一种新型混凝土强效剂在混凝土中应用的研究.pdf
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1、2 0 1 3年 第 1 2期 l总 第 2 9 0 期 ) N u mb e r 1 2i n2 0 1 3 ( T o t a l No 2 9 0 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 原材料及辅助物料 MA T E R I A L A N D A D M I C L E d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 3 1 2 0 3 1 一 种新型混凝土强效剂在混凝土中应用的研究 庄峰 。陈志杰,胡鉴 ( 广东基业长青节能环保实业有限公司 ,广东 广州 5 1 1 4 0 0 ) 摘要: 混凝土强效剂是一种新型混凝
2、土外加剂。 研究了混凝土强效剂对聚羧酸减水剂饱和点掺量的影响, 以及在不同等级混 凝土 中的技术应用和经济效益分析。 结果表明: 强效剂掺量在 0 6 , 可以提高聚羧酸减水剂的饱和点掺量; 在减少 1 0 1 5 水泥 用量时 , 混凝土和易性得到改善 , 3 、 7 、 2 8 d 强度均满足设计要求 ; 同时具有可观的经济和环境效益。 关键词: 混凝土强效剂 ;混凝土 ;聚羧酸减水剂;效益 中图分类号 : T U 5 2 8 0 4 2 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) l 2 0 l 1 3 0 4 Ap p l i e d r e
3、s e a r c h o f o ne n e w k i n d o f c o n c r e t e po t e n t a d d i t i v e i n c o n c r e t e Z HU AN GF e n g , C H E NZ h ij i e , H UJ i a n ( G u a n g d o n g B u l i t - t o l a s t E n e r g y S a v i n g a n d E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n I n d u s t ri a l C o , L t
4、 d , G u a n g z h o u 5 1 1 4 0 0 , C h i n a ) Abs t r a c t : Co nc r e t e p o t e n t a dd i t i v e i s a n e w k i n d o fc o n c r e t e a d mi x t u r e I nflu e n c e o n s a t u r a t i on p o i n t of p ol y c a r b o x y l a t e s up e r pl a s t i c i z e r wi t h c o n c r e t e po t
5、e n t a d di t i ve s, the t e c hn o l o g y an d e c o no mi c a n a l ys i s f o r d i ffe r e n t l e v e l s o fc o n c r e t e we r e i n ve s t i g a t e d i n t h i s pa pe r Th e r e s u i t s s ho w t ha t wh e n t h e d o s a g e o fc o n c r e t e po t e n t a dd i t i v e s i s i n O 6
6、i t c a r l i n c r e a s e t h e s a t ur a t i o n po i nt o fp ol y c a r b o x y l a t e s u p e r pl a s t i c i z e rd os a g ehe nt he r e d u c t i o n o fc e me nt i s 1 0 t o 1 5 , thewo r k a b i l i t yof c o n c r e t ewa si mpr o v e d, thed e s i g n r e q uir e me nts 3, 7, 2 8 dof c
