混凝土坍落度及其经时损失的控制
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小议混凝土坍落度的控制作者:滕悦来源:《城市建设理论研究》2013年第07期摘要:本文结合工作实践,分析了混凝土的坍落度试验的要点和如何控制关键词:坍落度试验;控制要点Abstract: In this paper, combined with the working practice, analyzes the key points of concrete slump test and how to controlKey words: the slump test; control points中图分类号:U4151.前言混凝土的坍落度试验是混凝土施工中的一个重要试验,无论是在混凝土配合比的设计过程中还是在混凝土的施工中都扮演着重要的角色. 坍落度的大小一般由施工部位、施工条件确定,在混凝土的试配阶段和施工中混凝土的坍落度偏差太大如何调整,坍落度损失大的原因和如何控制这些都是混凝土的施工中常见的问题。
现结合工作经验就就上述问题谈一下自己的心得体验。
2.坍落度的试验方法和适用范围,坍落度试验一般采用坍落度仪法进行,适用于坍落度值大于10mm,集料最大公称粒径不大于31.5mm的水泥混凝土拌和物坍落度的测定,对于工程上大多数水泥混凝土都是适用的,对于坍落度值不大于10 mm的水泥混凝土采用维勃稠度法进行测定,对于流动度很大的混凝土, 坍落度值大于220 mm的混凝土也可进行测定,只不过测量坍落度值时的方法不同,不是测量凝土拌和物垂直的落差,而是测量混凝土扩展后直径(测量最大直径和最小直径,在它们之差小于50 mm的情况下取其平均值为落度扩展值, 如大于50 mm需重新拌合取样重做)3.影响坍落度大小的因素(1)单位用水量单位用水量是混凝土流动性的决定因素。
用水量增大,流动性随之增大(2)浆集比浆集比指水泥浆用量与砂石用量之比值浆集比越大,即水泥浆量越大,混凝土流动性越大(3)水灰比水灰比即水用量与水泥用量之比水灰比增大,相当于单位用水量增大,水泥浆很稀,拌合物流动性也随之增大,(4)砂率砂率是指砂子占砂石总重量的百分率,在水泥用量和水灰比一定的条件下,由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用,可以减小粗骨料间的摩擦力,所以在一定范围内,随砂率增大,混凝土流动性增大,但砂率过大,当水泥浆不足以包裹骨料表面时,则粘聚性反而下降;当然.影响坍落度大小的因素还有还有很多如:水泥品种、集料特性、外加剂、气候温度等原因。
混凝土坍落度损失过快原因分析及解决方案随着混凝土工艺和性能的发展,高性能混凝土、自密实混凝土等相继得到广泛应用。
这些混凝土施工不再单纯考虑混凝土的强度,还要考虑混凝土的耐久性和施工性。
混凝土在拌合站开始搅拌至运到现场进行浇筑,中间需要运输、停放的时间,这期间会使混凝土的和易性变差,混凝土的这种现象又称为坍落度经时损失。
混凝土的坍落度损失直接影响了混凝土的施工性,给施工带来困难,可能造成施工事故,而且影响硬化混凝土的质量。
因此,分析引起混凝土坍落度过快的原因,对于预防混凝土坍落度损失具有指导意义,从而提高混凝土的施工性。
影响混凝土坍落度损失的因素十分复杂,如水泥水化放热及矿物组成、外加剂及掺加方式、环境条件、混凝土搅拌及运输方式、施工配合比、水泥用量和矿物掺合料用量等。
本论文主要从以下几个方面探讨引起混凝土坍落度损失的原因。
1. 混凝土坍落度损失影响因素-水泥水泥熟料的矿物组成和其矿物形态,直接影响到水泥水化硬化的进程以及对外加剂的吸附,因此对混凝土的施工性能有很大的影响。
水泥水化消耗自由水,并产生水化产物,使新拌混凝土的黏度增大是导致坍落度损失的主要原因。
水泥熟料四大矿物为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。
其中铝酸三钙水化最快,如果没有合适的调凝组分,铝酸三钙很快水化生成片状的水化铝酸四钙,这些水化产物相互搭接,致使新拌混凝土很快丧失流动性。
硅酸三钙水化反应也很快,并且由于硅酸三钙是水泥熟料中含量高的矿物,其水化程度直接影响浆体的凝结硬化。
因此,熟料中铝酸三钙和硅酸三钙含量的水泥,特别是铝酸三钙含量高的水泥,初期水化快,易造成混凝土坍落度损失。
水泥组分中的石膏也会对混凝土的坍落度产生很大影响。
在水泥粉磨过程中,由于熟料温度很高,会使水泥所用的二水石膏发生脱水形成半水石膏、无水石膏,使硫酸盐的活性增加。
