缓凝可控型高效减水剂研制及对碾压混凝土性能的影响.pdf
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1、2 0 1 3年 第 3 期 (总 第 2 8 1 期 ) Nu mb e r 3 i n 2 0 1 3 ( T o t a 1 No 2 8 1 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 实用技术 P RACTI CAL T ECHNOL0GY 缓凝可控型高效减水剂研制及对碾压混凝土 性能的影响 温金保 ,吕进 ,唐修生 ,高欣欣 ,祝烨然 ,黄国泓 ( 1 南京水利科学研究院 瑞迪高新技术有限公司,江苏 南京 2 1 0 0 2 4 ;2 南京市秦淮河河道堤防管理处 ,江苏 南京 2 1 0 0 1 2 ) 摘要: 选取了 4 种原材料组分进行功能性复合设计 , 制备出缓凝可控型高效减
2、水剂 , 该减水剂实现了既有减水功能的三元复 合, 又有缓凝功能的三元复合 , 缓凝效果 由功能组分 H NP的动态变化来控制 。 试验研究了该减水剂在不同掺量下配制的碾压混 凝土性能, 结果表明随减水剂掺量提高, 碾压混凝土 V C值减小, 凝结时间延长, 经时损失减小 , 早期强度先升高后降低 , 后期强 度一直提高 , 同时由该减水剂配制的碾压混凝土表现出优异的耐久性能。 同时建立起“ 环境温度、 减水剂掺量与凝结时间” 和“ 环 境温度 、 H N P的量与凝结时间” 两种关系曲线 , 为大坝碾压混凝土缓凝高效减水剂的开发及应用提供了参考数据及依据。 关键词: 缓凝可控 ;碾压混凝土;
3、经时损失 ;动态调整 中图分类号: T U 5 2 8 0 4 2 - 3 文献标志码 : A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 1 4 4 0 4 P r e p a r a t i on o f t h e c o n t r ol l a b l e r e t a r di n g s u p e r pl a s t i c i z e r a n d i n f l u e n c e o f t h e r o l l e d - c o m p a c t e d c on c r e t e p e r f o r ma n c
4、e WE NJ i n b a o , L OY i n , T ANGXi u s h e n g , GAOXi n x 抽 , Z HUYe r 肋 , HU ANGGu o h o n g ( 1 R u i d i A d v a n c e d T e c h n o l o g y L t d , C o mp a n y , N a n j i n g H y d r a u l i c R e s e a r c h I n s t i tu t e , N a n j i n g 2 1 0 0 2 4 , C h i n a 2 Q i n h u a i R i v e
5、 r i n Na n j i n gC i t yo f R i v e r D i k e Ma n a g e m e n t S e r v i c e , N anj i n g 2 1 0 0 1 2 , C h i n a ) Abs t r ac t : F ou r r a w ma t e r i a l s we r e s e l e c t e d a nd d e s i g n e d b y f un c t i o na l c o mp o u n d i n g Th e c o nt r o l l a bl e r e t a r d i n g s
6、up e r pl a s t i c i z e r wa s p r e p a r e d An d t h e t e ma r y c o mp o un di n g wa s r e a l i z e d bo t h the wa t e r r e d uc t i o n and the r e t a r d i ng Th e r e t a r d i ng wa s c o nt r o l l e d by t h e d y n a m i c c h a n g e s o f t h e HNPAnd t h e r o l l e d c o mp a
7、c t e d c o nc r e t e pe r f o r ma n c e wa s s tud i e d b y a d d i n g t he r e t a r d i n g s u pe r p l a s t i c i z e r Th e r e s ul t s s h o we d t ha t t h e VC v a l u e r e d uc e d a n d t h e s e t t i n g t i me p r o l o n g s a n d t h e l o s s d e c r e a s e s a n d the e arl
8、 y s t r e ng t h fir s t i n c r e a s e d the n d e c r e a s e d and the l a t e s t r e n gth i n c r e a s e d a l wa y s wh e n the d o s a g e o f t h e r e t a r d i n g s u p e r p l a s t i c i z e r wa s i n c r e a s e d T h e r o l l e d c o mp a c t e d c o n c r e t e wi th t h e r e