7、 o n c r e t e s t r e ng t h wa s s a t i s fie d Al s o the e c o no mi c an d e n v i r on me nta l be ne fit s a r e c o n s i d e r a b l e Ke y w or ds: c o n c r e t e po t e n t a d di t i ve ; c o nc r e t e; p o l yc arbo x y l a t e s u pe r pl a s t i c i z e r ; b e ne fit s 0 引 言 随着建筑科
8、 技的不断发展 , 新产品 、 新技术 的不断推 广应用 , 给混凝土行业带来翻天覆地 的变革 , 加快 了混凝 土高性能化发展的步伐。 近年来 , 国民建设的不断深化和完 善 , 带动 了预拌混凝土行业 的迅猛发展 , 各地 的预拌混凝 土企业蜂拥而起 , 生产线规模不断扩大。 各混凝土企业为了 占领市场 , 完成生产任务量 , 难免会 出现价格战 , 造成恶性 竞争 。 如何在保证混凝土质量 的前提下降低材料成本 , 才 是提高企业竞 争力 的有力工具 , 同时也给各企业技术人员 带来了严峻的考验 。 B T L混凝土强效剂的应用是一种新型混凝土外加剂 。 它可以增加水泥颗粒 的分散性 ,
9、 减少水泥颗 粒团聚 , 增加 减水剂对水泥颗粒的吸附能力 , 提高减水剂 的使用效果 。 在 早期 强度 以满 足设 计施工要求 的前 提下 , 减 少水泥 用量 1 0 1 5 时 , 对混凝 土的后期强度 、 密实性等均有显著的 改善 。 该强效剂已在国内众 多地 区推广应用 , 本试验研究 了强效剂在广州从化地区的应用与经济效益分析。 1 原材料 与试验 方法 1 1 原材料 ( 1 ) 水泥: 试验室按一定配合比自己磨制的P O4 2 5 级 水泥 。 水泥助磨剂采用广东基业长青节能环保实业有限公 司 , 配制水 泥用熟料 、 石膏 、 石灰石 、 粉煤灰均采用广州某 水泥有限公司。
10、 其组成配合比见表 1 , 物理性能见表 2 。 表 1 水泥组成配合比 表 2 水泥物理性能 ( 2 ) 粉煤灰 : 选用新会双水 电厂 I I 级粉煤灰 , 细度4 5 m 筛余为 1 5 8 , 需水量 比为 1 0 4 , 烧失量为 5 7 3 , 7 d 活 性指数为 5 8 , 2 8 d 活性指数为 7 8 。 ( 3 ) 矿渣粉 : 选用韶钢嘉羊 $ 9 5 矿渣粉 , 7 d活性指数 收 稿 日期 :2 0 1 3 _ J 0 6 - o 4 为 7 5 , 2 8 d 活性指数为 9 8 。 ( 4 ) 细骨料 : 选用西江 I I 区中砂 , 细度模数为 2 8 , 含泥
11、 量 为 1 2 , 表观密度 2 6 3 5 k g m 3 堆积密度 1 4 2 0 k g m3 。 ( 5 ) 粗 骨料 : 选用颗粒 良好的花 岗岩 碎石 , 粒径为 5 - 11 3 2 5 m m, 表观密度为 2 7 2 0 k g m , 堆积密度 1 4 6 0 k g m , 含 泥量 0 8 , 针片状颗粒含量 7 。 ( 6 ) 减水剂 : 聚羧酸高效减水剂 ( 液体 , 固含量 1 5 ) , 湖南华阳建材有 限公 司。 ( 7 ) B T L混凝 土强效剂 : 广东基业 长青节 能环保 实业 有限公司研发和生产 , 淡黄色液体。 掺量为 昆 凝土胶凝材料 总量 的
12、 O 6 。 1 2试 验 方 法 ( 1 ) 按照 G B T 5 0 0 8 0 -2 0 0 2 4 普通 混凝 土拌合物性能 试验方法标准 进行混凝土和易性 、 工作性能的试验 。 ( 2 ) 按照 G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 4 普通混凝土力学性能试 验方法标准 进行混凝 土抗压强度试验。 1 3试验 过 程 ( 1 ) 强效剂对减水剂饱和点掺量影 响试验 。 固定混凝 土配合 比不变 , 通过调节减水剂的掺量 , 考察减水剂掺量 对混凝土坍落度 、 流动度 、 和易性的影响 , 寻找减水剂 的饱 和点掺量。 具体试验配合 比见表 3 。 当减水剂掺量达到饱和点
13、后 , 采用单掺减水剂和双掺 表 3 混凝土配合比 k g m 混凝土等级 水泥砂子 碎石 水 36 0 7 6 5 1 0 5 0 1 8 5 减水剂折固掺量 C3 O 0 1 0 0 2 2 5 减水剂 、 强效剂两种方式进行混凝土试验 , 对 比两种方式 下混凝土的状态变化 , 考察强效剂对减水剂饱和点的影响。 混凝土配合 比见表 4 。 表 4 混凝 土配合 比 k g m ( 2 ) 掺强效剂不 同等级混凝土配合 比设 计。 掺强效剂 的混凝土配合 比是在现行 的混凝土配合 比基础上进行调 整优化 , 减少 1 1 1 的水泥用量 , 适当减少矿粉用量 , 强效 剂掺量为胶材总量 的