因二水石膏的溶解度和溶解速率小于半水石膏,但大于无水石膏,故石膏能调节水泥硬化凝结时间。
预拌混凝土坍落度经时损失率标准值标准值
预拌混凝土系指由水泥、集料、水及根据需要掺入的外加剂和混合料等组分按一定比例,在集中搅拌站(厂)经计量、拌制后出售的、并采用运输车,在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物。
预拌混凝土与现场拌制混凝土相比,搅拌与浇筑之间的时间差大大延长,预拌混凝土的供应半径一般在10km~20km内,运输再加等待时间,这
个时间差达1小时甚至更长亦是经常的。
预拌混凝土的搅拌与运至现场开始浇筑之间的时间差,会造成预拌混凝土坍落度的损失,尤其是掺入外加剂,配制较高强度或大流动性混凝土时,坍落度损失严重。
实践中,往往由于对坍落度损失考虑不周,造成现场浇筑时,泵送或密实成型困难,从而影响施工效率和混凝土质量。
本文通过对坍落度经时损失的机理及影响坍落度损失的因素的讨论,探讨控制预拌混凝土坍落度经时损失的方法,对今后预拌混凝土的拌制和施工具有一定参考价值。
混凝土拌合物坍落度的增大和损失,本质上是组成混凝土材料的水泥浆流动性的变化,也就是水泥粒子的分散和凝聚的过程。
日本服部健一教授对混凝土坍落度损失机理很久前就作出了深入细致地研究。
他认为水泥颗粒的物理凝聚是造成混凝土坍落度损失的主要因素,并提出了反复掺加外加剂控制坍落度损失的方法。
服部健一研究指出,如果水泥粒子的布朗运动、重力等作用,使微粒之间的吸附、靠近超越图2(a)所示的势垒Vmax,水泥粒子就产生凝聚,例如,V,——静电斥力位能,V6——范得华引力位能,V,——水泥粒子间相互作用
的电位能曲线,为V.与V6的代数和,Vmax——阻碍水泥粒子相互吸附的势垒。
普通混凝土拌合物性能试验取样与试样的制备坍落度试验及坍落度经时损失试验3 基本规定3.1 一般规定3.1.1 骨料最大公称粒径应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52的规定。
3.1.2 试验环境相对湿度不宜小于50%,温度应保持在20℃±5℃;所用材料、试验设备、容器及辅助设备的温度宜与试验室温度保持一致。
3.1.3 现场试验时,应避免混凝土拌合物试样受到风、雨雪及阳光直射的影响。
3.1.4 制作混凝土拌合物性能试验用试样时,所采用的搅拌机应符合现行行业标准《混凝土试验用搅拌机》JG 244的规定。
3.1.5 试验设备使用前应经过校准。
3.2 取样与试样的制备3.2.1 同一组混凝土拌合物的取样,应在同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。
取样量应多于试验所需量的1.5倍,且不宜小于20L。
3.2.2 混凝土拌合物的取样应具有代表性,宜采用多次采样的方法。
宜在同一盘混凝土或同一车混凝土中的1/4处、1/2处和3/4处分别取样,并搅拌均匀;第一次取样和最后一次取样的时间间隔不宜超过15min。
3.2.3 宜在取样后5min内开始各项性能试验。
3.2.4 试验室制备混凝土拌合物的搅拌应符合下列规定:1 混凝土拌合物应采用搅拌机搅拌,搅拌前应将搅拌机冲洗干净,并预拌少量同种混凝土拌合物或水胶比相同的砂浆,搅拌机内壁挂浆后将剩余料卸出;2 称好的粗骨料、胶凝材料、细骨料和水应依次加入搅拌机,难溶和不溶的粉状外加剂宜与胶凝材料同时加入搅拌机,液体和可溶外加剂宜与拌合水同时加入搅拌机;3 混凝土拌合物宜搅拌2min以上,直至搅拌均匀;4 混凝土拌合物一次搅拌量不宜少于搅拌机公称容量的1/4,不应大于搅拌机公称容量,且不应少于20L。
3.2.5 试验室搅拌混凝土时,材料用量应以质量计。
骨料的称量精度应为±0.5%;水泥、掺合料、水、外加剂的称量精度均应为±0.2%。
混凝土损失原因及常用解决方法一、影响混凝土坍落度及其损失的因素单位体积用水量单位体积用水量是指在单位体积水泥混凝土中,所加入水的质量,它是影响水泥混凝土工作性的最主要的因素。
新拌混凝土的流动性主要是依靠集料及水泥颗粒表面吸附一层水膜,从而使颗粒间比较润滑。
而粘聚性也主要是依靠水的表面张力作用,如用水量过少,则水膜较薄,润滑效果较差;而用水量过多,毛细孔被水分填满,表面张力的作用减小,混凝土的粘聚性变差,易泌水。
因此用水量的多少直接影响着水泥混凝土的工作性,而且大量的试验表明,当粗集料和细集料的种类和比例确定后,在一定的水灰比范围内(W/C=~),水泥混凝土的坍落度主要取决于单位体积用水量,而受其他因素的影响较小,这一规律称为固定加水量定则,它为水泥混凝土的配合比设计提供了极大的方便。
