混凝土工程泵送剂材料性能及应用要点有哪些
混凝土工程泵送剂材料性能及应用要点如下:
能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂称为泵送剂。泵送性,就是混凝土拌合物顺利通过输送管道,不阻塞、不离析、黏塑性良好的性能。
1.特点:
泵送剂是流化剂中的一种,它除了能大大提高拌合物流动性以外,还能使新拌混凝土在60~180min时间内保持其流动性,剩余坍落度应不低于原始的55%。此外,它不是缓凝剂,缓凝时间不宜超过120min(有特殊要求除外)。
2.适用范围:
适用于各种需要采用泵送工艺的混凝土。超缓凝泵送剂用于大体积混凝土,含防冻组分的泵送剂适用于冬期施工混凝土。
泵送混凝土是在泵压作用下,经管道实行垂直及水平输送的混凝土。与普通混凝土相同的是要求具有一定的强度和耐久性指标。不同的是必须有相应的流动性和稳定性。
可泵性与流动性是两个不同的概念,泵送剂的组分较流化剂要复杂得多。泵送混凝土是流化混凝土的一种,不是所有的流态混凝土都适合泵送。
3.主要品种与性能:
常温下使用的泵送剂,经常由以下几种组分构成:
减水组分:木质素磺酸钙或木质素磺酸钠,与高效减水剂和高性能减水剂组合。
缓凝组分:掺入缓凝剂用以调节凝结时间,增加游离水含量,从而提高流动性。
增稠组分(亦称保水剂):增稠组分多数是水溶性聚合物外加剂,其特性是在浓度低的情况下能使水的黏度大大增加。优良的增稠剂是水溶性聚合物中的水溶性树脂类外加剂和某些聚合物电解质。
引气组分:可参见“10-1-6-3引气剂及引气减水剂”。
4.应用技术要点:
(1)泵送剂的掺量随品牌而异,相差很大,使用前应仔细了解说明书的要求,超掺泵送剂也可能造成堵泵现象。
(2)掺泵送剂的混凝土性能试验与其他外加剂有所不同,泵送混凝土性能试验应用II区中砂,水泥用量:采用卵石时(330±5)kg/m3,采用碎石时(340±5)kg/m3,砂率为42%。用水量分别以达到空白混凝土坍落度(8±1)cm,被检混凝土(18±1)cm为准。
(3)掺泵送剂的混凝土黏聚性、流动性要好,泌水率要低。坍落度试验时,坍落度扩展后的混凝土试样中心部分不能有粗骨料堆积,边缘部分不能有明显的浆体和游离水分离出来。将坍落度筒倒置并装满混凝土试样,提起30cm后计算样品从筒中流空时间,短者为流动性好。
(4)应用泵送剂的混凝土温度不宜高于35℃。
(5)混凝土温度越高,运输或泵管输送距离越长,对泵送剂品质的要求就越高。
结构工程师辅导:泵送剂对混凝土性能的影响
摘要:综述了泵送剂在国内外的研究和使用现状,分别介绍了泵送剂的主要组成成分和在混凝土中的作用,着重介绍了泵送剂对新拌和硬化混凝土的性能影响和在实际工程中的应用。
关键词:泵送剂; 组成; 应用。
0概述 来源:考试大
随着我国混凝土工业的发展,商品混凝土的推广和应用,如今预拌商品混凝土大部分是泵送混凝土,泵送混凝土是在泵的推动下沿管道进行运输和浇筑的,因而,对混凝土的要求除了满足设计规定的强度、耐久性等性能外,还要满足管道输送过程中对混凝土拌和物的要求,即要求混凝土拌和物具有较好的可泵性,所以泵送剂的应用越来越广泛[1]。以前人们就是把普通的减水剂或高效减水剂作为泵送剂来使用,遇到了很多的问题,普通减水剂的减水率太低,很难满足泵送的要求,部分高效减水剂的坍落度损失大,给使用者带来很大的不便。增大坍落度只能依靠增加水灰比,但是随之又会出现一系列的问题:离析、泌水、混凝土强度降低等。目前人们对泵送剂的要求是:○1 减水率要高。