摘要: 聚羧酸超塑化劑在高性能混凝土工程中的試驗(yàn)及應(yīng)用, 表明該類產(chǎn)品在保塑性、緩凝性、減水率、強(qiáng)度和耐久性同萘系相比具有優(yōu)勢(shì), 特別是在一些技術(shù)要求比較高的工程中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞: 聚羧酸超塑化劑; 保坍性; 氯離子擴(kuò)散系數(shù); 耐久性; 工程應(yīng)用。
中圖分類號(hào): TU528.041 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 前言
隨著混凝土材料向高強(qiáng)、高性能、綠色方向發(fā)展, 人類社會(huì)向和諧、可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)步, 對(duì)混凝土組成中的重要組分——混凝土外加劑, 尤其是對(duì)高效減水劑提出了更高、更全面的要求。傳統(tǒng)的混凝土減水劑, 如第一代的木質(zhì)素系普通減水劑和第二代的萘磺酸鹽系、脂肪族系、氨基磺酸鹽系等高效減水劑由于摻量較大、減水率不夠高、增強(qiáng)效果不甚顯著、和水泥的適應(yīng)性不廣、混凝土坍落度時(shí)損較大;尤其是在生產(chǎn)過程中要使用一些有毒有害化學(xué)物質(zhì), 不利于可持續(xù)發(fā)展, 從而制約了進(jìn)一步的推廣。超塑化劑CS-SX1是一種專為高性能混凝土(泵送、防水、耐久、高強(qiáng)) 設(shè)計(jì)的聚羧酸系高效減水劑, 能有效的降低工作度的損失。超塑化劑CS-SX1與傳統(tǒng)的由甲醛、萘磺酸縮聚而成的萘系和木質(zhì)素磺酸鹽減水劑是完全不同的, 是一種新的完全不含甲醛的高性能聚羧酸系高效減水劑。與傳統(tǒng)的萘系或三聚氰胺類高效減水劑以及第一代丙烯酸鹽減水劑相比, 超塑化劑CS-SX1在減水作用、可泵性和坍落度保持性等方面具有更優(yōu)異的性能。
2 工程概況
由廈門市路橋混凝土有限公司提供預(yù)拌混凝土, 集美大學(xué)綜合體育館地下停車庫梁、板(105m ×30m ×0.4m) 兩塊約2600m3 , 采用的混凝土, 設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C30 S8, 泵送施工, 坍落度12cm。用福建水泥股份有限公司煉石P.O42.5; 比表面積388m2 /kg; 0.08mm的篩余0.24% , 初凝時(shí)間2h; 終凝時(shí)間3h; 3d抗壓強(qiáng)度32.0MPa; 3d抗折強(qiáng)度5.7MPa; 28d抗壓強(qiáng)度57.5MPa;28d抗折強(qiáng)度8.7MPa。中砂(Mx = 2.7) , 碎石( 5 - 40mm) , 連續(xù)級(jí)配, 內(nèi)摻Ⅱ級(jí)粉煤灰60kg/m3, 摻用淘正化工生產(chǎn)的超塑化劑CS-SX1水泥重量的1.1%, 水灰比為0.45, 出機(jī)SL = 14～15cm, 現(xiàn)場(chǎng)施工SL = 11～14CM?？杀眯耘c保水性良好, 實(shí)際混凝土強(qiáng)度28天為37.6～41.0Mpa, 抗?jié)BS > 30時(shí)(未發(fā)現(xiàn)滲透) 。生產(chǎn)結(jié)果(見表1) ,
3 技術(shù)難點(diǎn)及試驗(yàn)研究
3.1 技術(shù)難點(diǎn)(工程施工要求)
(1) 保坍性, 由于工程使用的水泥0.08mm的篩余僅為0.24% , 細(xì)度很小, 另外使用的砂偏細(xì),所以勢(shì)必增加了對(duì)外加劑的吸附, 從而加大了提高混凝土保塑性的難度;
(2) 低水灰比(最大水灰比為0.45) ;
(3) 本工程招標(biāo)文件的技術(shù)部分, 對(duì)地下停車庫混凝土的防水效果、混凝土的可泵性、塌落度的時(shí)損等都作了規(guī)定。解決以上的技術(shù)難題, 配制該部位混凝土?xí)r, 選用合適的外加劑成為關(guān)鍵。