水泥特性水泥的品种、细度、矿物组成以及混合材料的掺量等都会影响需水量。
由于不同品种的水泥达到标准稠度的需水量不同,所以不同品种水泥配制成的混凝土拌合物具有不同的和易性。
通常普通水泥的混凝土拌合物比矿渣水泥和火山灰水泥的工作性好。
矿渣水泥拌合物的流动性虽大,但粘聚性差,易泌水离析。
火山灰水泥流动性小,但粘聚性最好。
此外,水泥细度对混凝土拌合物的工作性亦有影响,适当提高水泥的细度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性,减少泌水、离析现象。
水泥对混凝土坍落度经时损失的影响主要体现在水泥细度和化学参数两个方面。
水泥的比表面积越小,颗粒形状越接近球形,混凝土的和易性将越好,坍落度经时损失也越小。
影响混凝土坍落度损失的水泥化学参数中,C3A和C4AF的含量、C3A的形态、硫酸钙含量及形态、碱含量等是影响混凝土坍落度经时损失的主要因素。
水泥的矿物组成不同会影响减水剂的坍落度损失,因为水泥中不同的矿物组成成分对减水剂的吸附能力有大有小。
水泥中几种主要矿物对减水剂的吸附能力有大有小。
水泥中几种主要矿物对减水剂(表面活性剂类外加剂)吸附能力顺序如下:C3A>C4AF>C3S>C2S在水泥加水搅拌后,外加剂随之被吸附到水泥颗粒表面。
混凝土坍落度及其经时损失的控制文章发表于:2010-10-19 10:44:20混凝土坍落度及其经时损失的控制一、新拌混凝土和易性1.1 新拌混凝土和易性的概念新拌混凝土的和易性,也称工作性,是指混凝土拌合物易于施工操作(拌合、运输、浇注、振捣)并获得质量均匀、成型密实的性能。
混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质,它至少包括流动性、粘聚性和保水性三项独立的性能。
流动性是指混凝土拌合物在自重或机械(振捣)力作用下能产生的流动并均匀密实地添满模板的性能。
粘聚性是指混凝土拌合物各组成材料之间有一定的粘聚力,不致在施工过程中产生分层和离析的现象。
保水性是指混凝土拌合物具有一定的保水能力,不致在施工过程中出现严重的泌水现象。
可见,新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性有各自的内涵,因此,影响它们的因素也不尽相同。
正是因为新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性有其各自独立的内涵,目前,尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法。
通常是测定混凝土拌合物的流动性,辅以其他方法或直接观察(结合经验)评定混凝土拌合物的粘聚性和保水性,然后综合评定混凝土拌合物的和易性。
测定流动性的方法目前有数十种,最常用的是坍落度试验方法。
将搅拌好的混凝土拌合物按一定方法装入圆台形筒内(坍落度筒,见图1),并按一定方式插捣,待装满刮平后,垂直平稳地向上提起坍落度筒,量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差(mm),即为该混凝土拌合物的坍落度值。
作为流动性指标,坍落度越大表示流动性越好。
实际施工时,混凝土拌合物的坍落度要根据构件截面尺寸大小、钢筋疏密和捣实方法来确定。
当构件截面尺筋较密,或采用人工捣实时,坍落度可选择大一些。
反之,若构件截面尺寸较大,或钢筋较疏,或采用机械振捣,则坍落度可选择小一些。
表1列出《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002)关于选用坍落度的规定。
表1 混凝土浇筑时坍落度选择范围结构种类坍落度/mm基础或地面等的垫层、无配筋的大体积结构(挡土墙、基础等)或配筋稀疏的结构 10~30板、梁和大型及中型截面的柱子等 30~50配筋密列的结构(薄壁、斗仓、筒仓、细柱等) 50~70配筋特密的结构 70~90注:a. 本表是采用机械振捣混凝土时的坍落度,当采用人工捣实混凝土时坍落度可适当增大;b. 当需要配置大坍落度混凝土时,应掺用外加剂;c. 曲面或斜面结构混凝土的坍落度应根据实际需要另行选定;d. 泵送混凝土的坍落度宜为80~180mm。
作业指导书混凝土坍落度扩展度及经时损失文件编号:第章第 1 页共 2 页1)试验仪具(1)坍落度筒:坍落度筒为铁板制成的截头圆锥筒,厚度应不小于1.5mm,内侧平滑,没有铆钉头之类的突出物,在筒上方约2/3高度处安装两个把手,近下端两侧焊两个踏脚板,以保证坍落度筒可以稳定操作。
