泵送剂对混凝土性能的影响

来源:结构工程师    发布时间:2013-04-05    结构工程师辅导视频    评论

摘要:综述了泵送剂在国内外的研究和使用现状,分别介绍了泵送剂的主要组成成分和在混凝土中的作用,着重介绍了泵送剂对新拌和硬化混凝土的性能影响和在实际工程中的应用。

关键词:泵送剂; 组成; 应用。

0概述 来源:考

  随着我国混凝土工业的发展,商品混凝土的推广和应用,如今预拌商品混凝土大部分是泵送混凝土,泵送混凝土是在泵的推动下沿管道进行运输和浇筑的,因而,对混凝土的要求除了满足设计规定的强度、耐久性等性能外,还要满足管道输送过程中对混凝土拌和物的要求,即要求混凝土拌和物具有较好的可泵性,所以泵送剂的应用越来越广泛[1]。以前人们就是把普通的减水剂或高效减水剂作为泵送剂来使用,遇到了很多的问题,普通减水剂的减水率太低,很难满足泵送的要求,部分高效减水剂的坍落度损失大,给使用者带来很大的不便。增大坍落度只能依靠增加水灰比,但是随之又会出现一系列的问题:离析、泌水、混凝土强度降低等。目前人们对泵送剂的要求是:○1 减水率要高。因为泵送混凝土流动性好,坍落度大,必须采用减水率高的减水剂或复合减水剂,减水率高可以降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度,在达到所需的强度条件下,可以节约水泥,降低成本;○2 坍落度损失小。坍落度的经时损失必须满足预拌混凝土与泵送混凝土的要求。最好坍落度损失控制在1~2小时损失不超过20%;○3不泌水、不离析、保水性好。保证混凝土的泵送能够顺利进行,不堵泵;○4 有一定的缓凝作用。不仅能够保持坍落度损失小,而且可以降低水泥的初期水化热,推迟放热峰的出现,能够避免温度裂缝的产生;○5 减小混凝土内部摩擦。即不能泌水又要易于流动,因此泵送剂必须有一定的引气作用,改善混凝土的综合流动性能[2,3,4,5]。

1泵送剂的组成

  泵送剂通常不是一种外加剂就能满足性能要求,而是要根据泵送剂的特点由不同的作用的外加剂复合而成。其复配比例应根据不同的使用目的、不同的使用温度、不同的混凝土强度等级、不同的泵送工艺等条件来确定。其主要由一下几种组分组成[1,2,]。

  (1)减水剂

  如木质素磺酸钙与木质素磺酸钠、萘系减水剂、三聚氰胺减水剂、聚羧酸系减水剂等,这些减水剂具有减水率高,能够配置高强、大坍落度、自流平泵送混凝土,但是这些减水剂如萘系、三聚氰胺减水剂坍落度损失较大,而聚羧酸系减水剂则属于低坍落度损失外加剂,而且减水效果更好,更适用于配制低水灰比的高性能混凝土,目前我国正在推广使用聚羧酸系外加剂,相信在不久的将来聚羧酸系减水剂必是泵送剂的最主要的成分[6]。

  (2)缓凝剂

  由于萘系等高效减水剂坍落度损失大的原因,在泵送剂剂往往都要复配缓凝剂来解决这个问题。用作缓凝剂的有羟基羧酸类物质、多羟基碳水化合物、木质素磺酸盐和糖类等。目前我国使用较多的缓凝剂就是糖类缓凝剂,主要是葡萄糖酸钠,其缓凝效果好,在掺量适宜的条件下还有增加混凝土的强度的作用[7]。

  (3)引气剂

  混凝土中具有适当含气量时,微小气泡可以起到滚珠效应改善混凝土的流动性,减小泵送阻力。同时由于气泡的存在可以阻断混凝土中由于泌水形成的毛细管孔,进而降低泌水、离析,又可以提高抗渗、抗冻融性能。不过国内的泵送剂中复合引气剂的还是比较少的,主要原因是由于引气剂的用量很难把握好,掺量过多时,会引起混凝土的强度大幅度的降低。

  (4)保水剂 来源:www.examda.com

  保水组分亦成增稠剂,其作用是增加混凝土聚合物的黏度,主要是纤维素类、聚丙烯酸类、聚乙烯醇类的水溶性高分子化合物。其相对分子量都是比较的高,主要是能够提高粘度。他们掺入水泥浆中,形成保护性胶体,对分散的水泥浆起稳定作用,同时增加了粘聚性。由于泵送混凝土的施工工艺,要求混凝土一般是,离浇筑面有一定的高度,一般都有0.2~0.5m左右,而且浇筑物如果具有一定的高度,则混凝土下落的距离更大,就必须让混凝土具有很高的粘聚性。

2泵送混凝土的特点

  混凝土在泵管内呈柱塞状向前流动,靠近管壁处有一层薄浆层,薄浆层的最外面是水膜层,里面是混凝土拌和物芯柱。水膜层和薄浆层形成阻力很小的润滑层,混凝土拌和物芯柱悬浮在润滑层内以平均流速2~6m/s向前运动。所以,要使混凝土能顺利泵送,必须能形成润滑层及泵送过程中混凝土芯柱始终保持粘聚状(即不离析)。混凝土的可泵性以坍落度、坍落度保留值、保水性和粘聚性表示。泵送剂提高了混凝土的内聚性和物料间润滑作用,降低了胀流,使混凝土泵送时不过度离析和泌水,因而可泵性更好。 [2]

  矿物掺和料是泵送混凝土的一个重要组分,主要是粉煤灰和矿渣,不仅可以节约水泥降低成本,而且可以降低水泥的水化热,品质好的粉煤灰矿物掺和料还可以降低混凝土的用水量,由于粉煤灰中玻璃体含量比较高,在混凝土中起到滚珠效应,从而表现混凝土的流动性变好,更加利于泵送。 [8]

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