文档介绍：混凝土坍落度及其经时损失的控制
2014-06-27 四川巴中市
一、新拌混凝土和易性
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。
混凝土坍落度经时损失的机理掺有高效减水剂的混凝土坍落度损失可归纳为物理原因和化学原因两个方面。
1)物理原因:当高效减水剂掺入到水泥混凝土后,通过搅拌,水泥颗粒表面吸附高效减水剂分子,使得水泥粒子的Zeta电位提高。带电粒子之间存在静电斥力与范德华引力,阻止了水泥颗粒凝聚。水泥水化过程中,由于物理和化学分散作用,液相中的粒子增多,分散的粒子由于布郎运动、重力、机械搅拌等,使粒子表面吸附的高效减水剂随时间增加而减少,从而两水泥颗粒之间Zeta电位降低,相互间作用位能下降,产生凝聚,引起混凝土的坍落度经时损失。
2)化学原因:研究表明,水泥浆流动度的经时变化与液相中高效减水剂的浓度有关。由于水泥初期水化反应,高效减水剂的消耗引起液相中高效减水剂浓度的降低,对水泥的分散作用减弱,造成混凝土坍落度的损失。另外,水泥水化产生CSH、Ca(OH)2等水化产物,会使新拌混凝土粘度增大,也是引起混凝土坍落度经时损失的原因之一。
二、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。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