(2)捣棒:为直径16mm、长约650mm,并具有半球形端头的钢质圆棒。
(3)钢尺:量程不小于1000mm,分度值不大于1mm。
(4)扩展度仪:平面尺寸不小于1500*1500mm、厚度不小于3mm的钢板,最大挠度不大于3mm。
(5)其它:小铲、喂料斗、镘刀和钢平板等。
2)试验方法(1)湿润坍落度筒及底板,在坍落度筒内壁和底板上应无明水,底板应放置在坚实水平面上,并把筒放在底板中心,然后用脚踩住两边的脚踏板,坍落度筒在装料时应保持固定的位置。
(2)把按要求取得的混凝土试样用小铲分三层均匀地装入筒内,使捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。
每层用捣棒插捣25次。
插捣应沿螺旋方向由外向中心进行,各次插捣应在截面上均匀分布。
每次插捣应在截面上均匀分布。
插捣筒边混凝土时,捣棒可以稍稍倾斜。
插捣底层时,捣棒应贯穿整个深度,插捣第二层和顶层时,捣棒应插透本层至下一层的表面;浇灌顶层时,混凝土应灌到高出筒口。
插捣过程中,如混凝土沉落到低于筒口,则应随时添加。
顶层插捣完后,刮去多余的混凝土,并用抹刀抹平。
(3)清除筒边底板上的混凝土后,垂直平稳地提起坍落度筒。
坍落度筒的提离过程应在3~7s内完成;当混凝土拌合物不再扩散或扩散时间已达50s时,用钢尺测量或读取扩展度测定仪底板上拌合物开展面的最大直径以及其垂直方向的直径,精确至1mm,结果修约至5mm,当两直径之差小于50mm时,取平均值,当不小于50mm时,应重新取样测定。
(4)扩展度试验从开始装料到测得扩展度值的整个过程应连续进行,并应在4min内完成。
作业指导书混凝土坍落度扩展度及经时损失文件编号:第章第 2 页共 2 页扩展度经时损失试验1 本试验方法可用于混凝土拌合物的扩展度随静置时间变化的测定。
混凝土坍落度经时损失与控制方法研究一、研究背景混凝土是现代建筑中最常用的建筑材料之一。
混凝土的坍落度是衡量混凝土流动性的重要指标之一。
坍落度的大小直接影响混凝土的工作性能和强度。
随着时间的推移,混凝土的坍落度会发生变化,这种变化被称为时损失。
时损失是混凝土生产和使用过程中不可避免的问题,因此如何控制混凝土坍落度的时损失是混凝土技术研究的热点之一。
二、研究内容1.混凝土坍落度的定义和测量方法混凝土坍落度是指在一定的条件下,混凝土在自重和外部力的作用下,坍落至规定高度的程度。
混凝土坍落度的测量方法有多种,常用的方法有斯利普槽法、坍落锥法和流动度法。
2.混凝土坍落度时效性的原因和表现形式混凝土坍落度时效性的原因包括水灰比、胶凝材料种类和用量、掺合料种类和用量等。
随着时间的推移,混凝土的坍落度会逐渐降低,表现为坍落度的减小、自由水的分离和混凝土的硬化。
3.混凝土坍落度时效性的影响因素混凝土坍落度时效性的影响因素包括环境温度、相对湿度、风速、混凝土温度、搅拌时间、施工方式等。
4.混凝土坍落度时效性的控制方法控制混凝土坍落度时效性的方法包括控制混凝土配合比、采用适量的减水剂、添加掺合料、控制混凝土搅拌时间、采用温度控制技术等。
三、研究结论1.混凝土坍落度时效性是混凝土生产和使用过程中不可避免的问题。
2.混凝土坍落度时效性的原因包括水灰比、胶凝材料种类和用量、掺合料种类和用量等。
3.混凝土坍落度时效性的影响因素包括环境温度、相对湿度、风速、混凝土温度、搅拌时间、施工方式等。
4.控制混凝土坍落度时效性的方法包括控制混凝土配合比、采用适量的减水剂、添加掺合料、控制混凝土搅拌时间、采用温度控制技术等。
四、研究意义混凝土坍落度时效性的研究对于提高混凝土工程质量、降低工程成本、推动混凝土技术发展具有重要意义。
同时,控制混凝土坍落度时效性的方法也可以为混凝土生产和使用过程中的技术创新提供参考和借鉴。
泵送混凝土塌落度规范要求篇一:关于混凝土、泵送混凝土塌落度的选择、控制和常见问题的总结施工现场经常遇到混凝土塌落度的问题,常见的问题总结如下:一、混凝土塌落度概念:混凝土坍落度主要是指混凝土的塑化性能和可泵性能,影响混凝土坍落度主要有级配变化、含水量、衡器的称量偏差,外加剂的用量容易被忽视的还有水泥的温度几个方面。
坍落度是指混凝土的和易性,具体来说就是保证施工的正常进行,其中包括混凝土的保水性,流动性和粘聚性。
和易性是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能,是一个很综合的性能其中包含流动性、粘聚性和保水性。
影响和易性主要有用水量、水灰比、砂率以及包括水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等几个方面。
