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砂石等原材料对外加剂的影响

发布日期:2019-01-02   浏览次数:

砂石等原材料对外加剂的影响

 

外加剂在混凝土成分中所占的比例虽然很小,但其作用却不可小视,对混凝土工作性能起到至关重要的作用,一旦混凝土工作性能不满足工地使用要求时,商混厂家首先是投诉外加剂供应商,要求外加剂厂家进行调整,就此遭遇索赔的外加剂厂家比比皆是。当然,现代外加剂技术水平通过近几年的努力已经取得飞速的进步,尤其是聚羧酸外加剂,混凝土技术的发展离不开聚羧酸外加剂的贡献。

那么,砂子、石子等原材料对外加剂的应用有哪些影响呢?

混凝土公司采用的化学外加剂其功能是多用途的,它具有减水功能、调凝功能、保塑功能;给混凝土提供了有效的泵送性能,提高了混凝土凝结后粘结性能,防止钢筋锈蚀等。外加剂的使用不仅有助于降低生产成本,保障混凝土强度的发挥,更有助于各种条件下与高温季节保持良好的工作度使浇筑任务得到顺利完成。

现在混凝土公司采用配比胶材有水泥、矿粉、粉煤灰等多种粉状料,各种料的用量不同直接影响着混凝土工作度的变化,当化学外加剂、水与水泥、掺合料接触后会产生一系列化学反应,通常称作水化作用。其结果之一就是随着时间的延长系统中自由水逐步减少,最终失去工作度而硬化,即产生凝结。但工作度的变化与凝结的时间并非全部由化学外加剂所决定。外加剂的有效性取决于对水泥的适应性与用量以及掺合料的用量、用水量、集料的配比、形状和粒径、搅拌时间与外加剂在搅拌中均化效果、坍落度大小、环境温度等。

那么,混凝土原材料中的哪些因素对外加剂适应性的影响较大呢?主要归纳为以下因素:

骨料

由于砂石多为天然地方性材料,材质随成因、产地、采集、堆运等情况的不同而经常变化,遇到级配不好、含泥量超标、碎石针片状较多等现象,如果控制不及时,或对其质量重视不足,将严重影响混凝土的质量,这样对工程质量存在严重隐患,不仅增加费用,而且往往影响正常施工。含泥量是砂石材料的一个重要指标,微小颗粒大大增加了粉料的比表面积,单方用水量大大提高,强度不能满足要求,势必需要提高外加剂掺量,从而增加混凝土成本。含泥量过大会降低混凝土骨料界面的粘结强度,降低混凝土的抗拉强度,会对混凝土的强度和耐久性能产生影响,也会引起混凝土本身起皮、开裂,给工程质量带来不可估量的损失。另外砂石中泥块含量过多,新拌混凝土的坍落度相应降低,若要求混凝土的坍落度相同,用水量必然增加,这样也会相应增加水泥用量或提高外加剂掺量,在很大程度上又增加了混凝土成本。

(1)砂的含泥量过大时(大于 3%)会吸附部分外加剂使混凝土拌合物出机坍落度过小,而必须调整外加剂的配方来适应所用材料的要求。尽量选用含泥量较小的砂子。也可采用机制砂或部分采用机制砂。

(2)石子的含泥量过大时(大于 2%)会吸附部分外加剂使混凝土拌合物出机坍落度过小,而必须调整外加剂的配方来适应所用材料的要求。尽量选用含泥量较小的石子。

(3)石子中的页岩含量过大时(大于 10%)会吸附部分外加剂使混凝土拌合物出机坍落度过小,这主要是页岩的吸水率较大(大于3%)所致。应尽量选用无页岩的石子作粗骨料。

水泥

水泥质量对混凝土性能影响相当大,但是水泥厂商对混凝土公司来说一直是个迷,混合材是什么品种、掺量、是否使用助磨剂、其矿物组分如何等从未对混凝土厂商公开过,他们注重的只是强度,大多数混凝土厂商苦不堪言,深受其害,南通地区出现过“市场上十几种外加剂对一种水泥都不适应”的局面。水泥成分中对混凝土工作性能影响较大的因素为:

(1)水泥中 C3A含量,对混凝土的坍落度影响就很大,C3A 含量越高混凝土和损失就越大,应严格控制其含量。

(2)水泥中半水石膏或硬石膏含量对混凝土坍落度损失影响很大,含量越大损失越快。

(3)标准稠度用水量,用水量越大,外加剂掺量越大。

(4)比表面积,比表面积越大水泥越细,对外加剂的吸附量就越大,外加剂的掺量就越大。

(5)碱含量,在一定范围内随着碱含量的提高,混凝土和易性增加,但达到适量比例以后,混凝土坍落度损失会快速增加。

(6)水泥的出厂温度过高时(大于 70℃),就会造成混凝土拌合物坍损过大,凝结较快。在暑期,应要求水泥厂家把水泥的出厂温度控制在70℃ 以下。

掺合料

粉煤灰、矿粉是混凝土中较为常见的掺合料,其质量的好坏对外加剂的功效起一定作用,主要影响指标是烧失量,烧失量越大,对外加剂的吸附越大,起作用的外加剂比例减少,严重影响混凝土的性能,进厂时务必检测烧失量指标。细度(比表面积)也是影响外加剂功效的一个重要指标,尤其是矿粉,目前大型立磨矿渣粉生产线生产的矿渣粉细度均控制在400~500平方米每千克的范围内,但球磨矿粉的细度较难达到 400平方米每千克以上,即使通过延长磨细时间,增加能耗,勉强达到400平方米每千克以上,也难以长期稳定。一旦其细度大幅度降低,会给混凝土带来诸多问题,如:粘聚性下降出现离析泌水、凝结时间延长、早期强度降低,甚至28d 强度也会不同程度降低等。同时,注重矿物掺合料粉磨时的颗粒形状,维持掺合料的微珠颗粒,使其在混凝土中起到“滚珠轴承”的作用,有效地改善混凝土和易性。

粉煤灰对混凝土的影响:

(1)粉煤灰的细度越细,混凝土拌合物的流动性越好;反之,细度越粗,拌合物的流动性越差。应采用细度较细的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰作为掺合料。

(2)粉煤灰的含碳量越高,即烧失量越高,达到同样的出机效果所需要的外加剂量也就越大,因为碳吸附外加剂。尽量选用烧失量较低的粉煤灰。

(3)粉煤灰的需水量比越小越好,这样就可以减少外加剂的掺量,达到同样的出机效果;反之,就需要增加外加剂的掺量。

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中国砂石协会

2019年01月02日