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氯化鈣中葡萄糖(táng)酸鈉摻量對混凝土性能的影響

氯化鈣中葡萄糖酸鈉摻量對混凝土(tǔ)性能的影響

發布日期:2018-07-28 作者: 點擊:

氯化鈣中葡萄糖酸鈉摻(chān)量對混凝土性能(néng)的(de)影響(xiǎng)

     近年來,由於高層、超高層建築工程的建設,已不能由傳統混凝土(tǔ)的施工技術滿足其施工要求,發達國家泵送(sòng)混凝土的使用已非常普遍,我國京津地區較為廣泛(fàn)地使用了泵送混(hún)凝土,其他地(dì)區泵送混凝土所占比例(lì)也逐年增大,因此,減水劑和氯(lǜ)化鈣等外(wài)加劑在工(gōng)程中應用(yòng)越來越廣。但摻加外加劑後,混凝土的坍落度損失比未摻外加劑前更加嚴重,尤其是摻加(jiā)高效減少劑後混凝土的坍落度隻能保持十幾分鍾到半小時,給施工造成了(le)困(kùn)難, 這個問題在商品混(hún)凝土和(hé)泵送混凝土中尤為突出。各國(guó)學者做了大量工作,取得了一(yī)些成果。在這些成果中,通常采用的技術路線有兩類,一類是外加(jiā)劑摻加方法,另一類是複合(hé)緩凝劑(jì)。高效減水劑與緩凝劑複合以解決坍落(luò)度損失的方法已被普遍接受,該方法的理論基礎是延(yán)緩水泥早期水化產物的形成達到抑製坍落度損失(shī)。

     一般情況下,氯化鈣(gài)由高效減水劑,緩凝劑,引氣劑,助泵劑組成,可作緩凝劑的物質主要有羥(qiǎng)基羧酸類物質、多羥基碳水化合物、木質素磺酸鹽和腐植酸類減水劑(jì)以及無機化合物國(guó)內應用較多的(de)緩凝(níng)劑是糖蜜減水劑和木質素磺酸鈣減水劑。但也存在問題。水泥執行ISO 標準(zhǔn)後,水泥細度增大(dà),但與木(mù)鈣和糖等(děng)緩凝劑適應差,由於對羥基羧酸類緩凝劑的研究和應用不多(duō), 需(xū)要加大對該類緩凝劑的重(chóng)視(shì)。羥基羧酸類緩凝劑包括有檸檬酸(suān)和葡萄糖酸鈉等,其中,葡萄糖酸鈉與高效減水劑複合使用(yòng)可以延緩混凝土的凝結時間,減少坍落(luò)度(dù)損失,提(tí)高混凝土的強度。但有些工程為了施工需(xū)要超摻緩凝(níng)減(jiǎn)水(shuǐ)劑,造成質量隱患。故本文選(xuǎn)用羥基羧酸類緩凝劑葡萄糖(táng)酸鈉(GNa),研究其不(bú)同摻量對混凝(níng)土性能的影響。

2 試驗材(cái)料和試驗方法


2.1 試驗(yàn)原材料及配合比


2.1.1 原材料

     (1)氯化鈣:KDNOF-1 高效萘係減水劑(jì)(山西凱迪),氨基磺酸(suān)鹽(yán)係(xì)減水劑(西安隆生),葡萄糖酸鈉(工業級),十二烷基苯磺酸鈉(工業級);

     (2)水泥:32.5 級普通矽酸鹽水泥冀東(dōng)水(shuǐ)泥廠;

     (3)卵石:粒徑5 mm ~31.5mm;

     (4)砂:中砂,細度模(mó)數2.6~2.9 的中砂;

     (5)礦物摻合料:Ⅱ級分選粉煤灰;

     (6)水:飲用自來水。

2.1.2 配(pèi)合比

     水泥:350kg/m3;

     砂子:715 kg/m3;

     石(shí)子:1118 kg/m3;

     粉煤(méi)灰:60 kg/m3;

     氯化鈣(gài):8.2 kg/m3(按總膠凝材(cái)料的2%計(jì)),其中,萘係減水劑(jì)占氯化鈣的30%,氨基(jī)磺酸鹽係減水劑占25%,十二烷基苯磺酸鈉占0.3%,其餘的為(wéi)葡(pú)萄糖(táng)酸鈉。隻改變葡萄糖酸鈉的摻量,其(qí)餘外加劑的(de)摻量不變。