二、检测方法:坍落度的测试方法:用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的塌落度桶,灌入混凝土后捣实,然后拔起桶,混凝土因自重产生塌落现象,用桶高(300mm)减去塌落后混凝土最高点的高度,称为塌落度.如果差值为10mm,则塌落度为10。
混凝土的坍落度,应根据建筑物的结构断面、钢筋含量、运输距离、浇注方法、运输方式、振捣能力和气候等条件决定,在选定配合比时应综合考虑,并宜采用较小的坍落度。
三、有关规定:对于混凝土塌落度的标准规定是很不明确的。
没有任何规范给予一个严格的标准,只有建议的标准。
因为在混凝土施工中,不同的部位、不同的配筋率、不同的气候或者不同的施工工艺都会影响可以施工的混凝土塌落度。
但总的原则是:在可以保证施工工艺和混凝土成型要求的情况下,尽量降低混凝土塌落度。
因为混凝土塌落度过大会引起很多问题,比如:对浇筑混凝土强度容易产生问题、震动棒不容易使得混凝土震捣密实、易出现混凝土离析和孔洞-------正如以上所述,塌落度同时也受着施工工艺和施工部位的制约。
比如,混凝土内配筋率很大、气温过高、运距过远、采用泵送砼------都会因为塌落度过小而无法施工的情况,应根据现场实际情况确定塌落度,不能过小影响施工,也不能过大影响混凝土质量。
(一)配合比调整规定混凝土生产过程中,混凝土质检员可随时根据原材料变化情况对配合比进行调整,以便控制混凝土质量在一定范围内波动,使混凝土质量相对稳定。
(1)混凝土质检员应密切关注砂石质量变化情况,以便及时调整。
当粗骨料级配变好,目测混凝土拌合物浆体明显增多时,可减少砂率1%~3%,反之,可适当增加砂率1%~3%。
当砂细度模数变化0.2左右时,可相应调整砂率约1%。
(2)密切关注砂石含水率变化,及时调整外加剂用量:强度等级低于C30~C25时,允许调整外加剂用量≤0.5kg/m3;强度等级在C30~C45之间时,允许调整外加剂用量量≤1.0kg/m3;≥C50的外加剂调整,由实验室主任进行调整。
(3)混凝土质检员在生产中发现混凝土拌合物气泡偏多,有泌浆、骨料下沉现象,且砂石含水率正常应降低外加剂用量。
反之,发现混凝土拌合物坍落度小于设计坍落度或坍落度损失过快,且砂石含水率正常应适当增加外加剂用量。
外加剂用量调整超出规定的范围或凝结时间异常,应立即报告实验室主任决定。
(4)生产过程中,砂石含水率正常,混凝土拌合物坍落度大于设计值或调整砂率时造成坍落度增大,可降低用水量;反之,不得私自增加用水量或降低砂石含水率,改变水胶比。
用水量调整可按照增加或减少5kg/m3水可增大或减少20mm坍落度的经验进行。
(5)如果水泥3天强度发生较大波动时,应由实验室主任对混凝土配合比进行临时调整,并给出临时生产配合比通知单供生产使用,同时加强混凝土取样检测,并做好记录。
(6)混凝土拌合物出现石子偏多时,应先测坍落度,若坍落度过大,应先调整用水量,不宜直接调整砂率;若坍落度满足设计要求,应先检测粗细骨料级配情况,若级配不正常可适当增加砂率1%~3%,若无异常可考虑过磅复检计量情况;(7)生产过程中出现混凝土坍落度异常,用水量偏高应通知试验员进行原材料试验,查找原因,切勿盲目调整配合比。
(二)混凝土出厂坍落度控制(1)混凝土质检员应了解混凝土配合比所生产的混凝土的坍落度经时损失情况,应根据原材料情况及时复检测试。
1外加剂经时损失引起的问题混凝土是应用最广泛的建筑材料,在混凝土中使用高效减水剂,这样就可以用常规的方法生产低水灰比和大流动性的混凝土。
这些混凝土具有良好的工作性、很高的强度和耐久性,产生了巨大的社会经济效益。
近几年,由于外加剂经时损失引起的问题归纳如下:1)混凝土现场加水,或添加过量外加剂调整混凝土坍落度,造成混凝土强度下降或凝结时间不正常。
由于混凝土坍落度经时损失引起新拌混凝土流动性变差,混凝土运输到施工工地时,坍落度变小,无法泵送施工,现场工作人员加入外加剂使混凝土重新获得大流动性,但由于增加外加剂掺量使混凝土凝结时间延长,造成混凝土凝结时间的不确定。
有的工作人员,直接往混凝土里加水,改变混凝土水灰比,造成混凝土强度下降、离析、开裂等质量问题。
2)过量使用缓凝组分,造成混凝土凝结时间过长或无法凝结。
由于混凝土经时损失的存在,一些工作人员为了克服这一问题加入大量的缓凝剂,使得混凝土的初凝、终凝时间大幅延长,给施工、养护等带来麻烦,甚至出现混凝土长时间不凝,最终拆除的质量事故。
3)新拌混凝土发生离析,泌水和滞后泌水的现象,缓凝组分使用较多或不当时会出现以上问题。
