混凝土与外加剂常识

混凝土与外加剂常识

一 、多加水混凝土的流动性增大而强度降低

我们知道混凝土中水加的多了,混合物就变的稀薄了,水泥浆对砂石的包裹隔离润滑作用更好了, 因而流动性得到了改善,搅拌和浇捣都比较容易进行了。但是搅拌混凝土用的水,在混凝土养护硬化过程中,只有一小部分(大约占水泥重量的10%—20%)的水是用来与水泥起化学作用的,而剩余的大部分水不断地蒸发掉了,这些水分原来在混凝土中所占的位置上就留下了小气孔,它使混凝土变得不那么密实了。泥浆变得稀薄了,粘性就小了,使得水泥浆不能更好地与砂石胶结在一起,这也促使混凝土的强度降低。

二、混凝土中水泥用量不能过多

在满足混凝土流动性、强度、耐久性等要求的前提下,力求节约材料并使成本尽可能降低是重要的任务。在混凝土组成的四种基本成分中以水泥价格较高一档。它又是一种较宝贵的胶凝物质材料,在国民经济基本建设中广泛需用,因此应该昼节约水泥。同时,混凝土中水泥用量过多,不但不经济,而且对混凝土的某些技术性能反而有害,对混凝土的不透水性、膨胀和收缩都会有不良影响,甚至造成质量事故。因此水泥用量不能过多。标准中规定混凝土使用量上限水泥用量不宜大于550 kg/m³。

三、混凝土运输愈快愈好

新拌制的混凝土应忙的浇入模内,因而要求混凝土的运输愈快愈好。我们知道水泥是有一定的初凝时间的,施工时,搅拌运输和浇注振捣的工序都应在水泥初凝时间之前完成,因此运输应加快速度, 避免水泥凝结。此外,混凝土在运输路途上将有水分蒸发,如果运输时间长,会由于失水过多,使混凝 土流动性变差,从这一点出发,也应使运输速度加快。

四、混凝土运输应避免振动和烈日曝晒

新拌制的混凝土是颁较均匀的混合物。如果在运输过程中受振动就会使砂石及水泥的位置重新排列,由于它们的比重各不相同,在振动力作用下,会发生分层离析,较重和较大的颗粒下沉,水分上浮。这样浇入模内的混凝土就不是均匀的混合物了,当然对制口的质量有不良影响。混凝土运输过程中还受气候的影响。烈日曝晒将使混凝土水分损失很多,使流动性变差,浇注和振捣发生困难。因此在夏天烈日下运输混凝土应加以遮盖,但注意不能用吸水的东西盖。

五、水泥不能过期

水泥的储存时间不能过长,是因为在存放时,水泥的颗粒会和空气中的水气、二氧化碳气体发生作 用,降低这些颗粒的胶结性使水泥凝固时间延长、强度下降。一般硅酸盐水泥,存放三个月,强度将降低10%~20%;存放六个月,强度将降低15%~30%。水泥一般至多存放三个月。存放时间再长,即为 过期,过期水泥,标号降低,如果还想使用,必须进行检验,重新确定标号。因此,在工地上水泥要先到先用,尽快使用,如果发现水泥袋上打印的出厂日期到今已超过三个月,必须经试验证明合格后,才能使用。

六、混凝土外加剂

混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中加入,用以改善混凝土性能的物质。掺量不大于水泥重量的 5%(特殊情况除外)

七、外加剂在混凝土中的作用

外加剂在混凝土中的作用主要表现在以下两个方面:

1. 改善新拌混凝土的工作性能

可提高混凝土拌合物的流动性,减少拌合物的用水量,使混凝土拌合物易于浇筑,便于振捣。保持 混凝土拌合物的不泌水、不离析、不分层,提高混凝土匀质性,提高混凝土拌合物的可泵性,减少混凝土 内摩擦力,实现混凝土的高商品化。调节混凝土初、终凝时间,减少或延缓水化放热。补偿收缩或微 膨胀。

2. 提高硬化混凝土的物理性能

提高混凝土强度,包括早期及后期强度。增加混凝土的密实性,减少收缩、徐变,提高混凝土的体 积安定性。提高混凝土的抗渗性,抗冻融性,增加混凝土的耐久性。控制碱与活性骨料间的碱—骨料 反应。

八、应用外加剂的技术经济效益

应用外加剂的技术经济效益现在主要体现在如下几方面:

1. 节省水泥在保持相同强度时,可减少10%—20%的水泥用量。

2. 提高强度可以缩小构筑物尺寸,减少构件自重,降低建筑成本。

3. 改善混凝土的抗渗性和密实性,提高混凝土的耐久性,延长了混凝土的使用寿命。

4. 提高混凝土早期前度可提前拆模,加快施工进度。

5. 扩充了混凝土的用途为大跨度预应力桥梁、高层建筑创造条件。为水下混凝土、海洋石油平台混凝土的实现提供了保证。

6. 加速了混凝土施工新工艺的实现如喷射混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土、滑膜施工、冬季施工 等均不能离开外加剂。

