不同等待时间及处理措施对混凝土强度的影响.pdf

浙 江建筑 ， 第 2 9卷 ， 第 5期 ， 2 0 1 2年 5月 Z h e j i a n g C o n s t r u c t i o n，Vo 1 2 9，No 5，Ma y 2 0 1 2 不 同等待 时 间及 处理措施对混凝土强度的影 响 Th e I n f l u e n c e o f Diff e r e n t W a it i n g Ti me a n d Tr e a t me n t Me a s u r e s o n Co n c r e t e St r e n g t hO n c r e t e t r e n c l t l 向祚铁 ， 吴 巧莲 ， 施 纳新 X I A N G Z u o t i e ， U Q i a o 1 i a n ， S H I N a x i n ( 1 浙江省天和建材集 团有 限公司 ， 浙江 杭州 3 1 0 0 1 2 ； 2 杭州市园林工程有 限公 司， 浙江 杭州 3 1 1 1 2 2 ) 摘要 ： 比较 了实际生产 中采用不同方法处理的长 时间等待 的商 品混凝土的各项性 能 ， 对 比试 验结果发现 ： 通 过在混凝 土中 适时加入缓凝 型高效减水剂 ， 能保持混凝土的工作性能和强度 ， 并大大延长 了商品混凝 土的使用 时效 。 关键词： 等待 时间； 使用时效 ； 混凝土强度 中圈分类 号： T U 5 2 8 0 4 2 2 文献标志码 ： A 文章 编号： 1 0 0 8 3 7 0 7 ( 2 0 1 2 ) 0 5 0 0 5 50 4 随 着城市 建设 的发 展 ， 商 品 昆凝 土在 建 筑 工 程 中逐 步取 代 了现场 自拌 混凝 土 。商品 混凝土 在工 程 中的应用 ， 大 大提高 了工 程实 体 的质量保 证率 ， 但 同 时也 衍生 出一 些 问题 。 由于 受城 市规 划要求 及原 材 料运 输条 件 的限制 ， 混凝 土 搅 拌 站 基本 上 分 布 在 远 离城 区 的市郊 ， 商 品混 凝 土 从 搅 拌 站运 送 至 施 工现 场 ， 运输距 离普 遍 较 远 ， 加 上城 市 交 通 状 况 、 混 凝 土 现场等待 、 机械故障等一些偶然因素， 导致混凝土从 加水 搅 拌 到 开 始 浇 筑 往 往 需 要 数 小 时 的 时 间 。 在混 凝土 实 际施工 过 程 中 ， 对 于 混凝 土 因运 送 及 等 待时间较长导致坍落度损失较大 的情况 ， 一般可采 用 二 次 搅 拌 或 二 次 添 加 减 水 剂 的 方 法 进 行 调 节 。对 于时 间过 长 的混凝 土 ， 视 情 况进 行 降级 处理或者直接倒掉， 造成了大量 的资源浪费。在管 理不规范的施工现场 ， 还存在一定程度的加水现象 ， 给工 程带 来 了很大 的质量 隐 患 。 本 文采 用 一 种新 的混 凝 土工 作 性能 调 整 技术 ， 即定 时添 加缓 凝 型高 效 减 水剂 ， 通 过研 究 混 凝 土 生 产后在不同时间的工作性能变化及试块 2 8 d抗压 强度 ， 对 比分析该技术相对于传统处理方法在提高 混凝土使用时效中的优势。 1 混凝土运送 时间对混凝土性能的影响 混凝土加水搅拌后 ， 其水化作用就已经开始 ， 随 着 时间 的推移 ， 水化 作用持 续进 行 ， 混凝 土 自由水不 断减 少 ， 流动性 逐渐 变差 。经过 不断 的水 化作用 ， 水 泥浆体内部逐步形成具有结构强度的结晶结构。对 于长时间等待已接近初凝 的混凝土 ， 其结晶结构 已 经初步形成， 在混凝土浇捣成型时 ， 由于受到振动棒 等外力作用， 会使 已经形成的结 晶结构被破坏而且 不能恢复 ， 最终导致混凝土强度的降低 。 另一方面 ， 由于引气剂或引气 型外加剂 的使 用 ， 混 凝土在投料和搅拌过程中产生了大量气泡， 在混凝土 运输过 程 中， 混凝土 的含气量会 随着时 间延续而不 断 减小 ， 导致混凝土流动性 降低。但是 ， 含气量减小对 混 凝土强度有一定的补偿作用。