4)混凝土早期开裂。
由于使用的缓凝组分较多,混凝土受温度的影响敏感,早期强度发展缓慢,在没有达到一定的抗拉强度时,撤掉养护,这时干缩裂缝就会出现。
5)混凝土坍落度损失很快,混凝土浇筑后很难振捣密实,或来不及振捣就凝结,这种情况在夏季高温季节最易发生。
针对这一问题,近些年,混凝土领域开始提出:混凝土的和易性是混凝土第一性能的观点。
保持混凝土的坍落度是非常重要的技术和质量措施。
2混凝土外加剂和水泥的适应性的原理在掺加高效减水剂的水泥混凝土中,高效减水剂在低水灰比的混凝土中,不同程度的存在坍落度经时损失快的突出问题,我们称为外加剂和水泥不适应。
而另一种情况,水泥和水接触后,在开始的60min~90min内,坍落度仍能保持,而且没有离析和泌水现象,这种情况下外加剂和水泥是适应的。
泵送混凝土坍落度的损失与对策对于泵送混凝土而言,其坍落度经时损失是非常重要的技术指标。
本论文主要分析了影响混凝土坍落度经时损失的主要原因一混凝土配合比、组成材料、生产条件和环境因素及其影响关系;在此基础上提出了控制混凝土坍落度经时损失的对应措施。
标签:混凝土;坍落度经时损失;配合比;水灰比;砂率一、前言众所周知,商品混凝土本身是一种半成品,混凝土质量优劣,首先从混凝土的坍落度表现出来,可以说,混凝土坍落度是混凝土内在质量的外在表现。
混凝土坍落度是一项综合性的定量指标;泵送混凝土的“四性”即:和易性、粘聚性、保水性、可泵性(工作性),是混凝土定性的表现。
(一)混凝土坍落度的概述混凝土坍落度主要是指混凝土的塑化性能和可泵性能,影响混凝土坍落度的因素主要有级配变化、含水量、衡器的称量偏差、外加剂的用量,容易被忽视的还有水泥的温度等。
(二)混凝土坍落度的研究混凝土的商品化在我国的推行与发展已有二十多年的历史,商品混凝土产量、质量等各方面都有了长足的进步。
但与西方国家和日本相比,我国的商品混凝土仍处于发展的初级阶段,混凝土产品进入市场,参与市场竞争,最关键的就是要看混凝土的质量。
二、影响混凝土坍落度经时损失的原因分析总体分析,影响混凝土坍落度经时损失的主要因素有混凝土配合比设计(主要是初始坍落度、水灰比和砂率的大小),混凝土所用材料的性能、施工和环境条件(如运输距离、泵的性能和湿度)等,简要分析如下。
(一)配合比因素1.初始坍落度值泵送混凝土的初始坍落度值要大于一般施工的混凝土的坍落度值。
在水灰比和其他因素不变情况下,混凝土坍落度由水泥浆用量决定;坍落度越大,则水泥和水的用量增加,水泥浆量就越多,混凝土生产成本增加。
若混凝土浆量过多,集料就会相应减少,超过限度会出现流浆现象,混凝土拌合物的黏聚性、保水性变差,对强度、耐久性有负面影响。
反之,则会出现崩坍现象。
2.水灰比大小水灰比由混凝土强度决定,不能随意改变。
混凝土损失原因及常用解决方法一、影响混凝土坍落度及其损失的因素1.1 单位体积用水量单位体积用水量是指在单位体积水泥混凝土中,所加入水的质量,它是影响水泥混凝土工作性的最主要的因素。
新拌混凝土的流动性主要是依靠集料及水泥颗粒表面吸附一层水膜,从而使颗粒间比较润滑。
而粘聚性也主要是依靠水的表面张力作用,如用水量过少,则水膜较薄,润滑效果较差;而用水量过多,毛细孔被水分填满,表面张力的作用减小,混凝土的粘聚性变差,易泌水。
因此用水量的多少直接影响着水泥混凝土的工作性,而且大量的试验表明,当粗集料和细集料的种类和比例确定后,在一定的水灰比范围内(W/C=0.4~0.8),水泥混凝土的坍落度主要取决于单位体积用水量,而受其他因素的影响较小,这一规律称为固定加水量定则,它为水泥混凝土的配合比设计提供了极大的方便。
1.2 水泥特性水泥的品种、细度、矿物组成以及混合材料的掺量等都会影响需水量。
由于不同品种的水泥达到标准稠度的需水量不同,所以不同品种水泥配制成的混凝土拌合物具有不同的和易性。
通常普通水泥的混凝土拌合物比矿渣水泥和火山灰水泥的工作性好。
矿渣水泥拌合物的流动性虽大,但粘聚性差,易泌水离析。
火山灰水泥流动性小,但粘聚性最好。
此外,水泥细度对混凝土拌合物的工作性亦有影响,适当提高水泥的细度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性,减少泌水、离析现象。
水泥对混凝土坍落度经时损失的影响主要体现在水泥细度和化学参数两个方面。
水泥的比表面积越小,颗粒形状越接近球形,混凝土的和易性将越好,坍落度经时损失也越小。
影响混凝土坍落度损失的水泥化学参数中,C3A和C4AF的含量、C3A的形态、硫酸钙含量及形态、碱含量等是影响混凝土坍落度经时损失的主要因素。