3.2 試驗(yàn)研究
3.2.1 聚羧酸系減水劑CS-SX1與萘系減水劑勻質(zhì)性對(duì)比(見表2)
從勻質(zhì)性指標(biāo)可以看出, 聚羧酸外加劑具有較低的堿含量, 有利于混凝土耐久性的提高。聚羧酸外加劑比萘系外加劑具有更好的凈漿流動(dòng)度保持性、更大的減水率, 為減少混凝土用水量、降低混凝土的水膠比、減少混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失、提高耐久性、降低滲透性提供了技術(shù)可能, 滿足本工程對(duì)混凝土的性能要求。
3. 2. 2 聚羧酸系與萘系在混凝土中的性能試驗(yàn)
根據(jù)工程中提出的一系列技術(shù)要求, 經(jīng)過大量的混凝土試配, 進(jìn)行篩選后按調(diào)配的配合比(表3)進(jìn)行了聚羧酸高效減水劑CS-SX1和萘系復(fù)配的減水劑在混凝土的試驗(yàn), 其試驗(yàn)結(jié)果分別如表4、表5所示。
經(jīng)過對(duì)兩類外加劑對(duì)混凝土和易性、外觀的影響進(jìn)行的觀察,發(fā)現(xiàn)摻有聚羧酸類外加劑的混凝土無泌水現(xiàn)象,而摻有萘系減水劑的混凝土在靜停一段時(shí)間后開始出現(xiàn)泌水現(xiàn)象;從混凝土外觀質(zhì)量來看聚羧酸類外加劑優(yōu)于萘系減水劑。同時(shí)聚羧酸外加劑使混凝土具有良好的分散性和分散保持性,避免了過去依靠萘系復(fù)配緩凝組分來延長凝結(jié)時(shí)間保坍的缺陷,解決了混凝土坍落度損失問題,有利于泵送施工。從硬化混凝土的外觀質(zhì)量看,摻有聚羧酸外加劑的混凝土拆模后起表面致密光滑,且氣孔較少、分布均勻,無大氣孔存在。從混凝土的抗壓強(qiáng)度看,摻聚羧酸外加劑的混凝土不僅具有相當(dāng)高的早期強(qiáng)度,其后期強(qiáng)度亦大幅度提高,且不斷穩(wěn)定增長。聚羧酸外加劑這種良好的增強(qiáng)效果,可以大幅度降低水泥用量,提高礦物摻合料的摻量,使混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)大大降低,抗碳化能力大大提高,降低了混凝土的干縮率,有利于混凝土耐久性的提高,有利于高強(qiáng)高性能混凝土的推廣,符合綠色高性能混凝土發(fā)展方向和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
4 工程應(yīng)用情況
集美大學(xué)綜合體育館停車庫項(xiàng)目采用了添加聚羧酸超塑化劑CS-SX1的混凝土,按照配合比在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工試驗(yàn),取樣混凝土經(jīng)過性能試驗(yàn)論證完全符合工程的施工及設(shè)計(jì)要求,達(dá)到預(yù)期的效果。
5 結(jié)論
(1)聚羧酸外加劑具有較低的堿含量,有利于混凝土耐久性的提高,不增大混凝土的收縮。
(2)通過混凝土拌合物性能檢驗(yàn),聚羧酸減水劑比萘系具有更好的分散效果及保塑性,解決了傳統(tǒng)外加劑難以解決的混凝土保坍性差的問題。
(3)通過硬化混凝土性能檢驗(yàn),聚羧酸減水劑減水率大,具有良好的增強(qiáng)效果,可以降低水泥用量,提高了摻合料的用量,使混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)大大降低,提高了混凝土的耐久性。
(4)聚羧酸減水劑是一種安全、綠色環(huán)保型產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn):
[ 1 ] 王豪源,夏藝. 新型聚羧酸系高效減水劑系列產(chǎn)品的主要性能及其在工程中的應(yīng)用[J]. 混凝土與水泥制品, 2005, 4.
