王衛(wèi)平吳小鋒黃小玲(東莞市虎門港混凝土有限公司;.東莞華潤水泥廠有限公司)
混凝土增效劑對高強(qiáng)混凝土性能的影響探討
王衛(wèi)平1吳小鋒1黃小玲2
(1東莞市虎門港混凝土有限公司;2.東莞華潤水泥廠有限公司)
本文通過對比試驗(yàn)分析了混凝土增效劑對高強(qiáng)混凝土的工作性能和強(qiáng)度的影響,驗(yàn)證了混凝土增效劑對高強(qiáng)混凝土的工作性能及強(qiáng)度均有一定程度的優(yōu)化和改善作用,并對混凝土增效劑產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了簡單的分析。
混凝土增效劑;材料;工作性能;強(qiáng)度;經(jīng)濟(jì)效益
混凝土增效劑是近年來出現(xiàn)的一種新型混凝土外加劑,可改善混凝土拌合物的工作性能,并可在不降低混凝土強(qiáng)度的前提下節(jié)省膠凝材料的用量,節(jié)約生產(chǎn)成本,目前已有部分公司在生產(chǎn)上投入使用。本公司在2015年下半年進(jìn)行了大量混凝土增效劑使用效果的試驗(yàn),并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和總結(jié),以供大家參考。
⑴水泥:華潤P·II42.5R水泥,性能指標(biāo)見表1。
表1 水泥物理性能
⑵粉煤灰:沙角電廠II級灰,性能指標(biāo)見表2。
表2 粉煤灰性能指標(biāo)(%)
⑶礦渣粉:河北首鋼S95級礦渣粉,性能指標(biāo)見表3。
表3 礦渣粉性能指標(biāo)
⑷細(xì)骨料:中砂,性能指標(biāo)見表4。
表4 中砂性能指標(biāo)
⑸粗骨料:江門碎石,性能指標(biāo)見表5。
表5 碎石性能指標(biāo)
⑹外加劑:建科聚羧酸高效緩凝型減水劑,減水率24.8%。
⑺混凝土增效劑:CTF混凝土增效劑。
3.1試驗(yàn)方法
采用摻混凝土增效劑與不摻混凝土增效劑的混凝土拌合物各項(xiàng)性能進(jìn)行對比試驗(yàn)?;炷敛捎脝闻P軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌,混凝土性能按GB/T 50080-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)按GB/T 50081-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
3.2試驗(yàn)配合比
本文主要介紹C60、C70兩個(gè)強(qiáng)度等級的混凝土配合比試驗(yàn),摻CTF增效劑時(shí)膠材總摻量減少5%~10%,并對砂、石用量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,水膠比基本保持不變。具體配合比見表6。
4.1試驗(yàn)結(jié)果分析
按表6的混凝土配合比,每次攪拌量為25L,外加劑及CTF混凝土增效劑倒入拌合水中一起加入,攪拌2分鐘后卸料,測量拌合物坍落度、擴(kuò)展度,并觀測其和易性,留置3d、7d、28d強(qiáng)度試塊。混凝土工作性能及抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果見表7。
表6 混凝土配合比
表7 混凝土工作性能及抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果
從表7可以看出,摻入CTF混凝土增效劑的各組混凝土坍落度和擴(kuò)展度與對比混凝土相比初始坍落度略有偏低,但1小時(shí)后的坍損較對比混凝土要小,說明CTF混凝土增效劑保坍效果較好;從現(xiàn)場試驗(yàn)過程也可以看到,加入CTF增效劑的混凝土拌合物保水性和粘聚性更好,但是與未摻增效劑的混凝土相比拌合物黏稠更小,大大提高了高強(qiáng)混凝土的施工性能。摻CTF混凝土增效劑并減少適量的膠材后,混凝土早期強(qiáng)度略有下降,但28d強(qiáng)度與對比混凝土基本持平,摻有約20%的礦渣粉的混凝土28d強(qiáng)度甚至略有提高。
一般認(rèn)為混凝土增效劑的作用機(jī)理是能更好地分散水泥細(xì)小的顆粒團(tuán),使水泥顆粒更充分地與水接觸,提高其水化反應(yīng)程度。達(dá)到提高混凝土強(qiáng)度或降低膠凝材料用量的目的。
4.2經(jīng)濟(jì)效益分析
成本計(jì)算按目前廣東市場上材料價(jià)格來計(jì)算,具體分析見表8和表9。
從以上分析可以看出,摻CTF混凝土增效劑的單方混凝土成本與對比混凝土相比約低2~4元,按每年50萬方混凝土計(jì)算,可節(jié)約成本約150萬元。
表8 原材料價(jià)格(元/噸)
表9 單方混凝土成本(元)
⑴混凝土增效劑可有效改善混凝土拌合物的和易性,配制的高強(qiáng)混凝土具有較大的初始流動性,且保坍性能良好。
⑵混凝土增效劑對混凝土強(qiáng)度有促進(jìn)作用,在保證強(qiáng)度不下降的情況下,可減少膠凝材料5%~10%左右。
雖然目前已有較多的證據(jù)證明混凝土增效劑對混凝土的工作性能有明顯的改善,對強(qiáng)度也有一定的促進(jìn)作用,但是由于商業(yè)方面的原因,混凝土增效劑生產(chǎn)廠家對其產(chǎn)品的組分嚴(yán)格保密,導(dǎo)致大家對混凝土增效劑的成分還并不十分了解,對其作用機(jī)理方面的研究也并不深入。有資料顯示,混凝土增效劑有可能含有某些強(qiáng)堿性激發(fā)劑,會加速膠凝材料的水化反應(yīng),導(dǎo)致混凝土早期強(qiáng)度較高,而后期強(qiáng)度增進(jìn)很少,甚至對混凝土的耐久性能產(chǎn)生不良的影響。由此可見混凝土增效劑對混凝土性能的影響還有許多不確定的因素,需要長期的實(shí)踐來進(jìn)一步證實(shí)。目前,對混凝土增效劑的使用還需持謹(jǐn)慎的態(tài)度。
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