因为泵送混凝土流动性好,坍落度大,必须采用减水率高的减水剂或复合减水剂,减水率高可以降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度,在达到所需的强度条件下,可以节约水泥,降低成本;○2 坍落度损失小。坍落度的经时损失必须满足预拌混凝土与泵送混凝土的要求。坍落度损失控制在1~2小时损失不超过20%;○3不泌水、不离析、保水性好。保证混凝土的泵送能够顺利进行,不堵泵;○4 有一定的缓凝作用。不仅能够保持坍落度损失小,而且可以降低水泥的初期水化热,推迟放热峰的出现,能够避免温度裂缝的产生;○5 减小混凝土内部摩擦。即不能泌水又要易于流动,因此泵送剂必须有一定的引气作用,改善混凝土的综合流动性能[2,3,4,5]。
1泵送剂的组成
泵送剂通常不是一种外加剂就能满足性能要求,而是要根据泵送剂的特点由不同的作用的外加剂复合而成。其复配比例应根据不同的使用目的、不同的使用温度、不同的混凝土强度等级、不同的泵送工艺等条件来确定。其主要由一下几种组分组成[1,2,]。
(1)减水剂
如木质素磺酸钙与木质素磺酸钠、萘系减水剂、三聚氰胺减水剂、聚羧酸系减水剂等,这些减水剂具有减水率高,能够配置高强、大坍落度、自流平泵送混凝土,但是这些减水剂如萘系、三聚氰胺减水剂坍落度损失较大,而聚羧酸系减水剂则属于低坍落度损失外加剂,而且减水效果更好,更适用于配制低水灰比的高性能混凝土,目前我国正在推广使用聚羧酸系外加剂,相信在不久的将来聚羧酸系减水剂必是泵送剂的最主要的成分[6]。
(2)缓凝剂
由于萘系等高效减水剂坍落度损失大的原因,在泵送剂剂往往都要复配缓凝剂来解决这个问题。用作缓凝剂的有羟基羧酸类物质、多羟基碳水化合物、木质素磺酸盐和糖类等。目前我国使用较多的缓凝剂就是糖类缓凝剂,主要是葡萄糖酸钠,其缓凝效果好,在掺量适宜的条件下还有增加混凝土的强度的作用[7]。
(3)引气剂
混凝土中具有适当含气量时,微小气泡可以起到滚珠效应改善混凝土的流动性,减小泵送阻力。同时由于气泡的存在可以阻断混凝土中由于泌水形成的毛细管孔,进而降低泌水、离析,又可以提高抗渗、抗冻融性能。不过国内的泵送剂中复合引气剂的还是比较少的,主要原因是由于引气剂的用量很难把握好,掺量过多时,会引起混凝土的强度大幅度的降低。
(4)保水剂 来源:www.examda.com
保水组分亦成增稠剂,其作用是增加混凝土聚合物的黏度,主要是纤维素类、聚丙烯酸类、聚乙烯醇类的水溶性高分子化合物。其相对分子量都是比较的高,主要是能够提高粘度。他们掺入水泥浆中,形成保护性胶体,对分散的水泥浆起稳定作用,同时增加了粘聚性。由于泵送混凝土的施工工艺,要求混凝土一般是,离浇筑面有一定的高度,一般都有0.2~0.5m左右,而且浇筑物如果具有一定的高度,则混凝土下落的距离更大,就必须让混凝土具有很高的粘聚性。
2泵送混凝土的特点
混凝土在泵管内呈柱塞状向前流动,靠近管壁处有一层薄浆层,薄浆层的最外面是水膜层,里面是混凝土拌和物芯柱。水膜层和薄浆层形成阻力很小的润滑层,混凝土拌和物芯柱悬浮在润滑层内以平均流速2~6m/s向前运动。所以,要使混凝土能顺利泵送,必须能形成润滑层及泵送过程中混凝土芯柱始终保持粘聚状(即不离析)。混凝土的可泵性以坍落度、坍落度保留值、保水性和粘聚性表示。泵送剂提高了混凝土的内聚性和物料间润滑作用,降低了胀流,使混凝土泵送时不过度离析和泌水,因而可泵性更好。 [2]
