復摻技術在冬季施工商品混凝土中的應用研究

武駿娟

(中國水利水電第七工程局有限公司第五分局,眉山620860)

對商品混凝土進行實際使用時,除了要將粉煤灰摻入其中,同時將超過兩種的摻合料予以加入,此種技術即是復摻技術。在當前時期,復摻技術得到了一定程度的應用,帶來的技術效益、經濟效益較為理想。將復摻技術予以應用可以使得火山灰效應有大幅提升,微粒化學反應也會增加,這樣就能夠起到良好的誘導作用。復摻并非只是將兩種或兩種以上的摻合料進行混合,更為重要的是,要確保這些摻合料具有的優勢能夠真正發揮出來,并形成互補關系,這樣可以使得混凝土強度有一定程度的提高。應用復摻技術可以使得混凝土具有的和易性、粘聚性以及保水性切實改善,而坍落度則會降低,混凝土早強會有所提高,后期強度也能夠得到保證,而且其抗滲、抗凍、耐腐蝕等方面的能力也會增強。另外,復摻技術的應用可使得混凝土生產過程中所要投入的成本控制在合理范圍內,企業能夠獲得良好的社會、經濟、環境等效益。

1 復摻技術與商品混凝土概述

目前在大多市政項目施工中,商品混凝土得到了廣泛應用,中國水電七局控股的中水電成都天府新區建材有限公司與成都軌道新山建材有限公司是以供應商品混凝土為主業的,基于近年來對這兩個公司銷售混凝土的情況及現場澆筑經驗來分析,商品混凝土的質量對整個工程質量會產生直接影響。現階段,商品混凝土技術發展速度是較快的,一些全新的技術、新型材料出現在人們的視野中,而在對混凝土進行改性處理時,礦物摻合料則是不可或缺的。在對復摻技術予以應用時,除了要將適量的粉煤灰摻入到混凝土中,還要將經過磨細處理的礦渣粉、硅灰等加入其中,這樣可以使得水化熱變低,并提高混凝土的和易性、耐久性等,且可對成本予以有效控制[1]。

2 商品混凝土在施工中常見的問題

對傳統混凝土進行分析可知,其早期強度并不高,在建筑施工過程中予以應用的話,出現裂縫的幾率是較高的,針對工程質量會產生直接影響,施工安全也難以得到保證。在開展建筑施工時,如果混凝土性能達不到要求,項目質量就無法保證,因此要對混凝土材料展開深入的研究,采取有效措施使得材料性能進一步提升,真正滿足項目施工的實際需要。從傳統混凝土應用的現狀來看,常見的問題是水化熱,當混凝土水化熱能夠有一定程度降低時,溫度裂縫就可得到有效控制,早期強度也會提高很多。業內很多的專家針對這個問題展開了長時間研究,針對多種材料的摻入效果予以比較,從研究的結果來看,將適量的粉煤灰摻入到混凝土中,可以使得這個目標切實達成。此種技術在當下的建筑施工中已經得到了普遍應用,效果也是較為理想的。現階段,國內的建筑行業迅速發展,相關人員要對粉煤灰的使用展開更為深入的研究,將其具有的活性充分挖掘出來,確保混凝土性能大幅提升,使用率更為理想。在展開混凝土施工時,將增強劑加入到混凝土中,可以使其早期強度提高,而且在成型后,裂縫數量也會明顯減少,此種技術即是單摻技術。在單摻技術逐漸成熟后,相關人員以此為基礎提出了復摻技術,并在混凝土生產中予以應用,取得的效果是較為理想的。在過去一段時間,商品混凝土為四組分,現在轉變為六組分、九組分,簡單來說,除了要加入水泥、砂石、水,同時要將一定數量的粉煤灰、磨細砂、硅灰、礦物材料、外加劑等摻入其中。尋找到最為科學的搭配比例,就可使得商品混凝土具有的和易性、耐久性提高,而且抗壓強度也會得到提升[2]。

3 復摻商品混凝土配合比設計思路

在對商品混凝土的配合比予以確定時,外部環境因素是一定要考慮的,在冬季進行混凝土生產時,要依據實際的問題來對配合比進行適當調整,如此方可使得商品混凝土不會出現質量問題。冬季到來后,要按照冬季施工標準來對混凝土的配合比進行設計,保證施工質量達到要求。論文針對復摻技術的應用展開分析,對粉煤灰、磨細礦渣粉的實際應用展開探究。

3.1 原材料選擇

1)選用的水泥包括PI、PⅡ、Po等型號,強度等級超過42.5級。

2)選擇的摻合料主要是粉煤灰、磨細礦渣粉,其中,粉煤灰選用Ⅰ級、Ⅱ級,而礦渣粉則是s75、995等。

3)在對粗細骨料進行選用時,中砂是最為適合的,卵石、碎石要保證連續粒級達到要求,對含泥量必須要予以控制。對于泵送混凝土來說,必須要保證碎石中的針片狀顆粒占比在10%以內。