有资料显示 ， 混凝土含 气量每增加 1 ， 混 凝 土强 度 下 降 约4 5 。同 时 ， 在运输过程 中 ， 混 凝 土中水 分不 断蒸 发 ， 实 际水 灰 比降低 ， 对混凝土强度也有提高作用。 2不 同混凝土调整技术对 比 采用杭州地区预拌混凝土搅拌站常用的原材料 ， 收 稿 日期 ： 2 0 1 20 21 0 作者简介 ： 向祚铁( 1 9 8 5 一 ) ， 男 ， 湖南怀化人 ， 助理工程师， 从 事建筑工程管理工作 。 5 6 浙江建筑 2 0 1 2年第 2 9卷 选 用强度等级为 C 3 0 ， 初始坍 落度在 1 6 0 2 0 0 m m 的 混 凝 土进行试 验 。试验 过程 中采用 不 同的处理 方法 调 整混 凝土 坍落 度 ， 使其 达 到 1 4 01 8 0 m m 的 工作 性能要求。通过测试比较混凝土的工作性能及标准 试 块 2 8 d抗压强 度 ， 研究 混凝 土不 同等 待时 间 采用 不 同调 整技 术对混 凝土 性能 的影 响。 2 1 混凝 土原材料 ( 1 ) 水 泥 ： 杭 州 市 大 马 水 泥 有 限 公 司 生 产 的 P 0 4 2 5水 泥 ； ( 2 ) 矿粉 ： 杭钢 $ 9 5矿粉 ； ( 3 ) 粉煤 灰 ： 杭州半 山 电厂 的 级粉煤 灰 ； ( 4 ) 特 细砂 ： 天然砂 ， 细度模 数 1 0 ； ( 5 ) 机 制砂 ： 细 度模 数 3 1 ， 含粉 量 5 3 ， 亚 甲 蓝试 验合格 ； ( 6 ) 碎石 ： 獐 山 52 5 m m 连续级 配碎石 ； ( 7 ) 减 水剂 ： 浙 江 省 天 和 建 材 集 团 有 限公 司 新 型建 材分 公 司生产 的 J B 2 0 1 缓凝 型 高效减 水剂 ； ( 8 ) 水 ： 自来水 。 2 2混 凝 土 配合 比 混凝 土配合 比见 表 1 。 表 1 混 凝 土 试 验 配 合 比 单位 ： k g 考 虑 到 夏季 混 凝 土 因 长 时 间 等 待 出 现 的 问 题 更 多 ， 因此 选 定试 验 温度 为 2 63 O q C， 经 过 试 验 ， C 3 0混 凝 土 初 凝 时 间 8 h 2 5 mi n ， 终 凝 时 间 9 h 4 0 rai n。 2 3试验 过程及 结 果对 比 2 3 1 加水 调整 工 作性 能对 混 凝 土 的影 响 制取 6份混凝土拌和物 ， 按照制作时间顺序编号依次为 0 5 h ， 放 置 在 室 温 环 境 下静 置 ， 每 1 h左 右 搅 拌 一 次 ， 搅拌均匀。制作试块前通过加水调节坍 落度 至 1 4 01 8 0 mm。 以混 凝 土 加 水 搅 拌 时 间 为 0 h开 始 计算 ， 每间隔 1 h取 1份拌合物 ， 制作边长为 1 5 0 m m 的立方体抗压强度标准试件 ， 试 件成型采用 捣棒人 工捣实。测试试件标养 2 8 d的抗压强度 ， 试验结果 几九表 2 。 表 2 加 水调 整 工作 性 能对 混 凝 土 的 影 响 o h 1 h 2 h 3 h 4 h 5 h 从试验结果可以看出 ， 在 2 h内不加水坍落度 也 能 够达 到要 求 ， 但 是 混凝 土 流 动 性 逐 渐 变 差 ， 抗 压 强 度相 对 于 刚 生产 时有 提 高 的 趋 势 。但 是 随 着 时 间 的不 断 延 长 ， 混 凝 土 工 作 性 能 已无 法 达 到 施 工要求 ， 通过加水可 以调整混凝土坍落度 ， 但 流动 性仍然非常差 ， 混凝 土强度 也 明显 降低 。特别 是 等待时间超过 5 h后 ， 即使 加入大量 的水 ， 混 凝土 仍然丧失工作性 能。因此 ， 采用现 场加水 调节 混 凝 土 的工 作 性 能 ， 将 对 工 程 质 量 带 来 严 重 隐患 ， 是 必 须禁 止 的行 为 。 2 3 2 加 缓凝 型 高效 减 水 剂 调整 工 作 性 能对 混 凝 土的影响制取 6份混凝土拌合物 ， 按照制作 时间 顺 序编 号依次 为 0 5 h ， 放置 在室 温环境 下静 置 ， 每 1 h左右搅 拌一 次 ， 搅 拌均 匀 。