[摘要]本文主要通過(guò)工地實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)分析預(yù)制軌道板C60砼塌落度損失過(guò)快的原因,來(lái)指導(dǎo)今后高標(biāo)號(hào)砼的施工,保證砼施工的順利進(jìn)行。
[關(guān)鍵詞]減水劑塌落度損失相容性
1、工程簡(jiǎn)介
中交路建德惠軌道板場(chǎng)(13#板場(chǎng))中心位于哈大鐵路客運(yùn)專(zhuān)線主線樁號(hào)DK771+950處,板場(chǎng)規(guī)劃占地面積為75畝,主要承擔(dān)主線DK736+719.76~DK784+805.4全長(zhǎng)48.086km范圍內(nèi)軌道板的預(yù)制鋪設(shè)任務(wù),其中包括32m箱梁1315片,24m箱梁18片,連續(xù)梁(32m+48m+32m)一座,路基兩段共4.493km。哈大鐵路客運(yùn)專(zhuān)線地處嚴(yán)寒地區(qū),工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求高,混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為100年,因此必須配制出具有良好和易性、高流動(dòng)性、高耐久性的高性能混凝土,以滿(mǎn)足工程結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)物施工的需要。所以砂、石、水泥、外加劑、外摻料、等混凝土料源調(diào)查和檢驗(yàn),選擇性能滿(mǎn)足要求且經(jīng)濟(jì)、料源穩(wěn)定的原材料尤為重要。我預(yù)制軌道板砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C60。
2、C60軌道板配合比
為了保證軌道板的外觀質(zhì)量和提高砼的強(qiáng)度,在C60砼的配合比中摻入了HJSX-A聚羧酸系高性能減水劑。我軌道板C60理論配合比為:1:1.54:2.73:0.11:0.011:0.30;分別表示水泥:砂:石子:水:摻合料:減水劑,(每立方米用料:水泥441kg,細(xì)骨料677kg,粗骨料粒徑5~20mm的1203kg
,一級(jí)摻合料49kg,HJSX-A聚羧酸系高性能減水劑4.9kg,拌和水132kg),其減水劑的摻量是根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)而做的,在拌和站實(shí)測(cè)坍落度為90~110mm,而實(shí)際砼到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng),立即用坍落筒做其坍落度,僅為30~40mm左右,從拌合站到施工現(xiàn)場(chǎng)僅有1公里的路程,砼斗車(chē)到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)也只要2~3分鐘時(shí)間,砼的坍落度損失過(guò)快,究其原因,我認(rèn)為影響坍落度損失的原因有以下幾個(gè)因素。
3、影響預(yù)制軌道板砼的坍落度損失的因素
3.1.減水劑的摻量
減水劑的摻量通常根據(jù)外加劑說(shuō)明書(shū)提供的標(biāo)準(zhǔn)摻量和有關(guān)摻量范圍的技術(shù)參數(shù),結(jié)合材料、工程的具體要求選定。我項(xiàng)目部所用的減水劑是山西黃河生產(chǎn)的HJSX-A型高性能減水劑,屬于聚羧酸系高性能減水劑,摻量范圍在0.8~1.2%之間,最先我板場(chǎng)C60砼的配合比中減水劑的摻量為1.0%。由于每批新到的水泥和摻合料溫度特別高,需水量大,水化反應(yīng)快,使混凝土坍落度損失加快,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)是外加劑同水泥不匹配。后經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室多次試驗(yàn)驗(yàn)證把減水劑的摻量增加為1.2%,事實(shí)證明新調(diào)整的配合比確實(shí)比原來(lái)的配合比砼坍落度損失?。ㄒ?jiàn)表1)。
3.2.水泥與減水劑的相容性
3.2.1.砼拌合時(shí)容易出現(xiàn)閃凝現(xiàn)象。閃凝現(xiàn)象是指在各種內(nèi)部和外部因素影響下,水泥和水的化學(xué)反應(yīng)過(guò)速,幾乎達(dá)到了僚亂的程度,以致頓時(shí)失去所有的
