浅析减水剂在混凝土施工中的作用及建议

2013-08-05 09:54
黑龙江交通科技 2013年5期
关键词:硬石膏外加剂减水剂

雷 頫

(贵州省交通工程有限公司)

随着我国经济的快速发展,各类建筑工程的逐渐增多,混凝土工程也越来越多,而混凝土工程是很多建筑工程的核心,为了保障混凝土施工质量,合理的使用减水剂是一项必不可少的措施。但是现在很多施工人员对减水剂的作用还不是很了解,也不了解减水剂的使用要求,导致在使用过程中出现了一些质量问题,对混凝土施工质量造成了不利影响。这就需要在正确了解减水剂的作用的基础上,科学的、合理的使用减水剂,只有这样才能发挥其在混凝土施工中的作用。

1 减水剂的作用及施工要求

1.1 减水剂的作用

减水剂又被称为超塑化剂,是一种混凝土施工当中常见的外加剂,在混凝土搅拌物当中主要起到以下几个作用:第一,减水剂能够在不改变混凝土组分的前提之下,有效的改善混凝土的工作性,从而达到提高混凝土浇筑性能的目的;第二,在给定的工作条件下,减水剂能够调解水泥与水之间的水灰比,显著提高混凝土的强度和耐久性;第三,在保证混凝土浇筑性能和强度条件符合要求的前提下,减少搅拌过程中水与水泥的用量,并能有效的减少因徐变、干缩、水泥水化热等引起混凝土初始缺陷的因素。实际上现在的水泥性能及配合比已经非常成熟,通过这些途径很难再进一步提升混凝土的性能,现在国外已经将各种高效外加剂作为提高混凝土性能的有效措施,其中减水剂就是一种重要的方式,随着减水剂的研发工作的发展,各种高性能减水剂不断出现,这些减水剂的出现在混凝土施工当中发挥着更大的作用。

1.2 混凝土施工对减水剂的要求

减水剂是混凝土施工当中不可缺少的一种外加剂,但是混凝土施工对减水剂的使用也有着比较高的要求,这主要表现在以下几个方面:第一,要具有较高的减水率,减水率越高应该说发挥的效果也就越好,混凝土施工中常用的高减水率一般需要保持在12%以上。第二,减水剂不仅能够调节混凝土的坍落度损失,还要能够减少成型后混凝土的收缩率。第三,对于各种水泥都应该具有良好的适应性,这是因为在混凝土施工中所使用的水泥可能有很多种,这就需要减水剂对这些混凝土都能保持良好的适应性,使用之后能够提高水泥的工作性。随着国民经济的快速发展,城市建筑、桥梁、公路等建筑工程对混凝土的性能要求越来越高,高效减水剂是高性能混凝土的重要部分,理应受到施工技术人员的充分重视。

2 混凝土施工中减水剂的使用建议

2.1 减水剂在施工中配合掺量

矿石资源是水泥生产中的主要原材料,由于各地在矿石资源上有较大的差异,加上水泥生产工艺规模上的差异,导致我国在水泥品种上具有多样性的特点,即便是一种水泥质量上也有较大的差异。而每一种减水剂都有其适合的掺量范围,不同的减水剂也适合不同的水泥,这就要求在使用过程中要正确把握减水剂的配合掺量。一般来说木质素磺酸钙减水剂超量掺加的话可能会严重影响混凝土的凝结时间和强度,如果掺量不够会延长混凝土的凝结时间,导致早期强度相近。从现在的一些施工经验来看,一般来说木钙减水剂应该是水泥用量的0.25%,在这一掺量之下,可以减少10%左右的用水量。经过测算,普通水泥和矿渣水泥在28 d的强度能够提高20%左右。当然高效减水剂掺加量的越多,减水增强效果也就越好,但是从经济的角度来讲却是不可取的。笔者认为不同的减水剂其掺量标准如表1。

表1 不同类型减水剂掺量标准

2.2 考虑室外温度对减水剂使用的影响

混凝土施工大多是在室外进行的,室外温度对减水剂的减水效果、凝结时间、感化速度和含气量等都有比较明显的影响,一般来说温度阅读,凝结的时间也就越长。在20 ℃和28 ℃相同的减水剂掺量的情况,混凝土的初凝时间会相差2 h 左右,在15 ℃和30 ℃初凝时间差将会达到2 h 以上,终凝时间差可能会达到4 h。养护温度对减水剂的使用也有较大的影响,养护温度的下降会导致强度值明显减小,这一点在使用木钙减水剂的混凝土的早凝当中表现的最为明显。在矿渣混凝土当中使用木钙减水剂,一般来说养护温度为10 ℃的时候3 d 的强度只能达到基准强度的90%,养护温度为5 ℃的时候只能达到基准强度的75%,一般来说7 d 才能达到基准强度。因此在混凝土施工当中一般温服达到15℃才允许单独掺入减水剂,如果温度低于+5 ℃,应该使用适当的早强剂或者采取其它低温施工措施。但是对于大体积混凝土施工而言,由于混凝土的水化热量扩散很慢,混凝土的内部温度受到外界温度的影响较少,即便是在0 ℃左右也可以单独掺入木钙减水剂。温度低于0 ℃,为预防水结冰要将抗冻剂与减水剂同时使用。

2.3 减水剂对不同水泥品种的适应性

现在在混凝土施工当中常用的减水剂主要有三种,也就是M、MF、AF,这三种减水剂对水泥相对流动度的影响有一定的规律,这就涉及到减水剂对不同水泥品种的适应性。对于使用同一种减水剂且使用量相同的情况下,铝酸三钙含量较好的水泥相对流动的度较小,而对于铝酸三钙含量较大的水泥则相对流动性较大。而对于使用相同数量的同一企业生产的水泥而言,使用矿渣、煤矸石混合材的水泥相对流动度要明显的大于不同硅酸盐水泥。这说明铝酸三钙含量低的水泥对减水剂具有良好的是影响,混合料的水泥使用减水剂可以收到更好的效果。实际上三种减水剂对于任何水泥都有增大流动性、减水和增强的作用,但是作用的效果存在一定的差异,在使用的时候要遵循一般规律,同时要不断积累减水剂的使用经验,在施工当中总结出一套科学的减水剂使用方法。

2.4 注意减水剂用于硬石膏水泥的问题

在现在的水泥生产当中,一般使用的是二水石膏作为调凝剂,但是也有一些水泥厂家使用的是硬石膏作为调凝剂,而不同类型的减水剂对使用硬石膏作为调凝剂的水泥有着不同的影响,一般来说萘系减水剂对硬石膏水泥的影响比较小,而糖类、木质类的减水剂对掺入硬石膏的水泥影响比较大。尤其是使用硬石膏的水泥中铝酸三钙含量比较高的情况,使用而糖类、木质类的减水剂会出现凝结异常的现象。这就需要在水泥使用之前,要进行实验详细检查所使用的减水剂对水泥的影响情况,尽量避免凝结异常的情况出现。

总之,减水剂是混凝土施工中重要的外加剂,对混凝土施工具有重要作用,在使用过程中遵循一般的规律和要求,掌握减水剂的掺入量,只有这样才能保证混凝土施工质量。

[1]何廷树.混凝土外加剂[M].西安:陕西科技出版社,2003.

[2]安同富,刘建江,王永芳,等.聚羧酸外加剂与水泥适应性试验研究[J].混凝土,2006,(4):34 -39.

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