制作试 块前 通过添 加 减水 剂调 节坍 落度 至 1 4 01 8 0 mm。 以混 凝土 加 水 搅拌时间为 0 h开始计算 ， 每间隔 1 h取 1份拌合 物 ， 制作 边 长 1 5 0 m m 的立方 体抗 压 强 度标 准 试 件 ， 试件成型采用捣棒人 工捣实。测试 试件标养 2 8 d 的抗压 强度 ， 试验结 果见 表 3 。 从表 3中可 以看 出 ， 与加水 相 比 ， 通过加 入适 量 减水剂调整混凝土有着明显的优越性。在较长的时 间内， 加入适量减水 剂仍然能使混凝土的工作性能 达 到设计 要 求 ， 并 且 混 凝 土 的 强 度 有 一 定 的提 高 。 但 是 ， 在 实 际 生产 及 运 输 过 程 中 ， 由于 等 待 时 间 过 长 ， 混凝土的坍落度很小， 流动性非常差 ， 搅拌车 的 自落式搅 拌 已经无 法使 新加 入 的外加 剂与 混凝 土搅 拌均匀 ， 浇筑时可能出现大的混凝土结块 ， 成型后混 凝 土局部 凝结 时 间过长 ， 影响 工程 质量 。 第 5期 向祚铁等： 不同等待时间及处理措施对混凝土强度的影响 5 说明 ： 二次加入的减水剂用 量按胶凝材料质量的百分 比计算 。 2 3 3 定 时加缓 凝 型 高效 减 水 剂 调 整工 作 性 能 对 混凝 土的影 响 制取 6份 混 凝 土拌 合 物 ， 放 置 在 室 温环境 下静 置 ， 每 2 h左 右搅 拌 一次 ， 每 次 搅拌 时 添 加减水剂调节坍落度至 1 4 01 8 0 h i m。以混凝土加 水搅 拌 时间为 0 h开始计 算 ， 每 2 h制作 1份拌合物 ， 制作边长1 5 0 m m的立方 体抗压 强度标 准试件 ， 试 件采 用捣棒人工捣实 。测试试 件标养 2 8 d的抗 压强度 ， 结 果 见表 4 。 表 4 定时加缓凝型 高效减水剂调整工作性能对混凝 土的影响 说明 ： 累计添加的减水 剂用量按胶凝材料质量的百分比计算 。 从 试验 结果 可 以看 出 ， 定 时 添 加适 量 的缓 凝 型 高效减 水剂 ， 能使 混凝 土一 直保持 较好 的工作 性 能 ， 并 且抗 压强 度 明显 提 高 。由于外加 剂缓 凝成 分 的持 续作用 ， 混凝土的凝结时间推后 ， 混凝土的有效使用 时 间大大延 长 。采 用定 时适 量添 加缓凝 型高 效减 水 剂 的方 法 ， 实现 了混 凝 土 在生 产 等 待 过程 中 的动 态 控制 ， 将大 大减少 混 凝 土 由于等 待 时 间过 长 导 致 的 浪费 ， 保证 了混凝 土质 量 。 定时适 量添 加缓凝 型 高效减 水剂 的混凝 土凝 结 时 间有所 延长 ， 对 混 凝 土 结构 的拆 模 时 间可 能 会 产 生一 定影 响 。当外 加 剂 掺 量 添 加 胶 凝 材 料 用 量 的 0 5 时 ， 混 凝土凝 结 时间延 长约 1 0 h 。通过 对混 凝 土各 龄期 强度 跟踪 ， 混凝 土早期抗 压 强度有 所 降低 ， 7 d强度基 本达 到正 常水平 。 3结 论 及 建 议 ( 1 ) 通 过 加 水 调 整 混 凝 土 工 作 性 能 效 果 不 理 想 ， 抗压强度明显降低， 带来极大 的质量隐患 ， 是必 须 制止 的行 为 ； 混 凝 土 浇筑 前 二 次添 加 缓凝 减水 剂 的方 法具 有局 限性 ， 等待 时 间过 长 、 性 能 太差 的混凝 土无 法通 过搅拌 车 搅 拌 均匀 ； 采用 定 时 适 量 添加 减 水剂的方法调整混凝土工作性能 ， 能延长预拌混凝 土 的使用 时效 ， 保证 混凝 土工作 性 能和强 度 ， 对 混凝 土耐 久性 能 的影 响需要进 一 步试验 。 ( 2 )采用 定 时适量 添加 缓凝减 水剂 的方 法调整 混凝 土 ， 若推 广到 生产 中 ， 可通 过人 工称 量或 在搅拌 车中增设称量设备准确控制减水剂 的用量， 避免掺 加 过多 的减水 剂导 致离 析 、 凝 结时 间过 长的 问题 ， 添 加减水剂的用量及频率宜根据环境温度、 混凝土坍 落 度损 失情况 及减 水剂 的性 能进行 试验 确定 。