外加剂在路用混凝土中的应用论文_关基灿

外加剂在路用混凝土中的应用论文_关基灿

关基灿

广东科之杰新材料有限公司 广东佛山 528000

摘要:外加剂需根据设计和施工要求选择,在使用时应同水泥和矿物掺合料有良好的相容性,常用外加剂有减水剂、缓凝剂、引气剂等。外加剂的掺入量应根据试验确定,但一般不能超过水泥用量的5%。同时,不应采用氯盐外加剂,应采用对人和环境无毒的外加剂。基于此,本文主要对外加剂在路用混凝土中的应用进行了简要的分析。

关键词:外加剂;路用混凝土;应用

引言

本文主要对外加剂在路用混凝土中的应用进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

1外加剂作用

混凝土的性能是由水泥、砂、石子和水的比例决定的。为了改善混凝土的某一种性能,可以调整原材料的比例。但这样往往会造成另一方面的损失。例如,为了加大混凝土的流动性,可以增加水用量,但这样就会降低混凝土的强度。为了提高混凝土早期强度,可以增加水泥用量,但这样除了加大成本外,还可能增加混凝土的收缩和徐变。而采用外加剂,就可以避免上述缺陷,在对混凝土的另外一些性能影响不大的情况下,采用混凝土外加剂,可以大大改善混凝土的某一种性能。例如,只要在混凝土中掺入0.2%~0.3%的木质素磺酸钙减水剂,在不增加水用量的情况下,可以提高混凝土坍落度一倍以上;只要在混凝土中掺入2%~4%的硫酸钠糖钙(NC)复合剂,在不增加水泥用量的情况下,可以提高混凝土早期强度60%~70%,还可以提高混凝土的后期强度。

外加剂的主要作用是改善新拌混凝土的工作性,节约水泥用量。当混凝土的强度和坍落度相近时,普通减水剂可使混凝土节省水泥5%~10%,高效减水剂可节约水泥10%~20%,每用1t减水剂相当于节约20t水泥。另外还能调节凝结时间,降低水化热;减少用水量,提高混凝土强度;改善混凝土的耐久性。以前的外加剂多为萘系减水剂、脂肪族减水剂、密胺减水剂、氨基磺酸盐减水剂,这些产品的特点是:分子结构为刚性直链,分散机理为静电斥力,易被水化产物掩埋,减水率大于14%。存在的问题是减水率偏低、保坍能力差(过度依赖缓凝剂的作用)、体积稳定性差(收缩增加20%以上)。

2外加剂在路用混凝土中的应用

2.1外加剂此选择

第一类指的是改性萘系减水剂,与其他减水剂相比,这种类型的减水剂可以在很大程度上对水泥的水化发热等能力进行一定的改善,因而可以被应用到大体积的混凝土中,此外,这种减水剂还可以很好地减轻混凝土施工过程中所产生的水化热。第二类则是聚酯类外加剂和引气剂,与其他类型减水剂相比,这种减水剂因为减缩能力比较强,因而被应用于制作耐久性混凝土。第三类则是聚羧酸类混凝土外加剂,与其他外加剂相比,由于这类外加剂具有比较大的减水率,因而可以被广泛用来制作高强混凝土,除此之外,因为这类的外加剂还能够增加混凝土的可泵性,所以为了能够有效避免水泥出现二次吸附问题,可以采用泵送混凝土的方式。

2.2确定外加剂的用量

对于混凝土而言,外加剂的添加量会直接影响其整体质量,加入过多或者过少都会导致混凝土的作用难以得到充分的发挥,因此,在使用之前应该事先通过试验来确定外加剂的加入量。在进行试验的过程中应该使用具体施工中会使用的材料,从而找出合适的外加剂使用量范围,并结合具体工程施工成本确定最终的外加剂使用量。