矿物掺和料是泵送混凝土的一个重要组分,主要是粉煤灰和矿渣,不仅可以节约水泥降低成本,而且可以降低水泥的水化热,品质好的粉煤灰矿物掺和料还可以降低混凝土的用水量,由于粉煤灰中玻璃体含量比较高,在混凝土中起到滚珠效应,从而表现混凝土的流动性变好,更加利于泵送。
3对混凝土性能的影响
3.1对新拌混凝土性能的影响
(1)和易性[9]
泵送剂的主要成分是减水剂,能够显著改善混凝土的和易性,尤其是对低水泥用量的贫混凝土,在不提高水泥用量的情况下大大提高拌和物流动性,使其满足泵送要求。坍落度在12~25cm都是适宜泵送要求,坍落度过小吸入困难,无润滑层,摩擦阻力大,容易堵泵,泵送效率底。坍落度过大,在泵送压力下弯头处容易产生离析而堵泵。泵送剂在正确的掺量下能够提高混凝土坍落度8cm以上。根据实际混凝土要求,制定适宜掺量,或根据厂家推荐掺量来用。但是在使用之前一定要做与水泥的适应性试验,确保混凝土的正常泵送。
(2)保水性[10]
混凝土的保水性一般是以泌水来表示,保水性好坏可以在做混凝土坍落度试验时看出来,保水性差的混凝土在坍落度筒提起后,有较多的水泥浆从底部淌出。泌水率关系到泵送混凝土的匀质性和可泵性,泵送混凝土是在一定的泵压下由管道输送到浇筑现场,如果发生泌水,不但影响混凝土的质量而且会堵塞管道,造成堵泵,因此对泵送剂不但有常压泌水率要求,而且有压力作用下泌水率的要求。在常压情况下泵送混凝土在坍落度(18±1)cm时的泌水率称为常压泌水率。
(3)粘聚性
混凝土的粘聚性在试验中尚无衡量指标,一般凭眼睛观察,粘聚性差的混凝土在试验时容易倒坍和离散,坍落度扩展后的混凝土样中心部分不能有骨料堆积,边缘部分不能有明显的浆体和游离水分离出来,粘聚性好的混凝土砂浆对石子的包裹性能也好,不会在混凝土泵送时出现混凝土泵把砂浆泵出去,而在泵车的进料斗中留下大部分的石子,从而产生堵泵的现象。加入好的泵送剂可使混凝土的粘聚性提高。砂率也使影响泵送混凝土粘聚性的主要因素之一,砂率较小容易离散,所以中底强度泵送混凝土的砂率往往在40%以上,高强混凝土的砂率在34%~38%之间。
(4)含气量
混凝土中具有一定量均匀的分布的无害小气泡,对混凝土的流动性具有很大的提高作用,因为微小的气泡能够减小混凝土内部摩擦,降低泵送阻力。而且一定的引气量还可以降低混凝土的离析和泌水,对提高混凝土的耐久性也是有利的。但是过高的含气量会使硬化的混凝土的强度下降很多,所以泵送剂一般的含气量都在2.5%~4%左右,不大于5.5%[11]。
(5)凝结时间
泵送剂有一定的缓凝作用,特别是对初凝时间有一定的延缓。这主要是由于泵送混凝土对坍落度的保留值有一定的要求,在运送到工地的过程中,不能坍落度损失过大,到工地后要能够顺利泵送。在大体积混凝土工程时,泵送剂的加入还可以延缓混凝土的早期水化热,降低混凝土在强度很低时由于内外温差而产生的裂缝。泵送混凝土要特别注意冬夏季凝结时间的改变。在加入缓凝剂的时候一定要注意施工温度的改变。冬季施工时,不少工程希望用泵送剂提高混凝土早期强度,冬季施工时还希望防止冻害,这些在泵送剂中栽掺入特定的组分是完全可以做到的,比如:掺入早强剂,防冻剂等[12,13,14]。
3.2 对硬化混凝土的性能的影响
(1)强度
泵送混凝土中掺有泵送剂,因为目前市场上的泵送剂的减水率都是比较的高,其强度一般都有一定的提高[17]。由于泵送混凝土中一般都掺有粉煤灰、矿渣或两者都有,所以其后期的强度都有一定的增长,泵送混凝土的流动性好可以在施工中能够充分的密实,施工容易,其强度一般都有一定的增加。
(2)收缩