7. 把混凝土技术推向了高科技领域进入20世纪90年代世界各国都在致力于发展高性能混凝土, 使用外加剂是生产高性能混凝土的必要手段,因此混凝土外加剂的发展就成了混凝土技术发展的重要关键。

九、外加剂的掺加方法

外加剂的掺加方法主要有以下几种:

1. 同掺法即粉状外加剂与混凝土组成材料混合在一起,一同加水搅拌、液体外加剂则加入拌合水 中共同加入搅拌机。同掺法使混凝土在一开始水化时就有外加剂介入,立即被吸附到水泥表面,从而迅速降低了液相中的浓度。

2.后掺法在混凝土加水搅拌了一段时间后,再加入外加剂进一步搅拌,即水泥水化反应进行了一段时间后,外加剂才介入水化反应,从而保持了混凝土液相中的外加剂浓度不会很快降低。

3.多次加入法在混凝土搅拌过程中,把外加剂分几次加入混凝土拌合物中,这种方法对减小拌合物的坍落度损失效果很好。

在相同条件下,后掺法、分多次加入法都可以降低外加剂的掺量。

十、外加剂掺量与负面效应

影响外加剂掺量的主要原因是:水泥品种、掺合料品种、施工环境温度及外加剂掺加方法等。外加剂的掺量应从技术效果和经济效果两方面来考虑,其根本的原则是保证混凝土技术要求的条件下,采用经济性较佳的掺量。一般外加剂产品均注明掺量范围,可根据试配结果确定合适的合理掺量(经济性较佳的合理掺量)。

有些外加剂超量掺入不但达不到预期效果,反而会带来负面效应:

1. 普通减水剂掺量超过推荐掺量时应做试验确定,不然会造成严重缓凝,后期强度损失过大。

2. 强化型减水剂掺量超过推荐掺量时应做试验确定,不然不但减少率增加不明显,反而造成泌水、离析、坍落度损失大

3. 引气剂或引气减水剂掺量超过推荐掺量时应做试验确定,不然均会影响后期强度。

4.早强剂及早强减水剂掺量超过推荐掺量时应做试验确定,不然会引起后期强度损失,混凝土表面出现白霜,产生盐析现象。

5. 缓凝剂及减水剂掺量超过推荐掺量时应做试验确定,不然会使混凝土长时间不凝结,水分散失后造成表面起砂,严重影响强度。

十一、外加剂与水泥的适应性

同一种外加剂对不同品种的水泥,往往表现出不同反应效果和现象。即为外加剂与水泥的适应 性。实验表明,影响外加剂与水泥的适应性的因素主要有:水泥品种、矿物组成含量、含碱量、掺合料品种、石膏、细度及新鲜程度等。

外加剂的砼在施工过程中,可能出现一些问题:

(一)泌水、离析

掺入减水剂的砼,由于吸附、分散、电性作用,使存在于水泥浆体絮凝结结构中的游离水释放出来,水泥颗粒间的电性作用,水化膜的润滑作用,使泥浆的流变性能增强。

1.从外加剂本身,在没有按要求的减水率减少用水量,或掺入过多的减水剂,从而使砼中自由水多造成了砼和易性差、泌水、离析现象。

2.砼的配合比不合理

碎石级配不合理或间断级配也是造成泌水、离析的主要原因。

(二)缓凝时间过长

机理:生成钙矾石膜阻断水泥和水的水化反应

1. 砼可能过多的掺入了具有缓凝型的外加剂;

2.可能水泥中石膏过多:或许水泥厂为节约成本,过多的在熟料里掺加了CaSO₄ 或 CaSO₄.1/2H₂O 代替CaSO₄ .2H₂O;

3. 可能水泥中石膏过多;

4. 水灰比过大,自由水多;

(三)强度低

1. 配合比是否合理,砼的压碎指标是否在标准之内,沙子的细度模数太小,含泥量和泥块含量超标,水灰比过大。

2. 水泥用量低,水泥的实际28天强度值低,水泥本身的需水量过大。

3. 若早期强度低,可能是多掺了具有缓凝型的外加剂或水泥本身熟料中石膏过多。

4. 在施工过程中振捣不密实或漏振。

(四)经时损失过大

1. 可能外加剂中缓凝组份和保坍组份不够;

2.可能是水泥中的C3A含量过多,激发了水泥的早期强度,使砼在短时间内失去了可塑性。

(五)墙体长毛

其墙体长毛的主要原因是因为砼中掺加了带有Nac1( 盐)的防冻剂,在潮湿的环境中,由于内外温差效应而使砼析出白色盐卤,追究其预防方式,尽量使用无氯盐防冻剂,或在氯盐防冻剂中掺入化学成分,抑制其盐析,必要条件是干燥状态。