2.3掺入方法

(1)先掺法先将粉剂外加剂与水泥进行均匀混合,然后在此基础上加入相关集料与水进行搅拌。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)后掺法首先要将水加入混凝土中并搅拌一定的时间,然后再加入适量的外加剂,并进行更深入的搅拌,从而使得混凝土液相中的外加剂浓度降低过程不会很快。(3)同掺法首先是在搅拌机中同时加入水、粉剂以及混凝土材料,然后加以搅拌,或者将液体外加剂和水混合在一起,再将其与另外的材料混合在一起。同掺法中在刚开始水化的时候就加入了外加剂,会被水泥颗粒表面吸附住,快速实现液相浓度的降低。(4)分次加入法该方法是在搅拌或者运输混凝土的过程中将外加剂分为几次加入混凝土中,保证整个过程中外加剂在混凝土液相中的浓度处于一定的水平。

3外加剂发展趋势

发展到今天使用的聚羧酸减水剂分子结构丰富多样,其中主链上面枝接了长侧链与短侧链,极性基团与非极性基团,吸附羧基基团。通过空间位阻和静电斥力的复合作用进行分散。

聚羧酸外加剂的主要特点:(1)高减水、高增强,减水率最高可达45%以上,混凝土28d抗压强度比可达140%~200%。(2)高保坍,可使混凝土1~5h流动度不降低。(3)低收缩,仅为基准的105%以下。(4)功能性潜力大,已发展出大减水、高保坍、高早强、低收缩等系列功能型产品。(5)耐久性提升,提高混凝土抗渗性,减轻碳化,并优化混凝土孔结构。现代路桥对混凝土的性能要求更高,混凝土的结构逐渐多样化、复杂化,并且劳动力短缺日益明显。为适应各种复杂、严酷的服役环境,同时满足节能、环保与可持续发展的理念,混凝土对于外加剂的要求也越来越高。聚羧酸外加剂身为第三代外加剂产品,属于高性能外加剂产品。高性能外加剂是实现提升混凝土性能,“节能、减排、低碳”的关键材料和核心技术。

抗泥型聚羧酸减水剂在实际中应用时,需注意普通砂浆与混合型砂浆的应用范围。若路桥工程中砂浆应用的分散性要求较高,进行砂浆选择时要以混合型砂浆为主;若路桥工程中砂浆的分散性要求一般,可选择普通砂浆进行处理。如,某路桥工程施工期间要应用砂浆进行路桥区域填充。其中30%砂浆用于地基部分的灌浆,该部分所应用的灌浆松散程度要求较高;70%为灌注桩表层灌浆应用,该部分灌浆松散程度要求较低。施工人员依据情况选择了两种施工灌浆减水法进行砂浆调节。施工中30%的原料按照混合砂浆调节法进行调节,70%的砂浆运用普通砂浆+抗泥型聚羧酸减水剂进行调节,将两种原料分别用于不同的路桥施工环节中。以上案例中所提到的,结合路桥工程施工的具体情况进行施工原料科学配置的过程,可充分利用抗泥型聚羧酸减水剂的优势,实行有效的施工原料搭配。抗泥型聚羧酸减水剂在路桥工程中的应用,也为路桥工程施工实践提供了混凝土材料的应用辅助。一方面,抗泥型聚羧酸减水剂可与细沙进行水分的充沛融合,所以当混凝土中所用的沙子颗粒越细小,后续在减水、水分子调控中的作用也就越大。另一方面,抗泥型聚羧酸减水剂中的高分子结构,可随时对混凝土中分子结构位移变化部分进行空间补充,因而,抗泥型聚羧酸减水剂在细沙混凝土材料中的应用效果也更好。

结束语

在混凝土加入一定量的外加剂可以在很大程度上改善其性能,从而更好地提高公路施工质量。经过研究,本文认为混凝土中加入一定量的外加剂对其性能的主要影响有:会在一定程度上改善混凝土的和易性,从而有效避免出现泌水离析现象,除此之外,还可以在很大程度上改变混凝土发生凝结的时间,从而使得混凝土的强度得到改善。但是应该注意的是要在添加外加剂之前进行配制试验,从而确定外加剂的掺量并选择合适的掺和方法。

参考文献:

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论文作者:关基灿

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第9期

论文发表时间:2019/5/9

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