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【摘 要】在多年市政道路工程工作实践中,水泥混凝土常用外加剂的品种、适用范圈、性能指标、及施工应用技术非常重要。结合工作实际,把工作中总结的经验与同行进行探讨。
【关键词】水泥混凝土;外加剂;应用技术
目前,在我国的市政道路工程中水泥混凝土外加剂使用非常广泛。为强化工程质量,规避工程建设风险,有必要对市政道路工程中的常用水泥混凝土外加剂进行研究和综述。
1.外加剂的主要品种
作为水泥混凝土中的第五组分一一常用的水泥混凝土外加剂有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等几种。
2.减水剂施工应用技术
普通减水剂、高效减水剂在施工应用之前应检验pH值、密度(或细度)、减少率,符合要求后才可以用。最佳掺量的确定,必须满足工程环境条件的设计强度、工作性,耐久性及经济性等性能要求,根据供货商提供的推荐掺量,通过试配得到一个合理掺量。减水剂应配制成均匀的溶液。根据工程的需要,普通减水剂和高效减水剂可与其他可混溶的外加剂复配使用;在高效减水剂中掺人与水泥相适应的缓凝剂、高温缓凝剂、保塑剂或缓凝型减水剂可减少热天坍落度损失。用搅拌车或罐车运输水泥混凝土时,在浇筑现场可二次加入高效减水剂,经快速搅拌均匀后出料,不得多加水,并快速完成浇筑、振捣、饰而等。养生环节是保证水泥混凝土结构不产生开裂和擞裂缝的关键环节;因此,掺普通减水剂、高效减水剂的市政道路工程水泥混凝土结构,应加强并尽早进行保温保湿养生。掺普通减水剂的水泥混凝土构件不宜蒸养;掺缓凝型减水剂的水泥混凝土构件必须保证静停一段时间后,使水泥混凝土形成一定的结构强度才可蒸养。掺高效减水剂的水泥混凝土可蒸养养护。
3.引气剂施工应用技术
引气剂应选用表面张力降低值大、水泥稀浆中起泡容量多而细密、泡沫稳定时间长、不溶残渣少的产品。南于水泥稀浆中的气泡特性与水泥混凝土中的比较相近,所以摇泡试验宜在水泥稀浆中进行。使用引气剂可以有效提高水泥混凝土的弯拉强度及抗拉强度,减少于缩和温度收缩变形量,改善结构抗裂性,同时也提高了水泥混凝土的抗渗性。对于改善负温水泥混凝土施工时早期抗冻性,可以从两个方面来解决:一是加快早期水泥水化,使水泥混凝土尽快达到早期临界强度,可使用早强剂、减水剂、防冻剂;二是掺人引气剂,缓解冻融所产生的压力。据经验来看,冬季日平均气温低于-5℃或极限最低气温低于-l0℃的地区,市政道路的水泥混凝土及钢筋混凝土结构和构件,宜掺用引气剂或引气型减水剂、引气型高效减水剂、引气型(早强、防冻)高教减水剂。引气剂、引气型减水剂、引气型高效减水剂可根据工程要求及环境气温与(高温)缓凝剂、早强剂、防冻剂等复合使用;在配制溶液时,如产生絮凝或沉淀现象,不得混溶,应分别配制溶液,并分别加人搅拌机内。新拌水泥混凝土的含气盘,应在搅拌机口取样进行现场检测,并应考虑在运输和振捣过程中的损失。
4.缓凝剂施工应用技术
热天施工、连续浇筑施工、泵送等特殊机械工艺下的施工都必须使用缓凝剂。在施工前应检验与所用水泥在该气温下的适应性,优选其适用品种;当水泥品种、‘强度、等级、生产厂变动或水泥混凝土性能出现变化时,应重新检验缓凝剂对水泥的适应性。缓凝剂的最佳掺量应根据施工要求的水泥混凝土凝结时间、气温、强度等通过试验确定。施工中,当气温、运距和运输时间变动时,可微调其掺量;且始终保持拌和物具备良好的施工可操作性,并能达到密实度及外观质量要求。缓凝剂应以溶液与拌和水同时掺人拌和物中;粉剂应提前1d在现场配好溶液,并使其充分溶解,搅拌均匀后使用。溶液中的缓凝剂固体沉淀物,必须每天清除一次;严禁使用分层或沉淀的缓凝剂溶液拌制水泥混凝土。掺缓凝剂的水泥混凝土保持在塑性的时间较长,表面水蒸发时间较长,当气候炎热及风力较大时,应在触干或变色时立即喷雾或喷洒养生剂保湿养生,并应在终凝以后立即开始浇水养生。当气温较低时,在保湿养生的同时,应加强保温养生,可覆盖深色塑料薄膜和吸热保温材料。
5.早强剂施工应用技术
早强剂是一种专门解决工程中需要尽快或尽早获得水泥混凝士强度问题的专用外加剂。早强剂、早强型减水剂和早强型高效减水荆适用于市政道路工程中需要快速形成强度的快通水泥混凝土结构。炎热环境条件下不宜使用早强剂。掺加液态早强剂的水泥混凝土,搅拌时间宜适当延长。粉剂早强剂直接掺人道路工程水泥混凝土时,应先与水泥、集料干拌均匀后,再加水;加水后的搅拌时间应延长30s,这是保证粉剂早强剂在水泥混凝土中均匀分布的措施。溶液比干粉拌和的匀质性及其使用效果均强得多。市政道路工程预应力钢筋混凝土结构或构件使用早强剂时,其张拉工艺应按试验确定。市政道路工程快通水泥混凝土结构的开放交通时间,应按与结构相同养生条件下,掺早强荆水泥混凝土试件达到设计强度的90%以上的试验确定。