收缩值是取决与混凝土的水灰比和水泥用量,目前市场上的泵送剂的减水率都是比较的高,一般都是15%以上,固水泥的干燥收缩值是比较的小,混凝土的收缩,一般都是由水泥的水化引起的体积减小[19]。低强度的混凝土虽然水泥用量比较的少,但是一般的水灰比较大,固收缩值也是比较的大,而高强混凝土虽然水灰比比较的低,但是由于水泥的用量较多,其收缩值也是不容忽视的。好的泵送剂具有降低混凝土的收缩的功能,主要是掺入减缩剂来降低混凝土的收缩[15]。
(3)碳化
碳化混凝土的碳化主要与混凝土的水灰比、矿物掺和料、养护条件等由关系,碳化是由于混凝土表面与空气中CO2反应,水泥中的Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3。大的混凝土的碳化同条件的碳化深度也就大,粉煤灰的掺量一直是人们关心的问题,粉煤灰的掺量有个值,要根据不同的水泥和粉煤灰来确定。泵送剂主要能够降低混凝土的水灰比,并且能够改善混凝土中的孔结构,使混凝土中的孔结构趋于完全封闭的结构,外界的CO2气体和水不能进入混凝土内部,从而降低碳化。泵送剂还可以改善混凝土表面的光洁度,使表面平整,也使降低碳化的一个方面[16]。
(4)耐久性
混凝土的耐久性有四大指标,分别是冻融、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应和CL-渗透[21],混凝土泵送剂具有较高的减水作用,一般在大坍落度的情况下,有比一般混凝土小的水灰比,还具有提高混凝土的密实度作用,使外界有害物质不能进入混凝土内部,从而提高混凝土的耐久性。混凝土的抗渗和冻融等有一定的提高。泵送混凝土一般都会掺入矿物混合材,由于矿物混合材细度一般都是比较的大,有助于填补混凝土的微小孔隙,也有助于提高混凝土的密实度,故对混凝土的耐久性是有利的。碱骨料反应,是骨料中的活性成份与水泥水化产物的碱反应,破坏混凝土结构的一种作用,泵送混凝土中由于使用泵送剂后,可以大量使用矿物混合材料,矿物掺和料可以抑制碱骨料反应[17]。
参考文献
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5 冯乃谦. 控制混凝土坍落度损失的新技术[J].施工技术,1998,(2):30-32.
[6] K. Yamada,T. Takahashi,S. Hanehara.M. Matsuhisa. Effect of the chemical structure on the properties of polycarboxylate-type superplasticizer[J]. Cement and Concrete Research 2000, (30), pp:197-207.
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12 马保国, 黄学辉. 外加剂对水泥净浆水化热的影响[J]. 武汉理工大学学报, 2003, 25(1),pp26–29.
13 吴建国, 王培铭. 蔗糖对硅酸盐水泥调凝机理的研究[J].硅酸盐学报,1998, 26(4),pp164–170
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17 缪昌文,刘加平.刘建忠. 外加剂对混凝土耐久性的影响[A],In: 见:全国第二届混凝土结构耐久性科技论坛[C],南京, 2006; 南京, 2006.
检测混凝土坍落度和外加剂减水率试验中检测混凝+士坍落度方法有何不同?
