淺談混凝土外加劑與水泥不適應性問題的解決辦法

路 巍，王玉杰

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

淺談混凝土外加劑與水泥不適應性問題的解決辦法

路 巍，王玉杰

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

對外加劑與水泥不適應性問題的解決過程及其原因進行了簡述、分析、研究，在總結中提出了幾點可能有效的辦法。

混凝土外加劑;水泥;適應性;總結

1 概述

混凝土外加劑和摻合料的作用：混凝土外加劑和摻合料可改善新拌混凝土的和易性，調節(jié)凝結時間，改善可泵性，改變硬化混凝土強度發(fā)展速率，提高耐久性，增強抗裂性，保證結構動載特性等。單摻混凝土外加劑的作用：(1)提高混凝土強度;(2)節(jié)約水泥;(3)既提高強度又節(jié)省水泥;(4)提高混凝土拌合物的流動性;(5)既提高流動性又節(jié)省水泥;(6)既提高流動性又提高強度。但選擇和使用不當也有可能帶來施工困難或造成工程質量問題。

隨著公路工程對水泥混凝土材料強度及混凝土工程結構的質量要求的逐步提高，混凝土中越來越多的使用“雙摻技術”，即在混凝土中摻用化學外加劑與礦物摻合料來改善拌合物的工作性能，提高混凝土的物理力學性能和耐久性，保障工程質量，節(jié)約水泥，降低成本。“雙摻技術”是國際公認制備高性能混凝土的必備手段，外加劑與摻合料已是高性能混凝土不可缺少的重要組成部分。

目前，我國在橋、隧、涵、路面工程、市政工程、水利工程等各行各業(yè)的工程結構混凝土中，外加劑與摻合料的應用已越來越廣泛。

隨著GB175-2007通用硅酸鹽水泥標準在2008年6月1日開始實施，2009年國家促內需、保增長三年大干的形勢下，我國基礎建設規(guī)模和速度進入前所未有的發(fā)展階段，伴隨而來的是水泥、外加劑、摻合料的用量越來越大，其性能也就越來越不穩(wěn)定，就造成混凝土的品質也起伏不定。

綜上所述，公路混凝土工程選用外加劑時，首先應做適應性檢驗，并根據工程材料及施工條件，通過試驗優(yōu)選和確定外加劑品種和適宜摻量，同時當條件變化時，重新進行試驗優(yōu)選。

外加劑摻量應以膠凝材料重量的百分率表示。隨著高性能混凝土“雙摻技術”的推行和普及，水泥與摻合料均被視為膠凝材料，摻合料對某些外加劑摻量的影響很大，因此，外加劑摻量應考慮摻和料對外加劑摻加效果的影響。

2 綠林街大橋外加劑與水泥不適應性問題及解決過程

在綠林街大橋項目中，由于水泥不穩(wěn)定，造成外加劑與水泥不適應問題非常嚴重。當前由于水泥產量逐年提高，而水泥中性能較穩(wěn)定、外加劑與之比較容易適應的天然調凝材料和混合材越來越少，有的地區(qū)已經沒有。水泥廠家開始陸續(xù)使用化工產品來代替天然材料，并且考慮成本問題，其摻量隨水泥熟料的強度變化而變化，這就造成水泥性能不穩(wěn)定，從而造成外加劑與水泥不適應性問題異常，有時適應性良好，有時適應性極差。適應性差的水泥拌和的混凝土有時保證能泵送的時間很短;有時外觀上氣泡又多又大;有時造成混凝土分層部位有缺陷;有時混凝土無法振搗密實，出現狗洞;嚴重的造成堵泵管，造成混凝土的浪費甚至引起質量事故。增加了許多不應有的損失。