【关键词】水泥混凝土;外加剂;应用技术
目前,在我国的市政道路工程中水泥混凝土外加剂使用非常广泛。为强化工程质量,规避工程建设风险,有必要对市政道路工程中的常用水泥混凝土外加剂进行研究和综述。
1.外加剂的主要品种
作为水泥混凝土中的第五组分一一常用的水泥混凝土外加剂有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等几种。
2.减水剂施工应用技术
普通减水剂、高效减水剂在施工应用之前应检验pH值、密度(或细度)、减少率,符合要求后才可以用。最佳掺量的确定,必须满足工程环境条件的设计强度、工作性,耐久性及经济性等性能要求,根据供货商提供的推荐掺量,通过试配得到一个合理掺量。减水剂应配制成均匀的溶液。根据工程的需要,普通减水剂和高效减水剂可与其他可混溶的外加剂复配使用;在高效减水剂中掺人与水泥相适应的缓凝剂、高温缓凝剂、保塑剂或缓凝型减水剂可减少热天坍落度损失。用搅拌车或罐车运输水泥混凝土时,在浇筑现场可二次加入高效减水剂,经快速搅拌均匀后出料,不得多加水,并快速完成浇筑、振捣、饰而等。养生环节是保证水泥混凝土结构不产生开裂和擞裂缝的关键环节;因此,掺普通减水剂、高效减水剂的市政道路工程水泥混凝土结构,应加强并尽早进行保温保湿养生。掺普通减水剂的水泥混凝土构件不宜蒸养;掺缓凝型减水剂的水泥混凝土构件必须保证静停一段时间后,使水泥混凝土形成一定的结构强度才可蒸养。掺高效减水剂的水泥混凝土可蒸养养护。
3.引气剂施工应用技术
引气剂应选用表面张力降低值大、水泥稀浆中起泡容量多而细密、泡沫稳定时间长、不溶残渣少的产品。南于水泥稀浆中的气泡特性与水泥混凝土中的比较相近,所以摇泡试验宜在水泥稀浆中进行。使用引气剂可以有效提高水泥混凝土的弯拉强度及抗拉强度,减少于缩和温度收缩变形量,改善结构抗裂性,同时也提高了水泥混凝土的抗渗性。对于改善负温水泥混凝土施工时早期抗冻性,可以从两个方面来解决:一是加快早期水泥水化,使水泥混凝土尽快达到早期临界强度,可使用早强剂、减水剂、防冻剂;二是掺人引气剂,缓解冻融所产生的压力。据经验来看,冬季日平均气温低于-5℃或极限最低气温低于-l0℃的地区,市政道路的水泥混凝土及钢筋混凝土结构和构件,宜掺用引气剂或引气型减水剂、引气型高效减水剂、引气型(早强、防冻)高教减水剂。引气剂、引气型减水剂、引气型高效减水剂可根据工程要求及环境气温与(高温)缓凝剂、早强剂、防冻剂等复合使用;在配制溶液时,如产生絮凝或沉淀现象,不得混溶,应分别配制溶液,并分别加人搅拌机内。新拌水泥混凝土的含气盘,应在搅拌机口取样进行现场检测,并应考虑在运输和振捣过程中的损失。
4.缓凝剂施工应用技术
热天施工、连续浇筑施工、泵送等特殊机械工艺下的施工都必须使用缓凝剂。在施工前应检验与所用水泥在该气温下的适应性,优选其适用品种;当水泥品种、‘强度、等级、生产厂变动或水泥混凝土性能出现变化时,应重新检验缓凝剂对水泥的适应性。缓凝剂的最佳掺量应根据施工要求的水泥混凝土凝结时间、气温、强度等通过试验确定。施工中,当气温、运距和运输时间变动时,可微调其掺量;且始终保持拌和物具备良好的施工可操作性,并能达到密实度及外观质量要求。缓凝剂应以溶液与拌和水同时掺人拌和物中;粉剂应提前1d在现场配好溶液,并使其充分溶解,搅拌均匀后使用。溶液中的缓凝剂固体沉淀物,必须每天清除一次;严禁使用分层或沉淀的缓凝剂溶液拌制水泥混凝土。掺缓凝剂的水泥混凝土保持在塑性的时间较长,表面水蒸发时间较长,当气候炎热及风力较大时,应在触干或变色时立即喷雾或喷洒养生剂保湿养生,并应在终凝以后立即开始浇水养生。当气温较低时,在保湿养生的同时,应加强保温养生,可覆盖深色塑料薄膜和吸热保温材料。
5.早强剂施工应用技术
早强剂是一种专门解决工程中需要尽快或尽早获得水泥混凝士强度问题的专用外加剂。早强剂、早强型减水剂和早强型高效减水荆适用于市政道路工程中需要快速形成强度的快通水泥混凝土结构。炎热环境条件下不宜使用早强剂。掺加液态早强剂的水泥混凝土,搅拌时间宜适当延长。粉剂早强剂直接掺人道路工程水泥混凝土时,应先与水泥、集料干拌均匀后,再加水;加水后的搅拌时间应延长30s,这是保证粉剂早强剂在水泥混凝土中均匀分布的措施。溶液比干粉拌和的匀质性及其使用效果均强得多。市政道路工程预应力钢筋混凝土结构或构件使用早强剂时,其张拉工艺应按试验确定。市政道路工程快通水泥混凝土结构的开放交通时间,应按与结构相同养生条件下,掺早强荆水泥混凝土试件达到设计强度的90%以上的试验确定。