坍落度,“閃凝”現(xiàn)象是不能恢復(fù)的,閃凝現(xiàn)象在一定條件下與減水劑和水泥都有關(guān),減水劑對(duì)摻硬石膏的硅酸鹽水泥會(huì)發(fā)生“閃凝現(xiàn)象”,主要原因是這些減水劑不同程度地降低了硬石膏的溶解度或溶解速度,以及使硅酸鹽水泥及鋁酸鹽礦物水化作用加快,但摻二水石膏的水泥沒(méi)有閃凝現(xiàn)象,原因是這些減水劑對(duì)二水石膏溶解度不僅不降低而且會(huì)有促進(jìn)作用,我項(xiàng)目部用的是吉林亞泰水泥,吉林亞泰水泥主要是摻石膏的硅酸鹽水泥,其化學(xué)性質(zhì)正好與減水劑的性能相克,故造成坍落度的閃凝現(xiàn)象,為此我重點(diǎn)的說(shuō)說(shuō)外加劑與減水劑的匹配性,外加劑性能是指在混凝土檢驗(yàn)用材料、試驗(yàn)條件作了嚴(yán)格規(guī)定的條件下,對(duì)混凝土中使用外加劑而引起的必然變化而表示的。經(jīng)過(guò)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格的外加劑,在有的水泥系統(tǒng)中,高性能減水劑在低水灰比的混凝土中不同程度地存在坍落度損失快的問(wèn)題;而在另一些水泥系統(tǒng)中,水泥和水接觸后在初始60~90分鐘內(nèi),大坍落度仍能保持,沒(méi)有離析和泌水現(xiàn)象。前者,外加劑和水泥是不適應(yīng)的,后者是適應(yīng)的關(guān)于外加劑和水泥之間適應(yīng)與否,目前還不能定量地表示,大多以外加劑和水泥系統(tǒng)中,摻入某種功能外加劑,能否達(dá)到預(yù)計(jì)的效果來(lái)表示是否適應(yīng)。摻入高性能減水劑的水泥漿體,有一個(gè)臨界摻量,超過(guò)這一摻量繼續(xù)摻加時(shí),水泥漿體的流動(dòng)性和混凝土的初始坍落度不再增加,這一點(diǎn)稱(chēng)為飽和點(diǎn),此時(shí)外加劑摻量稱(chēng)為飽和摻量。在有些情況下,在飽和點(diǎn)上增加減水劑摻量,可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持大坍落度,此時(shí)外加劑和水泥是適應(yīng)的;而在另外一些情況下,在飽和點(diǎn)以上增加減水劑摻量,會(huì)導(dǎo)致混凝土離析和泌水,此時(shí)外加劑和水泥是不適應(yīng)的。水泥和高效減水劑適應(yīng)性可以用初始流動(dòng)度、是否有明確的飽和點(diǎn)以及流動(dòng)性損失等三方面來(lái)衡量。對(duì)于同一種高性能減水劑,飽和點(diǎn)因水泥不同而異;對(duì)同一水泥,飽和點(diǎn)也會(huì)因高性能減水劑不同而異。對(duì)于大多數(shù)高性能減水劑—水泥體系,其飽和點(diǎn)摻量大約為0.8~1.2%,飽和點(diǎn)摻量不僅受高效減水劑的質(zhì)量、水泥細(xì)度、石膏類(lèi)型與含量等因素影響,而且還受攪拌機(jī)類(lèi)型和運(yùn)行參數(shù)的影響。在配置高性能混凝土?xí)r,高性能減水劑的摻量通常要接近和等于其飽和點(diǎn)摻量,特別是配置坍落度大于20cm以上的高流動(dòng)性混凝土?xí)r,繼續(xù)增大摻量,不僅不會(huì)改善工作性能或增大減水率,還容易出現(xiàn)明顯的泌水和離析現(xiàn)象。改善高性能減水劑和水泥適應(yīng)性的措施主要有適當(dāng)控制水泥細(xì)度,降低循環(huán)負(fù)荷率,提高選粉效率,減少過(guò)粉磨現(xiàn)象。選擇適宜的水泥品種,要選擇流變性好、反應(yīng)性能低的水泥,也就是說(shuō),一經(jīng)攪拌僅結(jié)合少量水的水泥或形成鈣礬石少的水泥改變減水劑的摻加方法,采用后摻法或分批添加法等措施摻加減水劑,改善混凝土的工作性。選擇合適的減水劑,減水劑在堿性條件緩慢反應(yīng),從而使混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失減少??傊?,高性能減水劑和水泥之間的適應(yīng)性是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題,為提高混凝土的工作性能,除從以上幾個(gè)方面改善水泥的適應(yīng)性能外,還必須針對(duì)不同的外加劑品種用試驗(yàn)的方法尋找最佳摻加比例。后改變外加劑的摻量,其砼的塌落度,損失降低。見(jiàn)試驗(yàn)室人員現(xiàn)場(chǎng)做落坍度表(如下):
3.2.1表1
落坍度 時(shí)間 | 9cm | 7cm | 5cm | 2~3cm |
從現(xiàn)場(chǎng)到工地 | 拌和站 | 現(xiàn)場(chǎng) | 10分鐘 | 20分鐘 |
砼經(jīng)過(guò)20分鐘后為2~3個(gè)落坍度,根本無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工,在保證不得影響砼的強(qiáng)度的情況下,后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理及實(shí)驗(yàn)監(jiān)理同意,加大其塌落度(見(jiàn)表2) 3.2.2表2