为确 保 混凝 土 的匀 质性 ， 需要 在 每 次 添 加减 水 剂 后 进行 充 分 的搅拌 ， 搅拌 时 间应 由试 验确 定 。 ( 3 ) 混凝土在运送 过程 中的质 量控 制 至关重 要 ， 混凝 土企业应 特别 重视 混凝 土运 输 车辆 和施 工现 场 的混凝 土管理 ， 实 现混凝土 的动 态调 整和质量控制 。 ( 4 ) 搅拌站在 供应过程 中合理 调 度 ， 根据 工 程现 场施 工进度控 制混凝 土生产供应 速度 ， 保 证混凝 土施 工的连续性 ， 对 于运 送及 等 待时 间 过长 的混 凝 土 ， 应 5 8 浙江建筑 2 0 1 2年第 2 9卷 ( 上接 第 5 4页 ) 根据上述 的热工计算结果 ， 分户楼板 的顶棚保温系 统需要采用 1 5 2 0 m m厚的无机保温砂浆 ， 具体厚 度可以由各层材料的热工参数计算来确定。其 中， 尤其要 准确 掌握保 温材 料 的导热 系数 、 修正 系数等 ， 并确认 数据 有可靠 来 源。地 下室顶 板应 加强 保温措 施 或改用 楼 面保温 系统 。 4其他注意事项 与以往的普通顶棚做法不 同， 分户楼板 的构造 做法在 顶棚 部位 中增 加 保 温层 。根据 前 述 的 计算 ， 像 无机 保温 砂浆 至少 需选 用 1 4 m m 厚 ， 从 而增 加 顶 棚面层的总厚度。对于这种情况 ， 必须采取具有保 障其安全使用的可靠技术措施 ， 比如在抗裂砂浆 内 应加 入 1 2层耐 碱纤 维 网布 ， 有条 件 的可 以做些 锚 固措 施 以提高 强度 。施工 前 ， 必 须 做 产 品试 样 的性 能检 测 ， 以测定 拉伸 粘结强 度是 否达 到规 范的要求 。 如在 楼板 吊挂重 物 时 ， 应采 用较 长 的膨 胀螺 栓 ( 钉 ) 使其主要部分埋人钢筋混凝土结构板， 确保 由钢筋 混凝 土结 构板来 承担 重物 的荷 载 。 同时 ， 应注 意 对 室 内环 境 质 量 的控 制 。无 机 保 温砂 浆 的生产 厂家 大 多 按 照外 围护 、 外 保 温材 料 的 要求来进行研发生产 ， 但是把这种保温砂浆作为 内 保温材料应用在室 内时 ， 还要满 足 民用建筑工程 室内环境污染控制规范 ( G B 5 0 3 2 5 -2 0 1 0 ) 的要求 ， 在设计 和 施 工 时 严 格 控 制 可 能 引 发 的 放 射 性 物 质 氡 、 氨 、 甲醛 及 T V O C等 。 5 结 语 关 于分 户楼 板 的论 题 虽 小 ， 但 也能 投 射 出 很 多 问题 ， 从而 引发 更 多 的思 考 。本 文 主要 从 构造 选 型 和热工计算两个方面研究浙江省居住建筑分户楼板 的节 能设计 ， 为 的是 探 索 夏 热冬 冷 地 区居 住 建 筑 围 护结构 的保 温 隔热 构 造 及性 能 。身 为设 计 人 员 ， 我 们应积极研究适宜 的构造措施 ， 提高节能设计的水 平 ， 来 满 足节约 能 源 、 改善 居 住 环 境 的要 求 ， 在 源头 上保证建筑节能发展的最基本要求。 参 考 文 献 1 郎四维 ， 林海燕 ， 付祥钊 ， 等 J G Jl 3 4 2 0 l 0夏热冬冷地 区居住 建筑节能设计标准 S 北京 ： 中国建筑工业出版社， 2 0 1 0 2 浙江大学建筑设计研究 院， 浙江环宇 建筑集 团有 限公司 ， 广厦 建设集团有限责任公司 DB3 3 T1 0 5 4 -2 0 0 8无机轻集料保温 砂浆及系统技术规程 s 北京 ： 中国计划出版社 ， 2 0 0 8 3 中国建筑 标准设计 研究 院， 中 国建筑科 学研 究 院 0 9 J 9 0 8 -3 建筑 围护结构节能工程做 法及数据 M 北 京： 中国计划 出版 社 ， 2 0 0 9： 9 21 0 0 4 建设部工程质量安 全监督与行 业发展 司 ， 中国建筑标 准设 计 研究 院 2 0 0 7 J S C S -J 2 0 0 7全国民用建 筑工程设计技术措施 节 能专篇一 建筑 M 北京 ： 中国计划 出版社 ， 2 0 0 7： 6 87 1