检测混凝土坍落度和外加剂减水率试验中检测混凝+士坍落度方法有何不同:在所供工程因运距较远,再加之夏季天气炎热,气温较高,外加剂保塑性较差等因素影响下,预拌混凝土企业考虑到坍落度损失较大,所以对混凝土初始坍落度设定值较大,大部分已超过220mm。大多数企业在检测时却只检测混凝十坍落度而不对混凝土坍落扩展度进行检测。《普通混凝士拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002中明确规定了对于粗骨料最大粒径不大于40mm、坍落度不小于10mm的混凝十拌合物稠度的测定;当坍落度大于220mm时,由于粗骨料堆积的偶然性,坍落度就不能很好地代表拌合物的稠度,此时应增加坍落度扩展度试验。坍落度扩展度试验是在做坍落度试验的基础上,当坍落度大于 220mm时,测量混凝土扩展度最终的最大直径和最小直径。在最大直径和最小直径的差值小于 50mm 时,用其算术平均值作为其坍落扩展度。在实际操作中,测量精确至1mm,结果表达修约至5mm。【摘要】
检测混凝土坍落度和外加剂减水率试验中检测混凝+士坍落度方法有何不同?【提问】
检测混凝土坍落度和外加剂减水率试验中检测混凝+士坍落度方法有何不同:在所供工程因运距较远,再加之夏季天气炎热,气温较高,外加剂保塑性较差等因素影响下,预拌混凝土企业考虑到坍落度损失较大,所以对混凝土初始坍落度设定值较大,大部分已超过220mm。大多数企业在检测时却只检测混凝十坍落度而不对混凝土坍落扩展度进行检测。《普通混凝士拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002中明确规定了对于粗骨料最大粒径不大于40mm、坍落度不小于10mm的混凝十拌合物稠度的测定;当坍落度大于220mm时,由于粗骨料堆积的偶然性,坍落度就不能很好地代表拌合物的稠度,此时应增加坍落度扩展度试验。坍落度扩展度试验是在做坍落度试验的基础上,当坍落度大于 220mm时,测量混凝土扩展度最终的最大直径和最小直径。在最大直径和最小直径的差值小于 50mm 时,用其算术平均值作为其坍落扩展度。在实际操作中,测量精确至1mm,结果表达修约至5mm。【回答】
扩展资料:对于混凝土坍落度大于220mm的混凝土,抗离析性能的优劣对混凝土的质量至关重要,将直接影响硬化后混凝土的各种性能,包括混凝土的耐久性。抗离析性能的优劣从坍落扩展度的表观形状中就能观察出来。抗离析性能强的混凝士,在扩展的过程中,始终保持其均匀性,不论是控制的中心还是边缘,粗骨料的分布都是均匀的,也无浆体从边缘析出。如果出现粗骨料在山央集堆,水泥浆从边缘析出的现象,这是混凝士在扩展的过程中产生离析而造成的,说明混凝十抗离析性能很差。所以对于坍落度大于220mm的混凝土增加坍落扩展度的检测是非常重要的。【回答】
混凝土采用泵送时,对混凝土有哪些要求
混凝土采用泵送时,对混凝土有哪些要求亲!您好,很高兴为您解答[开心]。亲混凝土采用泵送时,对混凝土有哪些要求泵送混凝土对配合比要求如下:粗骨料最大粒径与输送管径之比:泵送高度50米以下,碎石不宜大于1:3,卵石不宣大于1:2.5;泵送高度50-100米,宜在1:3~1:4;泵送高度在100米以上时,宜在1:4~1:5;细骨料宜中砂,通过0.315mm筛孔的砂不少于15%;拌合物相对压力泌水S10不直超过40%;不同泵送高度的混凝土坍落度选值:泵送高度30米以下,坍落度100-140mm;泵送高度30-60米,坍落度140-160mm;泵送高度60-100米,坍落度160-180mm;泵送高度100米以上,坍落度180-200mm;水灰比宜为0.4-0.6;砂率直为38%-45%;最小水泥用量直为300kgm3。混凝土开始泵送时应保持慢速运转,并保持泵压不超过20Mpa及各部分运转情况,确认一切正常后在以常速泵送。向下泵送混凝土时,垂线与管路的角度不宜小于120,以防混凝土因自重下落形成空段而引起阻塞。高强混凝土应在1/2初凝时间内入泵,并在初凝前浇筑完毕,保持连续泵送,为了保持泵送的连续性必要时降低泵送速度。如停泵15分钟,应每隔5分钟开泵一次,为了防止斗中混凝土离析,应反转和正转同时开动料斗搅拌器。如停泵45分钟,应冲洗泵机。1.按不同强度等级设计的现浇构件相连接处,施工时必须遵循低级别混凝土不能流入高级别混凝土部位的原则。两种混凝土的施工缝应留置在低强度等级的构件中并离开高强度等级构件边缘一段距离2.混凝土要满足浇注强度的需要,保证混凝土输送泵能连续工作,且保证其间歇不知产生裂缝。3.输送管线宜直,转弯宜缓,接头严密。如管道向下倾斜,出泵口处应有长度大于15m的水平管,泵口吸空,以防止混入空气产生阻塞。4.泵送前先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂浆润滑输送管内壁。混凝土出现离析现象时或预计泵送间歇时间超过45分钟,要立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土。泵送时,受料斗内要经常有足够的混凝土,防止吸入空气形成阻塞。 希望我的回答能帮助到您[开心]!请问您还有其它问题需要咨询吗?【摘要】