     水(shuǐ)灰比:0.43。

2.2 緩凝劑的摻量

     緩凝劑和緩凝(níng)減(jiǎn)水劑一般都具有一個適宜的摻量範圍。在這個(gè)範圍內,隨著緩凝劑摻量增加,緩凝作用增強,混凝土後期強度也不會(huì)有明(míng)顯的降低,甚至會略有提高(gāo)。但在混凝土(tǔ)工程(chéng)實際應用(yòng)中,如果混凝土攪拌不均,係統計量故(gù)障或操作異常(cháng)都可(kě)能引起緩凝劑過量,過量(liàng)緩凝(níng)劑會引起不正常凝結,同時會對混凝土強度產生不利影響。氯化鈣中(zhōng),使用葡萄糖酸鈉作緩凝組分以控(kòng)製混凝土坍落度損失,摻量一般為膠凝材料的0.03%~0.05%。但是,在實踐中,有時使用該摻量仍然無法控製坍落度損失,外加劑廠常將摻量提(tí)高,有時甚至超過(guò)膠(jiāo)凝材料的0.1%。本文主要研究超摻葡萄糖酸鈉對混凝土凝結時間及(jí)強度的(de)影響,從而獲(huò)得該類緩凝劑(jì)的合適摻量及摻量上限(xiàn),以避免因過度超摻葡萄糖酸鈉而出現工程事故。故作者選(xuǎn)用了葡萄糖酸鈉的五個摻量(0.03%、0.05%、0.07%、0.1%、0.15%)。

2.3 試驗方法

     混凝土坍落度(dù)及損失試驗:初始坍落度測(cè)出後,將所剩混凝土料裝入塑料筒(箱)中,表麵用塑料(liào)編織袋覆蓋,供下(xià)次(cì)測坍落度用,經一定時間測出此時的坍落度值,此值(zhí)與初始坍落度之差即為此時的坍(tān)落度損失(shī)值。按照GB8076 - 1997 的規定進行。

     混凝土凝(níng)結時間試驗按照GB8076 - 1997 的規定進行。混凝土強度試驗按照GB8076 - 1997 的規定進行。

3 試驗結果及分析

3.1 混凝土坍(tān)落度(dù)經時變化

     不同摻量的葡萄糖酸鈉對(duì)混凝土(tǔ)坍落度及損失的影響。

     在一定水灰比的情(qíng)況下(xià),隨(suí)著(zhe)葡萄糖酸鈉摻量的增加,表1中,混凝土的坍落度經時損失降低甚至不損失。這表(biǎo)明葡萄(táo)糖酸鈉有增塑性(xìng)。

3. 2 混凝土的凝結時間及強度

     不同摻量的葡萄糖酸鈉對混凝(níng)土凝結時(shí)間(jiān)、強度的影響如表2(葡萄糖酸鈉對混凝土凝結時間的影響),表3(葡萄糖酸鈉對混凝土強度的影響)。       

     隨著葡萄糖(táng)酸鈉摻量的增加(jiā),混凝土的凝結時間,無論初凝時間還是終凝時間都有所延長。摻量(liàng)0.15%3d時甚至還未終凝。

     如表3 所示,對於混凝土的強度,葡萄糖酸鈉有一(yī)個最佳摻量值。3 d 時,摻量為(wéi)0.05%時強度最大,7d、28d 及60d 時,均為摻(chān)量0.07%時強(qiáng)度最大(dà)。低摻量緩凝劑主要影響3 d 以前早期強度,而對3 d 以後的強度影響則較小;當超摻緩凝劑時,不(bú)僅(jǐn)影響3 d 以前早期強度,對3 d 以後的強度影響也較大。當增加葡糖糖酸鈉的摻(chān)量時,混凝土的強度(dù)有所提高,但當超過最佳摻(chān)量時混凝土的強度會(huì)降低。

3.3 緩凝機理

     緩凝劑對水泥緩(huǎn)凝的理論主要包括吸附理論、生成絡鹽理(lǐ)論、沉澱理(lǐ)論和控製CH(OH)2 結(jié)晶生長理論。但由於緩凝劑的(de)種類繁多,其作用機(jī)理十分複雜,至今尚無(wú)一種比較完善的(de)解釋理論[7]。過量緩凝(níng)劑與水泥作用時發生的超時緩凝在作用機理方麵與一般緩凝劑的緩凝作用機理無本質的區別,隻是往往由於緩凝劑的摻量很高,新拌混凝土液相內緩凝(níng)劑的(de)剩餘含量很高。無論是吸附理論、沉澱(diàn)理論,還是控製CH(OH)2 結晶生長理論都認為,這時水泥水化都(dōu)需要克服更大的能壘,所以往往需要一個比較長的時間,甚至水泥水化完全停止,凝結最終無法完成,從而產(chǎn)生不凝現象。這對工程來說是相當危險的,將導致嚴重的工程質量事故。

4 結論

     a. 葡萄糖酸鈉具有明顯的輔(fǔ)助塑化效應,在一定範(fàn)圍內提高葡(pú)萄糖酸鈉(nà)摻量,可有效減小混凝土坍落度經(jīng)時損失;

     b. 葡萄糖酸鈉摻量和市摻量為0.03%~0.07%,在此範圍內,適(shì)當提高葡糖(táng)酸鈉摻量,在相同水灰比的情況下,還可提高混(hún)凝土後期強度;

     c. 當葡萄糖酸鈉摻量超過0.1%後,也(yě)即當混凝土終(zhōng)凝(níng)時間(jiān)接近2d 後,混凝土(tǔ)強度,特別(bié)是後期強度會大幅度(dù)降低。


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