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原材料及外加剂对冬期施工混凝土性能的影响
来源:www.ynhhjc.com 发表时间:2018-09-26

一、冬期施工混凝土对原材料的要求

  1.1水泥的选用

  冬期施工混凝土应优先选择硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度不低于p.042.5mpa,不宜采用矿渣水泥和r型早强水泥,不允许使用高铝水泥;

  当设计混凝土强度等级为C60时,可以使用p.042.5水泥配制,当混凝土强度等级超过C60的高强混凝土时,应采用p.052.5普通或硅酸盐水泥,或更高强度水泥;

  在配制高强度等级混凝土时,水泥用量多,一般都高于450s/m3以上;当混凝土的配合比相同时,掺活性矿物混合料可以减少水泥用量15%左右;

  当掺用高效减水剂,引气剂时影响更大,掺优质高效减水剂的高强度混凝土,水泥用量<550ks/m3,超过此量时对混凝土强度没有多少提高,造成材料浪费;

  可泵性是输送中的流动适宜程度,要求水泥用量适当,用量偏少会加大摩擦阻力,易造成离析堵管,降低输送速度;水泥用量过多会提高拌合料的粘结力,同样增加摩擦阻力。

  水泥用量过小将影响到拌和物的和易性和密实性,为了满足结构的耐久性强度,将单位水泥最小用量及水灰比控制在规定的范围之内。

  1.2粗骨料的选用

  对骨料粒径的要求是随着混凝土强度的提高而粒径变小,如80mpa混凝土粗骨料粒径为5~20mm,则100mpa混凝土的粗骨料最大粒径为15mm。粗骨料最大粒径与泵送管道内径之比:

  当泵送高度在50m以下时,碎石不宜大于1:3;卵石不宜大于1:2.5;泵送高度在50~100m时,粗骨料粒径宜在1:3-1:4之间;100m以上时,粗骨料粒径宜在1:4-1:5之间。骨料的级配应连续性好,针片状和软弱颗粒含量不大于8%。骨料冬季不能有冰块等。

  1.3细骨料的选用

  高强度等级混凝土要求使用干净的中、粗砂,细度模数在2.8~3.2之间,砂粒级配好,大于4.75mm和小于30nm的量越少越好,不然级配就差。粒径600nm左右最好,累计筛余量大于70%以上;300nm累计筛余量大于90%;而150nm累计筛余量应达到98%以上。

  为满足可泵性需求,砂率必须通过试验配制来确定。砂率过少拌合料容易离析,加大了摩擦阻力;砂率过多虽然和易性好,但增大了水泥用量,粗骨料砂浆包裹层过厚,对强度不能提高而加大了费用。因此泵送高强混凝土宜将砂率控制在39-41之间较宜。

  1.4外掺合料的选用

  外掺合料对混凝土坍落度有一定的影响,掺适量的掺合料可以有效降低坍落度损失。试验资料表明,在同样条件下用2级粉煤灰取代10%~15%的水泥,混凝土的坍落度损失可减少30%以上。

  从集中搅拌站至浇筑地点运输20min时,坍落度损失较大;夏季环境温度由20℃升至30℃,其凝结时间能加快1-3h,而30℃时出机坍落度为180mm时,经过1h后坍落度已剩下不足120mm。

  当水灰比小于0.3时,若使坍落度不变,高效减水剂用量随着水灰比的降低而减少。而当混凝土水灰比大于0.3时,硅粉用量增加,其需水量和减水剂用量会随之提高。配制高强度100mpa及其以上混凝土,硅粉的掺量为10%;而配制80mpa以下混凝土时,硅粉的掺量为5%左右,水泥用量过多时,硅粉的效果会变差。

  1.5外加剂的选用

  高效和高性能减水剂:由于混凝土的流动性主要靠高效减水剂进行调节,对早强有特殊要求的混凝土,采用快凝水泥或掺入硅粉;

  AC-S6混凝土增效剂:提高水泥的水化程度,能明显改善混凝土的工作性能,对不同强度等级的混凝土具有同样的增效效果,且在减少水泥用量15%的基础上能保证混凝土的强度(富裕强度)和工作性能。混凝土要限制水化热、降低单方使用成本时,要掺加AC-S6混凝土增效剂。

  AC-S6混凝土增效剂几乎没有减水率、具有一定引气和缓凝效果、对混凝土早期和后期抗压强度均有较大的提高。可显著改善混凝土生产过程中原材料状况波动引起的离析、泌水、扒底等负面现象,加强胶凝材料与骨料黏结力,改善新拌混凝土和易性,提高泵送性能。

  增效剂加入混凝土中后,对提高混凝土抗渗性能、抗氯离子渗透性能和抵抗碳化性能等耐久性性能也有良性作用。

  引气剂和引气减水剂:要求有抗冻性和密实性高的高强度,必须要求入引气剂或引气减水剂。

  二、参考采用配合比对混凝土应用的影响

  冬期进行施工时,混凝土的耐久性与强度的要求,需要混凝土的配合比的条件来合乎施工要求,重要的是混凝土要具有良好的可泵性,除了气候、原材料以及输送试验配比方面的要求外,还有借鉴与参考其他同行业施工技术的配合比运用的情况,这里需要说明的是,不可套用或照搬,这样就难以和该工程的要求达到一致,反倒会产生相反的作用与效果。

  2.1工程特点不同,要求也不相同

  房屋建筑工程同构筑物工程对混凝土的要求是不相同的。如工厂的蓄水池要求混凝土具有很高的密实性和抗渗性;而大体积混凝土则要求有低的水化热,以减少温度的应力开裂;一般承重结构要求混凝土的力学性能好。钢筋过密的构件要求骨料粒径小和较大的坍落度,而建筑物的围护墙对保温性要求较高。

  2.2原材料对配合比的影响

  普通硅酸盐水泥水化热较高不适合用于大体积混凝土,而矿渣和火山灰、粉煤灰水泥水化热低,适用于大体积混凝土浇筑,但存在早期强度偏低,不宜于早拆模板的工作。

  不同地区的砂石料其粒径及形状,总表面积也存在差异,影响水泥用量。各种粗细粒径在骨料中比例不同,影响骨料的颗粒级配和空隙率。骨料中有机物的含量,含杂质及含水率均会对混凝土配合比产生不同影响。

  2.3施工方式对配合比的影响

  采用不同材质模板对混凝土坍落度不尽相同,大模板施工则要求混凝土有合适的坍落度和早期强度增长快。采用集中搅拌的泵送混凝土的塑性比较合适,而强制式搅拌机拌制的混凝土则坍落度小。

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