混凝土采用泵送时,对混凝土有哪些要求【提问】
混凝土采用泵送时,对混凝土有哪些要求亲!您好,很高兴为您解答[开心]。亲混凝土采用泵送时,对混凝土有哪些要求泵送混凝土对配合比要求如下:粗骨料最大粒径与输送管径之比:泵送高度50米以下,碎石不宜大于1:3,卵石不宣大于1:2.5;泵送高度50-100米,宜在1:3~1:4;泵送高度在100米以上时,宜在1:4~1:5;细骨料宜中砂,通过0.315mm筛孔的砂不少于15%;拌合物相对压力泌水S10不直超过40%;不同泵送高度的混凝土坍落度选值:泵送高度30米以下,坍落度100-140mm;泵送高度30-60米,坍落度140-160mm;泵送高度60-100米,坍落度160-180mm;泵送高度100米以上,坍落度180-200mm;水灰比宜为0.4-0.6;砂率直为38%-45%;最小水泥用量直为300kgm3。混凝土开始泵送时应保持慢速运转,并保持泵压不超过20Mpa及各部分运转情况,确认一切正常后在以常速泵送。向下泵送混凝土时,垂线与管路的角度不宜小于120,以防混凝土因自重下落形成空段而引起阻塞。高强混凝土应在1/2初凝时间内入泵,并在初凝前浇筑完毕,保持连续泵送,为了保持泵送的连续性必要时降低泵送速度。如停泵15分钟,应每隔5分钟开泵一次,为了防止斗中混凝土离析,应反转和正转同时开动料斗搅拌器。如停泵45分钟,应冲洗泵机。1.按不同强度等级设计的现浇构件相连接处,施工时必须遵循低级别混凝土不能流入高级别混凝土部位的原则。两种混凝土的施工缝应留置在低强度等级的构件中并离开高强度等级构件边缘一段距离2.混凝土要满足浇注强度的需要,保证混凝土输送泵能连续工作,且保证其间歇不知产生裂缝。3.输送管线宜直,转弯宜缓,接头严密。如管道向下倾斜,出泵口处应有长度大于15m的水平管,泵口吸空,以防止混入空气产生阻塞。4.泵送前先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂浆润滑输送管内壁。混凝土出现离析现象时或预计泵送间歇时间超过45分钟,要立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土。泵送时,受料斗内要经常有足够的混凝土,防止吸入空气形成阻塞。 希望我的回答能帮助到您[开心]!请问您还有其它问题需要咨询吗?【回答】
泵送剂对混凝土性能的影响
摘要:综述了泵送剂在国内外的研究和使用现状,分别介绍了泵送剂的主要组成成分和在混凝土中的作用,着重介绍了泵送剂对新拌和硬化混凝土的性能影响和在实际工程中的应用。
关键词:泵送剂; 组成; 应用。
0概述 来源:考试大
随着我国混凝土工业的发展,商品混凝土的推广和应用,如今预拌商品混凝土大部分是泵送混凝土,泵送混凝土是在泵的推动下沿管道进行运输和浇筑的,因而,对混凝土的要求除了满足设计规定的强度、耐久性等性能外,还要满足管道输送过程中对混凝土拌和物的要求,即要求混凝土拌和物具有较好的可泵性,所以泵送剂的应用越来越广泛[1]。以前人们就是把普通的减水剂或高效减水剂作为泵送剂来使用,遇到了很多的问题,普通减水剂的减水率太低,很难满足泵送的要求,部分高效减水剂的坍落度损失大,给使用者带来很大的不便。增大坍落度只能依靠增加水灰比,但是随之又会出现一系列的问题:离析、泌水、混凝土强度降低等。目前人们对泵送剂的要求是:○1 减水率要高。因为泵送混凝土流动性好,坍落度大,必须采用减水率高的减水剂或复合减水剂,减水率高可以降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度,在达到所需的强度条件下,可以节约水泥,降低成本;○2 坍落度损失小。坍落度的经时损失必须满足预拌混凝土与泵送混凝土的要求。坍落度损失控制在1~2小时损失不超过20%;○3不泌水、不离析、保水性好。保证混凝土的泵送能够顺利进行,不堵泵;○4 有一定的缓凝作用。不仅能够保持坍落度损失小,而且可以降低水泥的初期水化热,推迟放热峰的出现,能够避免温度裂缝的产生;○5 减小混凝土内部摩擦。即不能泌水又要易于流动,因此泵送剂必须有一定的引气作用,改善混凝土的综合流动性能[2,3,4,5]。
1泵送剂的组成