水泥的矿物组成不同会影响减水剂的坍落度损失,因为水泥中不同的矿物组成成分对减水剂的吸附能力有大有小。
水泥中几种主要矿物对减水剂的吸附能力有大有小。
水泥中几种主要矿物对减水剂(表面活性剂类外加剂)吸附能力顺序如下:C3A>C4AF>C3S>C2S在水泥加水搅拌后,外加剂随之被吸附到水泥颗粒表面。
按上述顺序减水剂很快被吸附到C3A及C4AF等表面,而水泥水化的顺序也是C3A>C4AF>C3S>C2S。
C3A、C4AF 水化很快,等到C3S、C4S开始水化时,液相中外加剂的浓度已变得很低。
随着水化时间的延续,水泥颗粒表面的电动电位值减小,因而混凝土和易性变差,坍落度下降。
水泥中的含碱量对减水剂的作用有很大的影响,因为水泥中的碱(Na2O•K2O)会加速水泥的早期水化速率,有明显的促凝和早强作用,导致需水量增大。
一般含碱量高的水泥使减水剂的流动性减小,且流动度的损失加快。
在混凝土坍落度上表现为用高碱量水泥的混凝土坍落度损失大。
C3A、C4AF含量高和高碱量的水泥,一般对水泥相容性不好,坍落度损失大是外加剂与水泥适应性不好的最常见现象。
萘系减水剂在水泥颗粒上的吸附率和水泥水化速率受碱含量、细度、C3A、石膏等影响,它们控制混凝土流动性损失率。
水泥中碱含量过低对混凝土坍落度损失也有影响,使用可溶碱含量低的水泥时,当减水剂惨量不足时会损失坍落度,且当剂量稍高于饱和点时,会出现严重的离析与泌水。
生产实际中曾多次发现,一些低碱水泥使用硫酸钠含量在20%左右的低浓萘系减水剂,其坍落度损失比较小,这与一般水泥掺萘系减水剂的规律完全相反。
水泥新标准实施后,水泥的生产与检验皆以水灰比为0.5为基准,但中高强度的混凝土低水灰比都比较小,一般都低于0.5,低水灰比时,混凝土所用水泥中硫酸钙溶解速度也是影响其流变行为的一个重要因素,因为溶解硫酸盐的水分很少,SO42-就少,使得有较多的C3A由于缺少硫酸根离子而与高效减水剂分子上的磺酸根基团键合,使液相中高效减水剂含量下降,加速坍落度损失。
试验表明,含半水石膏、二水石膏的水泥比含硬石膏、氟石膏的水泥有较少的工作度损失,原因是前者释放硫酸根离子比后者快。
1.3 集料特性集料的特性包括集料的最大粒径、形状、表面纹理(卵石或碎石)、级配和吸水性等,这些特性将不同程度地影响新拌混凝土的和易性。
其中最为明显的是,卵石拌制的混凝土拌合物的流动性较碎石的好。
集料的最大粒径增大,可使集料的总表面积减小,拌合物的工作性也随之改善。
此外,具有优良级配的混凝土拌合物具有较好的和易性。
1.4 集浆比集浆比就是单位混凝土拌合物中,集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比,有时也用其倒数,称为浆集比。
水泥浆在混凝土拌合物中,除了填充集料间的空隙外,还包裹集料的表面,以减少集料颗粒间的摩阻力,使混凝土拌合物具有一定的流动性。
在单位体积的混凝土拌合物中,如水灰比保持不变,则水泥浆的数量越多,拌合物的流动性愈大。
但若水泥浆数量过多,则集料的含量相对减少,达一定限度时,就会出现流浆现象,使混凝土拌合物的粘聚性和保水性变差;同时对混凝土的强度和耐久性也会产生一定的影响。
此外水泥浆数量增加,就要增加水泥用量,提高了混凝土的单价。
相反,若水泥浆数量过少,不足以填满集料的空隙和包裹集料表面,则混凝土拌合物粘聚性变差,甚至产生崩坍现象。
因此,混凝土拌合物中水泥浆数量应根据具体情况决定,在满足工作性要求的前提下,同时要考虑强度和耐久性要求,尽量采用较大的集浆比。
1.5 水灰比水灰比是指水泥混凝土中水的用量与水泥用量之比。
在单位混凝土拌合物中,集浆比确定后,即水泥浆的用量为一固定数值时,水灰比决定水泥浆的稠度。
水灰比较小,则水泥浆较稠,混凝土拌合物的流动性亦较小,当水灰比小于某一极限值时,在一定施工方法下就不能保证密实成型;反之,水灰比较大,水泥浆较稀,混凝土拌合物的流动性虽然较大,但粘聚性和保水性却随之变差。
当水灰比大于某一极限值时,将产生严重的离析、泌水现象。
因此,为了使混凝土拌合物能够密实成型,所采用的水灰比值不能过小,为了保证混凝土拌合物具有良好的粘聚性和保水性,所采用的水灰比值又不能过大。
由于水灰比的变化将直接影响到水泥混凝土的强度,因此在实际工程中,为增加拌合物的流动性而增加用水量时,必需保证水灰比不变,同时增加水泥用量,否则将显著降低混凝土的质量,决不能以单纯改变用水量的办法来调整混凝土拌合物的流动性。
在通常使用范围内,当混凝土中用水量一定时,水灰比在小的范围内变化,对混凝土拌合物的流动性影响不大。