下面我介紹一下綠林街大橋C50配比的主要試配過程：

綠林街大橋現澆箱梁為C50泵送、大體積、高性能預應力混凝土。由于外加劑與水泥不適應，造成混凝土保塑、凝結時間只能在30 min以內，因此使C50泵送、大體積、高性能預應力現澆箱梁混凝土無法正常澆筑。我們從更換不同批次水泥，同一批次水泥不同時間段的;不同省市、地區(qū)、廠家的不同類型外加劑，同一類型外加劑不同配方的;石料不同類型(摻小料的，不摻小料的，水洗的，水潤濕的);中砂(河砂、江砂);粉煤灰(一級、二級)不同批次的，同批次不同時間段的;不同地區(qū)的技術負責人，總工;期間從外加劑配方，水泥、粉煤灰比例，不同砂率，不同水膠比，又變換了許多次，最后終于找到了一種解決辦法，既經濟又實用。

至此，我們期待著第一次C50泵送、大體積、高性能、預應力現澆箱梁混凝土澆筑的驗證，無論是工作性能、力學性能、耐久性能，還是外觀性能。

通過這次研配綠林街大橋外加劑與水泥不適應性問題的過程，我們總結了幾點有一定效果的辦法。

(1)信息方面：和水泥廠試驗室建立信息溝通渠道，以提前或及時了解水泥廠水泥調凝材料及混合材的變化，以便提前或及時采取應對措施。

(2)原材方面：盡量選用含泥量小的砂、石料。多選幾種不同類別的外加劑和摻合料。水泥、外加劑、摻合料、砂、碎石進場后及時做原材試驗，并按選定的配比用新進材料做混凝土試拌，以便發(fā)現問題，及時解決問題。

(3)外加劑選定方面：首先應進行不少于3種外加劑的混凝土性能對比試驗，其技術指標應滿足標準相應品種外加劑的規(guī)定，并選用其指標最優(yōu)或較優(yōu)者，然后進行3種外加劑的經濟對比，外加劑的經濟性絕非僅取決于銷售單價，同時于摻量有關，外加劑價格=單位水泥用量×實際摻量×單價，單價雖高，但摻量較小的外加劑，同樣具備優(yōu)良的經濟性;最后：工程按性能、價格優(yōu)選外加劑時必須在選定一種使用產品的同時，確定另一種為備用產品。這是為防止因外加劑缺貨或供應不上而中斷施工所采取的措施。

其次：外加劑的摻法：①優(yōu)先選用溶液法;干粉一般提前24 h配制成充分溶解，形成無團塊的外加劑溶液后，再加入混凝土中拌勻。②后摻法：為了提高流動性，減少坍落度損失，再混凝土運輸車卸料前2 min將外加劑加入罐內，快速拌勻后出料澆筑。③二次摻加法：在拌和站先加扣除預留后的水和外加劑，每方混凝土預留5 kg水和0.2%的外加劑(預留量根據實際情況調整)，配成溶液按運輸車的總方量，到澆筑地加入，快速拌勻后出料澆筑。

3 配合比調整方面

(1)在規(guī)范范圍內，盡量減小水膠比，多摻質優(yōu)粉煤灰。

(2)在保證工作性能的基礎上，盡量降低砂率，減小膠凝材料用量。

(3)在滿足混凝土結構情況及施工方法的基礎上，盡量取大粒徑連續(xù)級配石料(以結構最小邊尺寸和鋼筋最小凈距或泵管管徑的要求)。

(4)在保證強度基礎上，盡量增大水膠比。

(5)在混凝土出機時達到輕微離析狀態(tài)，以30 min后或60 min后的混凝土達到可泵為準。

(5)羧酸類外加劑盡量和水一起加入拌和機內。

(6)用多種外加劑，干粉類，酯類羧酸，醚類羧酸，再依據所需功能和外加劑廠溝通摻加料種類和數量進行復配。

如果水泥中的調凝材料和混合材料變動范圍較大，通過以上方法都不能達到混凝土所需的設計要求，建議更換水泥。

U415.1

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1008-3383(2012)11-0146-01

2012-06-11