泵送剂通常不是一种外加剂就能满足性能要求,而是要根据泵送剂的特点由不同的作用的外加剂复合而成。其复配比例应根据不同的使用目的、不同的使用温度、不同的混凝土强度等级、不同的泵送工艺等条件来确定。其主要由一下几种组分组成[1,2,]。
(1)减水剂
如木质素磺酸钙与木质素磺酸钠、萘系减水剂、三聚氰胺减水剂、聚羧酸系减水剂等,这些减水剂具有减水率高,能够配置高强、大坍落度、自流平泵送混凝土,但是这些减水剂如萘系、三聚氰胺减水剂坍落度损失较大,而聚羧酸系减水剂则属于低坍落度损失外加剂,而且减水效果更好,更适用于配制低水灰比的高性能混凝土,目前我国正在推广使用聚羧酸系外加剂,相信在不久的将来聚羧酸系减水剂必是泵送剂的最主要的成分[6]。
(2)缓凝剂
由于萘系等高效减水剂坍落度损失大的原因,在泵送剂剂往往都要复配缓凝剂来解决这个问题。用作缓凝剂的有羟基羧酸类物质、多羟基碳水化合物、木质素磺酸盐和糖类等。目前我国使用较多的缓凝剂就是糖类缓凝剂,主要是葡萄糖酸钠,其缓凝效果好,在掺量适宜的条件下还有增加混凝土的强度的作用[7]。
(3)引气剂
混凝土中具有适当含气量时,微小气泡可以起到滚珠效应改善混凝土的流动性,减小泵送阻力。同时由于气泡的存在可以阻断混凝土中由于泌水形成的毛细管孔,进而降低泌水、离析,又可以提高抗渗、抗冻融性能。不过国内的泵送剂中复合引气剂的还是比较少的,主要原因是由于引气剂的用量很难把握好,掺量过多时,会引起混凝土的强度大幅度的降低。
(4)保水剂 来源:www.examda.com
保水组分亦成增稠剂,其作用是增加混凝土聚合物的黏度,主要是纤维素类、聚丙烯酸类、聚乙烯醇类的水溶性高分子化合物。其相对分子量都是比较的高,主要是能够提高粘度。他们掺入水泥浆中,形成保护性胶体,对分散的水泥浆起稳定作用,同时增加了粘聚性。由于泵送混凝土的施工工艺,要求混凝土一般是,离浇筑面有一定的高度,一般都有0.2~0.5m左右,而且浇筑物如果具有一定的高度,则混凝土下落的距离更大,就必须让混凝土具有很高的粘聚性。
2泵送混凝土的特点
混凝土在泵管内呈柱塞状向前流动,靠近管壁处有一层薄浆层,薄浆层的最外面是水膜层,里面是混凝土拌和物芯柱。水膜层和薄浆层形成阻力很小的润滑层,混凝土拌和物芯柱悬浮在润滑层内以平均流速2~6m/s向前运动。所以,要使混凝土能顺利泵送,必须能形成润滑层及泵送过程中混凝土芯柱始终保持粘聚状(即不离析)。混凝土的可泵性以坍落度、坍落度保留值、保水性和粘聚性表示。泵送剂提高了混凝土的内聚性和物料间润滑作用,降低了胀流,使混凝土泵送时不过度离析和泌水,因而可泵性更好。 [2]
矿物掺和料是泵送混凝土的一个重要组分,主要是粉煤灰和矿渣,不仅可以节约水泥降低成本,而且可以降低水泥的水化热,品质好的粉煤灰矿物掺和料还可以降低混凝土的用水量,由于粉煤灰中玻璃体含量比较高,在混凝土中起到滚珠效应,从而表现混凝土的流动性变好,更加利于泵送。 [8]
混凝土泵送剂的基本结构是什么?
大体积混凝土结构裂缝的一般概念
混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中,底板出现裂缝的现象占调查总数的20%左右,地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80%左右。所以,混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题,一直未能很好地解决。 国内外工程技术界都认为,规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。各同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽小完全一致,但基本相同。如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0.3~0.4mm;在轻微腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.2~0.3mm;在严重腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.1~0.2mm。但对建筑物的抗裂要求过严,必将付出L!大的经济代价。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围之内。 根据国内外的调查资料,工程实践中结构物的裂缝原因,属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80%以上,属于荷载引起的约占20%左右。在大体积混凝土工程施上中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝。因此,控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度,防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。我国的工程技术人员存科学实验的基础』:,以防为主,采用了温控施工技术,在大体积混凝土结构的设计、混凝土材料的选择、配合比没讣、拌制、运输、浇筑、保温养护及施工过程中混凝土浇筑内部温度和温度应力的监测等环节,采取了一系列的技术措施,成功地完成了我国许多钢铁企业和1二业民用建筑、高层建筑的大体积混凝土工程的施工,取得lr丰富的施工经验。