1.6 砂率砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。
砂率表征混凝土拌合物中砂与石相对用量比例。
由于砂率变化,可导致集料的空隙率和总表面积的变化。
从图1中可以出,当砂率过大时集料的空隙率和总表面积增大,在水泥浆用量一定的条件下,混凝土拌合物就显得干稠,流动性小;当砂率过小时,虽然集料的总表面积减小,但由于砂浆量不足,不能在粗集料的周围形成足够的砂浆层起润滑作用,因而使混凝土拌合物的流动性降低。
更严重的是影响了混凝土拌合物的粘聚性与保水性,使拌合物显得粗涩、粗集料离析、水泥浆流失,甚至出现溃散等不良现象,如图2所示。
因此,在不同的砂率中应有一个合理砂率值。
混凝土拌合物的合理砂率是指在用水量和水泥用量一定的情况下,能使混凝土拌合物获得最大流动性,且能保持粘聚性。
1.7 环境条件引起混凝土拌合物工作性降低的环境因素,主要有时间、温度、湿度和风速。
对于给定组成材料性质和配合比例的混凝土拌合物,其工作性的变化,主要受水泥的水化速率和水分的蒸发速率所支配。
水泥的水化,一方面消耗了水分;另一方面,产生的水化产物起到了胶粘作用,进一步阻碍了颗粒间的滑动。
而水分的挥发将直接减少了单位混凝土中水的含量。
因此,混凝土拌合物从搅拌到捣实的这段时间里,随着时间的增加,坍落度将逐渐减小,称为坍落度损失,如图3所示,图4是一个试验室的资料,表明温度对混凝土拌合物坍落度的影响。
同样,风速和湿度因素会影响拌合物水分的蒸发速率,因而影响坍落度。
在不同环境条件下,要保证拌合物具有一定的工作性,必须采取相应的改善工作性的措施。
在较短的时间内,搅拌得越完全越彻底,混凝土拌合物的和易性越好。
具体地说,用强制式搅拌机比自落式搅拌机的拌和效果好;高频搅拌机比低频搅拌机拌和的效果好;适当延长搅拌时间,也可以获得较好的和易性,但搅拌时间过长,由于部分水泥水化将使流动性降低。
温度升高也会使混凝土坍落度损失加大,这是水化速度加快的结果。
因此,夏天施工的混凝土特别需要控制坍落度的损失。
天气干燥,水分容易蒸发,也促使坍落度损失。
搅拌过程中气泡的外溢也会引起坍落度损失。
加入减水剂后,混凝土坍落度值对单位用水量的敏感性增强,加上大幅度减水使水灰比有较大的降低,同样蒸发量会使坍落度降低比基准混凝土大。
1.8 外加剂在拌制混凝土时,加入很少量的外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥浆用量的条件下,获得很好的和易性,增大流动性,改善粘聚性,降低泌水性。
并且由于改变了混凝土结构,还能提高混凝土的耐久性。
不同的外加剂(主要是表面活性剂类的减水剂)品种,坍落度损失也不同,其顺序如下:传统高效减水剂>普通减水剂>引气减水剂>缓凝减水剂>新型高效减水剂速凝减水剂>早强减水剂>缓凝减水剂这主要是因为减水剂的作用机理不一样。
高效减水剂减水率较高,又有早强作用,其作用机理除了分散吸附外,还有吸附双电层的电性斥力作用,它有较高的减水率,能在水化早期促进水化反应进行,而水化产物又很快沉积到水泥颗粒的表面,Zeta电位降低。
而普通减水剂的坍落度经时损失就小于高效减水剂,缓凝减水剂由于减缓了水化初期的反应速度,因此坍落度经时损失更小一些。
而新型高效减水剂(氨基磺酸盐,聚羧酸盐)在水泥中呈栉形的吸附形态,水泥粒子间高分子吸附层的作用力是立体静电斥力,具有更大的分散效果,并能保持其分散系统的稳定性,Zeta电位变化小,混凝土的坍落度损失比常用减水剂小。
由于外加剂与水泥适合性是个复杂的问题,在某种水泥中坍落度经时损失小的减水剂,在另一种水泥中坍落度经时损失可能会大,至今还未有一种对任何水泥都有好的效果的高效减水剂。
对高效减水剂的掺加方法的研究表明,减水剂后掺法与同掺法相比,混凝土坍落度经时损失小。
当使高效减水剂与水同时掺入水泥时,水泥中的CaSO4溶出以前,C3A及C4AF吸附高效减水剂量多,溶液中高效减水剂的含量减少较多,在高效减水剂掺量相同的条件下,采用后掺法,可让水泥颗粒表面先形成一层水膜,表面能下降,C3A、C4AF对减水剂的吸附能力必然大大下降,溶液中的高效减水剂较多,因而可供C3S等塑化使用的高效减水剂便相对较多,混凝土坍落度经时损失便小。
同一高效减水剂的粉剂减水率小于液体,但坍落度经时损失小于液体减水剂。
1.9 生产施工方面1.9.1 混凝土原材料影响沙河水洗砂由于存料时间和批次不同,含水量不稳定,且通过试验确定含水量时局限性较大,粗骨料一般情况含水量比较稳定,但有时也会变化,原因是骨料厂多为开敞式存放,在雨后骨料含水量发生变化,拌制混凝土时骨料吸水率不同会造成混凝土坍落度不同程度的偏差。