4)選用的外加劑應該是復合型,在抗凍、減水、塑化等方面應具有良好的性能。寒冷期使用的外加劑應該要耐低溫,可將復合型、耐低溫復合劑結合使用。

3.2 配合比設計參數的確定

1)將水泥凝膠的用量予以明確,相較于常溫季節,冬季應該要適當加大,每平方米大概為20 kg,另外,摻合料應該減少,水泥則要增加。

2)在使用摻合料時,要控制好實際的摻量,一般來說,復摻量應在15%～25%；粉煤灰應該要超量取代,而磨細礦渣粉則應等量取代,同時要依據溫度來對總量進行適當調整。當溫度低至-5 ℃,摻入的Ⅱ級粉煤灰為25%,S75級礦渣粉為10%；低至-10 ℃,粉煤灰占比為20%,礦渣粉為12%；低至-15 ℃,粉煤灰為15%,礦渣粉為10%。這里需要指出的是,粉煤灰、礦渣粉的級別如果較高的話,應該先要進行試驗,摻量可適當增加。

3)在確定砂率時,選用中砂的話,砂率應該控制在39%～41%；選用中粗砂的話,則應控制在40%～42%。

4)對混凝土的坍落度要予以有效控制,如果泵送高度并未超過60 m,那么C30至C45碎石混凝土的坍落度應該為150～170 mm。

5)在攪拌混凝土時,時間控制也要做到位,60 s是最為合適的,在混凝土出機時,溫度應該要超過10℃。

4 實驗結果分析

如果單位用水量是完全相同的,復摻混凝土的坍落度一般是較大的,導致此種情況發生的原因是摻入一定量的礦粉材料。眾所周知,礦粉材料具有的性質和水泥是大致相同的,其中含有大量的玻璃體,摻入礦粉材料后,混凝土的結構粘度就會變得較低,此時,拌合物流動性明顯加大。若想使得采用復摻技術的混凝土在坍落度方面不會加大,必須要對用水量予以適當減少。從單摻技術的應用來看,混凝土具有的抗壓強度在7 d時達到25.3 MPa,而在28 d天時,則增加至35.5 MPa,從流動性來看,相較于復摻技術是相對較差的,1 h的坍落度為155 mm。復摻混凝土的抗壓強度在7 d時為24.8 MPa,在28 d時則可達到40.2 MPa,而且具有良好的流動性,從坍落度來看,1 h內可以高達185 mm。從兩種混凝土比較的結果來看,當混凝土的等級完全相同時,選擇復摻技術的話,可以保證混凝土具有的流動性大幅提高,這是因為使用的兩種材料在靜電斥力方面是有區別的,產生的作用自然也不同。礦粉、粉煤灰等屬于礦物摻合料,對高效減水劑能夠起到一定的吸附作用,并且會形成雙電層,與此同時,粒子間也會出現分散勢力,由于混合料表面的電位是較高的,排斥力也相對較大,如此就可實現水泥的分散,當摻合料的摻加度增加時,分散性會更為顯著。另外,礦粉顆粒、粉煤灰顆粒的體積均不大,顆粒表面相對光滑,摻入到混凝土后,則會填充到水泥顆粒間,這樣一來就會產生粒形效應,顆粒間的摩擦就會變得較低。當礦粉、粉煤灰位于水泥顆粒間,會導致原先呈現為絮凝狀態的顆粒被分散,此時,漿體含水量就會大幅增加,進而產生稀化現象。在對混凝土進行配制時,選用復摻技術的話,混凝土后期強度是較高的,出現此種情況的原因是礦粉中含有大量的玻璃體,而玻璃體的化學構成和水泥熟料是大致相同的,兩者的水化后產物也十分相似,此時,兩種產物呈現出的是相互穿插、搭接狀態,這就使得混凝土的內部密度大幅提升,強度自然也就隨之增加。當然,兩者也是有一定區別的,硅酸鹽和水相接觸時,立刻就會發生反應,凝膠、結晶是主要的產物。礦粉則不同,其和水直接接觸時不會在第一時間就出現水化反應,因為其具有的活性必須要利用物理方法、化學方法予以激發才能展現出來。正因為兩種材料和水接觸后產生的反應不同,所以混凝土具有的強度也存在差異[3]。

5 結 語

由上可知,在展開建筑施工時,混凝土材料是不可或缺的,而其具有的性能對施工會產生直接的影響。對于建筑施工人員來說,必須要對混凝土材料展開深入研究,將其具有的潛能充分挖掘出來,當混凝土材料的優化能夠真正實現,其具有的性能相較于傳統材料則會有明顯的優勢,建筑質量才能得到保證,而且施工所要投入的成本也能夠控制。在當前時期,國內經濟呈現出良好的發展趨勢,這為建筑行業提供了前所未有的發展機遇,一些全新的建筑材料、建筑技術已經在工程項目中得到應用。在展開建筑施工時,混凝土材料的應用是十分普遍的,而且用量也是非常大的,若想使得混凝土施工有序展開,質量達到要求,相關人員必須要將混凝土新技術予以大力推廣。國家針對混凝土新技術的研發工作起步不久,相比域外先進國家有一定的距離,研究經驗較為欠缺,研究成果也不足,這就使得國內建筑施工存在較多的問題,材料使用率較低,施工質量達不到標準要求,必須要通過有效措施解決這些問題,使得建筑行業邁上健康發展之路。