9、t ardi n g s up e r pl a s t i c i z e r h a d t he e x c e l l e n t d ura bi l i t y At the s a me t i me , t wo c ur ve s a mo n g t h e t e mpe r a t u r e, d o s a g e of t h e r e t a r d i n g S U p e r pl a s t i c i z e r , s e t t i n g t i me a n d a mo ng t he t e mp e r a t u r e, a mo
10、un t o f HNP, s e tti n g t i me a r e e s t a b l i s h e d An d t he y p r o v i de the r e f e r e nc e d a t a a nd b a s i s f o r s t ud y a n d a p p l i c a t i o n o ft he r e t a r d i n g s u p e r p l a s t i c i z e r i n the r ol l e d c o mp a c t e d c o nc r e t e Ke y wo r d s : c
11、o n t r o l l a b l e r e t a r d i n g ; r o l l e d c o mp a c t e d c o n c r e t e ; g r a d u a l l o s s ; d y n am i c a d j u s t me n t 0 引言 水力发 电是一种清洁能源 , 可以取代化石燃料和核能 , 成为今后社会可持续发展的主要能源之一 , 开发水电是人 类共同的目标 。 水 电的开发利用离不开大坝建设 , 大坝在防 洪 、 灌溉 、 供水和航运 等方面起 到了不可替代的作用 。 大坝 建设 的发展不仅促进 了国家经济 的发展 , 同时有
12、利于社会 可持续发展。 大坝建设离不开混凝土材料 , 混凝土材料 的质 量直接影响大坝的安全与耐久性 。 大坝碾压混凝土具有大体积混凝土的特点, 因此必须 很好 的控制混凝 土水化 温升以降低混凝土 出现裂缝 的几 率 。 目前国内对混凝土水化温升研究有不少 - 2 报道 , 研究结 果表明由混凝土材料本身来控制温升的措施主要有两个 , 一 是降低水泥用量 , 提高掺合材用量 , 二是通过添加缓凝材 料来延缓水泥水化温升从而降低温峰。 缓凝高效减水剂的 收稿 日期:2 0 1 2 - 0 9 0 2 1 44 减水性能在降低胶凝材料 的同时又保证了混凝土的工作性 以及强度 , 缓凝性能则可以推
13、迟混凝土凝结时间, 使碾压混 凝土层 面保持“ 新鲜” 状态 , 以防产生冷缝 。 而这些要求正是 大坝碾压混凝土层 间结合所需要的 , 尤其在高温环境下施 工时更需要保证大坝碾压混凝土 的初凝 时间 , 对于解决高 温环境下大坝混凝土施工 的应用研究有不少报道 。 大坝碾压混凝土 的施工经常贯穿于一年四季 , 因此对 缓凝高效减水剂的缓凝要求也就不尽相同。 同时为便于运 输和降低成本 , 应用于大坝碾压混凝土中的缓凝高效减水 剂主要采用粉剂的形式 , 缓凝高效减水剂到达工地后 由施 工单位将其按照一定比例溶解于水后掺入混凝土中。 对于 粉剂产 品 , 在设计缓凝时 , 为了延长凝 结时间则需
14、要增大 缓凝组分的量 , 导致配合比中减水组分的量相应降低 , 使得 产品减水效果降低 , 为了达到原有的减水效果 , 则需要提 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 高减水剂掺量 , 即增加混凝土成本 。 因此有必要针对大坝碾 压混凝土 的技术特点 , 研制 出一种缓凝 可动态调整 、 减水 效果基本不受影响的缓凝高效减水剂 , 并进一步研究其对 大坝碾压混凝土性能的影响 。 1 原材料 和试验方法 1 1 原材料 ( 1 ) 胶凝材料 : 畅达 P O4 2 5 级水泥 , 典 性能分别见表 1 , 安顺 I I 级粉煤灰 , 品质分别见 表 2 。 由表中结果
15、可见 , 水泥 具有较好的强度富余, 同时水化热达到中热水泥的要求。 粉 煤灰的需水量 比和细度均达到了 I 级指标 , 表现 出了较好的 品质性能。 ( 2 ) 外加剂 : 高效减水剂 F D N, 南京瑞迪 高新技术有限 公司 ; 普 通减水剂 M、 普通减水 剂 T 、 多 羟基 羧酸盐 H N P 和引气剂 H K A, 南京浩克斯科技有限公 司。 1 2试 验 方 法 试验参照标准 : D L T 5 1 5 0 -2 0 0 1 水工混凝土试验 规程 ; D L T 5 1 0 0 - 1 9 9 9 ( 水工混凝 土外 加剂技术规程 ; G B 8 0 7 6 -2 0 0 8
16、( 混凝土外加剂 ; G B T 8 0 7 7 -2 0 0 0 ( 混凝 土外加剂匀质性试验方法 。 表 1 水泥物理力学眭能检测结果 2试验结果与讨论 2 1 缓凝 可控 型 高效减水剂制备 2 1 1 M 与 T及 F D N与 H N P复配合 比方案 首先对 M 与 T进行复配 , 即以 T按一定的比例取代 M 进行复配 , 此处 T的取代 比例为 O 、 2 5 、 5 0 、 7 5 和 1 0 0 , 掺量 均为 0 4 , 净浆流动度试验结 果见图 1 ; 其次对 F D N 与 H N P进行复配 , 同样以 H N P按一定 的比例取代 F D N进 行 复配 , 此
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