落坍度 | 14cm | 10cm | 7.5cm | 3~4cm | 2cm |
時(shí)間 | 拌和站 | 現(xiàn)場(chǎng) | 10分鐘 | 20分鐘 | 30分鐘 |
3.2.3表2很明顯地反映出砼坍落度的損失情況,C60砼在以砼拌和站14cm經(jīng)20分鐘檢測(cè)僅為3~4cm左右,根本無(wú)法進(jìn)行砼施工,影響砼的振搗及和易性,改用水泥后,砼的坍落度損失值大大地改善。 3.2.4見(jiàn)表3
落坍度值 | 9cm | 9cm | 8.5cm | 8.0cm | 7.0cm |
時(shí)間 | 拌和站 | 現(xiàn)場(chǎng) | 10分鐘后 | 20分鐘后 | 30分鐘后 |
從表3中可以很明顯地看出落坍度損失值處于正常水平,也符合配合比實(shí)驗(yàn)坍落度,能夠滿(mǎn)足砼的施工要求。 3.2.5.水泥的選擇與減水劑的相容性對(duì)砼的坍落度影響相當(dāng)重要,只有通過(guò)試驗(yàn)才能選擇到“相容性”較好的水泥和減水劑,水泥正是我們通過(guò)試驗(yàn)選擇的最佳水泥。 3.3.氣溫的影響 3.3.1.在砼的施工過(guò)程中,氣溫也是對(duì)砼坍落度產(chǎn)生影響的原因之一,我項(xiàng)目部在6月至11月對(duì)軌道板砼進(jìn)行施工,施工期間氣溫基本上在20。~38。之間,7、8、9三個(gè)月施工期間的砼塌落度影響較大,可見(jiàn)表4; 表4
坍落度值 | 9cm | 8.5cm | 7.0cm | 5.0cm | 3~4cm |
地點(diǎn)或時(shí)間 | 拌和站 | 現(xiàn)場(chǎng) | 10分鐘后 | 20分鐘后 | 30分鐘后 |
3.3.2.表中可以看出氣溫對(duì)坍落度影響也較大,采用拌和時(shí)加大用水量,增加其坍落度。由9cm調(diào)整為10~12cm左右,經(jīng)高溫散失部分水份后,其落坍度能滿(mǎn)足砼的施工,見(jiàn)表5
坍落度值 | 11cm | 10.5cm | 9.5cm | 8.0cm | 6~7cm |
地點(diǎn)或時(shí)間 | 拌和站 | 現(xiàn)場(chǎng) | 10分鐘 | 20分鐘 | 30分鐘 |
表五反映的數(shù)據(jù)符合C60砼坍落度的設(shè)計(jì)值,能夠保證軌道砼的正常振搗與澆注。 3.3.3.砼在氣溫低時(shí)降低塌落度來(lái)滿(mǎn)足砼的施工,氣溫降低時(shí)高標(biāo)號(hào)砼影響較大,掌握好氣溫的高低對(duì)砼的施工是非常有利的。 3.4.砼斗車(chē)的影響 3.4.1.砼斗車(chē)在運(yùn)輸過(guò)程中保證砼的運(yùn)輸時(shí)間,盡量縮短砼罐車(chē)的運(yùn)輸時(shí)間(見(jiàn)表)
氣溫 | 有攪拌設(shè)施運(yùn)輸(min) |
30~39 | 10 |
20~30 | 30 |
10~19 | 45 |
3.4.2.砼斗車(chē)所殘留砼的影響,斗車(chē)每次澆注完砼都裝水進(jìn)行沖洗斗車(chē)內(nèi)的砼,由于受斗車(chē)自身內(nèi)部的結(jié)構(gòu)影響(錐型式結(jié)構(gòu))以致砼的殘留,斗車(chē)內(nèi)自身砼對(duì)每次所拌的砼水份的吸收,當(dāng)然這只是很小的原因之一。 結(jié)束語(yǔ):高標(biāo)號(hào)砼坍落度損失過(guò)快的原因,主要在于減水劑與水泥的選擇上,減水劑與水泥選擇的好壞對(duì)高標(biāo)號(hào)砼坍落度起主導(dǎo)作用,通過(guò)對(duì)坍落度損失過(guò)快原因的分析來(lái)指導(dǎo)今后砼的施工,保證施工的順利進(jìn)行,使我們?cè)陧诺氖┕ぶ性鲩L(zhǎng)經(jīng)驗(yàn),也能夠更好地了解外加劑與水泥的性能。 參考文獻(xiàn): [1]《公路工程試驗(yàn)工程師手冊(cè)》北京:人民交通出版社 [2]《土木工程材料》北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社
姓名:溫云飛.
性別:男.
出生年月:1983
年10月6日
學(xué)歷:本科.
畢業(yè)學(xué)校:內(nèi)蒙古大學(xué)交通學(xué)院.
身份證號(hào):152634198310063013.
聯(lián)系電話(huà):15164335080
郵箱:lijinfeng.1983@163.com
詳細(xì)通信地址:吉林省徳惠市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)龍鳳九社花窖中交哈大客專(zhuān)工程經(jīng)理部三分部
郵編:130300