14、 0 6 , 减少 5 水 , 并适 当对砂率进 行调整 , 减少的胶凝材料 的质量用石子等量补充 , 保持容 重不变。 未掺强效剂的 昆 凝 土为基准混凝土, 掺加强效剂的 混凝土为强效剂优化混凝土。 具体配合 比见表 5 。 表 5混凝土配合比 k g m 3 结果与分析 3 1 混凝土强效剂对减水 剂性 能的影响 3 1 1 减水剂饱 和点掺量试验 图 1 是在表 3 配合 比下 , 混凝土初始坍落度 随减水剂 掺量变化 的曲线图。 减 水 剂 折 I剞掺 量 图 1 减水剂掺量对混凝土初始坍落度影响 从图 1 和现场混凝土状态可知, 混凝土初始坍落度 随 减水剂掺量增加呈先增大后减小趋
15、势 , 在掺量为 0 1 7 5 时 , 混凝土坍落度达到最大值 1 9 5 m m, 混凝土和易性最好 。 当 1 1 4 减水剂折 固掺量 0 1 7 5 , 混凝土坍落度和减水剂掺量正 比 例关系 , 随减水剂掺量增加不断增大 , 混凝 土和易性 良好 ; 当减水剂掺量 0 1 7 5 时, 混凝土随减水剂掺量增加不断减 小 , 呈反 比例关 系, 混凝土 出现秘浆 、 泌水 、 浆骨料离析现 象 。 减水剂掺量在 0 2 0 时 , 混凝土泌浆 、 黏底 , 出现少量 石子堆积 , 流动性较差 ; 减水剂掺量 在 0 2 2 5 时 , 混凝土 泌水 、 浆骨料分离 、 流动性差 、
16、大量石子堆积。 测 混凝土坍 落度时 , 出现石子不 同程度堆积 , 这也是混凝土坍落度减 小的原 因。 从混凝 土坍落度和混凝土和易性可知 , 减水剂掺量饱 和点在 0 1 5 0 2 0 范围内。 3 1 -2 混凝土强效剂对减水剂饱和点掺量影响 由减水剂饱和点掺量试验 , 减水剂饱 和点在 0 1 7 5 左右 , 为进一步确定减水剂饱 和点掺量和强效剂对减水剂 饱 和点掺量的影响。 通过单 掺减水剂和双掺减水剂 、 强效 剂两种 方式进行混凝 土试验 , 对 比两种方 式下混凝土 的 状态变化 , 考 察强效 剂对减水剂饱 和点掺量的影响 。 图 2 是在表 4 配合 比下 , 混凝土
17、初始坍落度随减水剂掺量变化 的曲线 图。 g g 、 密 减 水 剂 折 同 掺 量 图2混凝土强效剂对减水剂饱和点掺量影响 从 图 2中以及现场混凝土状态可知 : 单掺减水剂时 , 减水剂 的饱和点掺量在 0 1 7 5 ; 固定强效剂掺量在 0 6 时 , 减水剂的饱和点掺量在 0 1 8 ; 相 同减水剂掺量 时 , 掺加强效剂 的混凝土状态 明显优 于单掺减水剂 时的混凝 土状态 , 浆体饱满 , 和易性好。 强效剂能够适 当提高减水剂 的饱和点掺量 , 要从减水 剂和强效剂 的作用机理分析。 水 泥与水接触后在静电引力 等作用下相互吸引形成立体的三维絮凝结构 , 将水包裹在 结构内部
18、 , 减水剂能够破坏絮凝结构包裹 的水分释放 出来 , 但减水剂仅 能分散结合强度较弱 的絮凝结构 , 还有部分尺 寸较小、 结合强度较高的絮凝结构未被破坏, 这部分絮凝 结构主要是由水泥颗粒凝聚而成 , 强效剂可 以进一步分散 水 泥浆体 中尺寸较小 、 强度较 高的絮凝结构 , 释放出来的 水 泥颗粒又可 以被多余 的减水剂吸附, 所以强效剂可 以适 当提高减水剂 的饱和点掺量 。 聚羧酸减水剂对掺量灵敏度较高 , 在混凝土中应用时 不好控制 , 容易 出现泌水 、 离析等现象 , 如果配合强效剂使 用 , 可以适当降低聚羧酸减水剂的灵敏度 , 如 图 2 所示 , 掺 加强效剂后 , 减
19、水剂饱 和点掺量在 0 1 7 5 0 1 8 0 一个小 范围内, 而不是在某一点 , 相 当于增加了一个缓冲带 , 因此 配合强效剂后 , 聚羧酸减水剂的适应性会增强。 3 2 混凝土强效剂在预拌混凝土中应用 B T L混凝土强效剂已在全国范围内得到广泛的应用 , 得到了客户的一致认 可和好评。 本试验依据混凝土强效剂 近几年在广州从化地区某搅拌站的应用经验 , 对混凝土强 效剂在不同等级混凝土 中的应用做 了进一步探讨。 按照表 5中的配合 比配制不 同等级 的混凝土 , 其工作 性能及不同龄期的试块强度结果见表 6 和图 3 5 。 表 6 混凝土工作性能及力学性能 4 0 35 甜
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