裂缝控制的施工措施
1.混凝土的浇筑方法可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,不得留施工缝,并应符合下列规定: (1)混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定,当采用泵送混凝土时,混凝土的摊铺厚度不大于600mm;当采用非泵送混凝土时,混凝土的摊铺厚度不大于400mm。 (2)分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝之前,将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间。层面应按施工缝处理。
2.大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时,水平施工缝的处理应符合下列规定:1)清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子,并均匀露出粗骨料;2)在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有水;3)对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施。
3.混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求,并应符合下列规定:1)当炎热季节浇筑大体积混凝土时,混凝土搅拌场站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施;2)当采用泵送混凝土施工时,混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车,混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
4.在混凝土浇筑过程中,应及时清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般较大,泌水现象也较严重,不及时清除,将会降低结构混凝土的质量。
5.混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列规定:1)保温养护措施,应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求;2)保温养护的持续时间,应根据温度应力(包括混凝土收缩产生的应力)加以控制、确定,但不得少于15d,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;3)在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。 保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力;其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体承受外约束廊力的抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝的目的。同时,在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施。
6.塑料薄膜、草袋可作为保温材料覆盖混凝土和模板,在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。
7.对标高位于±0.0以下的部位,应及时回填土;±0.0以上的部位应及时加以覆盖,不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。
8.在大体积混凝土拆模后,应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧烈干燥等措施。