明顯不同。檢驗方法及結果如下:取7月份和10月份水泥各一份,用同一批減水劑做試驗。取水泥300 g,水87 mL,減水劑(CF-88)摻量按水泥用量的0.8%,在水泥凈漿攪拌機中攪拌均勻,在玻璃板上做水泥凈漿擴展度試驗。試驗結果發現7月份生產的水泥,水泥凈漿擴展度達到200 mm x 200 mrn,10月份生產的水泥做水泥凈漿的擴展度為120 mm x 120 mm,隨后再用10月份生產的水泥,加大減水劑摻量到水泥用量的1.1% ,凈漿擴展度才達到170 mm x 170mm,由此考慮,可能是水泥的化學成分有所變動,分別對10月、7月水泥組分進行分析。
由此可知,水泥的化學成分中,幾A含量由原來的8%提高到9%,幾A的增加影響了減水劑作用的發揮。通過凈漿試驗,定性指導加大混凝土中外加劑摻量,試驗結果為由原來的0.8%用量提高到1.1%,試驗得到混凝土坍落度為90 mm-110 mm之間,30 min后坍落度損失至70 mm--90 mm,并且通過室內試驗確定混凝土的各齡期強度不受影響,滿足設計和施工要求。
在實際施工中,常遇到一種情況,混凝土從出機到澆筑現場的時間,往往有一定的間隔,通過多次實踐和試驗表明,可以采取以下措施:保持水灰比不變,經試驗確定加大(或減少)減水劑的摻量,以便提高(或減小)混凝土出機坍落度,來提供滿足現場混凝土坍落度及和易性的需求,從而滿足施工要求。
根據外加劑應用性能,還嘗試了減水劑摻加時間稍微滯后的方法,即通常所說的“后摻法”也就是在混凝土加水攪拌一定時間后,將減水劑一次或數次加入到混凝土拌合物中,再經過兩次或多次攪拌,通過室內配制數組混凝土試件及施工試驗,結果發現“后摻法”達到設計要求坍落度及混凝土強度時的外摻劑摻量,要比日常摻加量低10%-20%,而且混凝土的坍落度損失也變小,齡期強度還偏高,總之,運用“后摻法”的優點是:1)可克服拌合物在運輸途中的分層離析和坍落度損失;2)減水劑對水泥的適應性能好,在相同的摻量下,減水增強作用顯著;3)在減水劑摻量相同,強度和流動性相同的情況下,可節省水泥5%左右。唯一的缺點是制備混凝土的攪拌時間相應增長。
高效減水劑在施工中應用,給人們帶來很多方便和經濟效益,但用量不當,則會引起工程質量問題。減水劑的用量一般不要超過廠家推薦的摻量范圍,如果采用推薦范圍內的最大用量,仍不能滿足施工要求的工作性和強度指標,則應考慮在水灰比不變的情況下,加大水泥用量,如果仍舊滿足不了要求,則可考慮更換高一標號的水泥或減水率更大的減水劑。
混凝土坍落度損失問題,是由眾多因素交織而產生的,施工中要全面分析考慮。隨著科學技術的不斷發展,一定會發明出效果更好的減水劑,解決混凝土坍落度損失問題。
3 結語
通過施工中遇到新拌混凝土達到設計要求時進行的幾點分析,得出如下幾點建議,有利于指導施工的順利進行:1)水泥中C3A含量的不同直接影響減水劑的使用效果。2)增加減水劑摻量,可達到坍落度損失偏小的目的。3)采用“后摻法”可使混凝土坍落度增大、強度增高、經濟效益顯著。4)采用減水劑十緩凝劑的方法,可避免坍落度損失,混凝土的耐久性提高。
參考文獻:
[1]JTJ 041-2 000,橋涵施工技術規范[S].
[2]王素萍.混凝土高效減水劑應用探析[J].山西建筑,2003,29(su p) :97-98.