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【分享】干硬性混凝土摻外加劑對混凝土性能的影響及施工對策
干硬性混凝土摻外加劑對混凝土性能的影響及施工對策
來源:砼商網(wǎng) 作者:砼商網(wǎng)編輯部 發(fā)布日期:May 18, 2017 閱讀次數(shù):2077 收藏 打印 

一、技術(shù)要求

1、道面混凝土技術(shù)要求

根據(jù)〈公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程》和《民航機場場道工程施工技術(shù)要求》及Ⅸ機場建筑工程試驗手冊》等有關(guān)技術(shù)要求,其混凝土設(shè)計要求如下:

1)混凝土配合比,應(yīng)按設(shè)計要求保證混凝土的設(shè)計強度、耐磨、耐久和混合料和易性,抗凍標號不小于F200,道面混凝土強度以28d齡期抗折強度5.0Mpa為標準。

2)混凝土的單位水泥用量300~330Kg/m3,選用的水灰比一般不大于0.46,冬季施工不應(yīng)大于0.44。

2、原材料技術(shù)要求

1)水泥:應(yīng)選用收縮性小,耐磨性強,抗凍性好,堿含量不大于0.6%的水泥。應(yīng)選用年產(chǎn)量大,旋窯生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥,其強度為42.5Mpa或52.5Mpa,28d實測水泥抗折強度不小于7.5Mpa,不宜選用快硬早強R型水泥。水泥的各項技術(shù)指標應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準。

2)砂:宜選用細度模數(shù)為2.65-3.2的天然中粗河砂,顆粒適中,級配良好,質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈,泥土雜物含量不大于3%,硫化物、云母含量不大于1%,進料前應(yīng)做砂的堿活性檢驗,有潛在危險時,禁止該砂進入現(xiàn)場。

3)碎石:應(yīng)選用質(zhì)地堅硬、耐久、耐磨、潔凈,顆粒級配應(yīng)按5-20mm,20~40mm兩級控制,石料強度等級大于3級,壓碎值≤13%,泥土含量≤1%。碎石應(yīng)進行活性檢驗,嚴禁采用含有非晶質(zhì)活性二氧化硅的巖石做粗集料。

4)水:拌和用水,沖洗集料及養(yǎng)護用水宜采用飲用水。

5)粉煤灰:水泥混凝土道面可摻用適量II級以上原狀或磨細干粉煤灰,II級灰的質(zhì)量指標是:細度≤20%,燒失量≤8%,需水量≤105%,含水量≤1.0%,混合砂漿28d活性指數(shù)≥80。

二、干硬性混凝土摻外加劑對混凝土性能的影響

根據(jù)設(shè)計道面混凝土有抗凍要求,抗凍標號不小于F200,因此在混凝土中摻入引氣劑,在混凝土摻入引氣劑的施工中,出現(xiàn)情況總結(jié)如下:

1、好的方面:提高了混凝土的抗凍性、抗?jié)B性和抗蝕性,降低了水灰比,提高了耐久性,增大了混凝土拌和物的流動性,便于攤鋪和振搗。

2、不利的方面:晚上或溫度較低時,混凝土容易產(chǎn)生泌水,做完混凝土面層后,個別地方仍泌水,嚴重時表面脫皮。刮風(fēng)或太陽直射溫度較高時,混凝土表面起鼓,拉毛時出現(xiàn)細微裂縫,增加了提漿抹面難度。混凝土道面拉毛時,容易翻砂,導(dǎo)致混凝土面層紋理深度不均勻,影響外觀質(zhì)量。

三、外加劑作用機理

1、外加劑的分類,混凝土外加劑的種類繁多,按其主要功能歸納起來可分為下列四類。

①調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間,硬化性能的外加劑:緩凝劑、早強劑和速凝劑;

②改善混凝土拌和物流動性能的外加劑:減水劑、引氣劑和泵送劑:

③改善混凝土耐久性的外加劑:引氣劑、防水劑和阻繡劑。

2、外加劑作用機理

根據(jù)工程需要混凝土有抗凍F200要求,在施工中混凝土必須摻入引氣劑,現(xiàn)將引氣劑的作用機理介紹如下:引氣劑摻入混凝土中經(jīng)攪拌能引入大量分布均勻的微小氣泡,以改善混凝土拌和物的和易性,并在硬化后仍能保留微小氣泡以改善混凝土抗凍性。

四、水泥主要礦物組成與特性

1、組成:水泥是一種水硬性膠凝材料,在機場道路工程中通常應(yīng)用的水泥有:硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或道路硅酸鹽水泥。其主要礦物組成是,硅酸三鈣(Ca3S)硅酸二鈣(Ca2S)鋁酸三鈣(Ca3AL)鐵鋁酸四鈣(Ca4AF),經(jīng)過水化作用主要產(chǎn)物有水化硅酸凝膠(質(zhì)量占70%),氫氧化鈣晶體(質(zhì)量占20%),水化硫鋁酸鈣(質(zhì)量占7%)。

2、特性:水泥的特性主要取決于水泥的礦物組成。

①反應(yīng)速度C3A最快,C3S較快,C4AF也較快,C2S最慢。

②釋放熱量C3A最大,C3S較大,C4AF居中,C2S最小。

③強度C3S最高,C2S早期低,但后期增長率較大,C3A強度不高,C4AF含量對抗折強度有利。

④耐化學(xué)侵蝕性C4AF最優(yōu),其次為C2S,C3S,最差C3A。

五、在混凝土施工中采取措施

1、原材料選擇

a、水泥水泥是影響混凝土質(zhì)量關(guān)鍵材料,根據(jù)民航機場材料技術(shù)要求,結(jié)合我們多年的施工經(jīng)驗,對水泥質(zhì)量提出了18項要求:

(1)堿含量<0.6%(2)28d實測抗折強度>7.5MPa(3)鋁酸三鈣≤5.0%(4)鐵鋁酸四鈣≥15.0%(5)游離氧化鈣≤1.0%(6)氧化鎂≤5.0%(7)三氧化硫≤3.5%(8)28d干縮率≤0.1%(9)耐磨性≤3.6kg/M(10)混合料種類:不得摻窯灰,煤干石,火ft灰和粘土,有抗鹽、抗凍要求時不得摻生石灰粉(11)安定性:合格(12)初凝時間2h左右,終凝時間4h左右(13)細度5%左右(14)比表面積控制在310~320kg/M(15)燒失量<3.0%(16)標準稠度需水量<30.0%(17)不宜選用快硬早強R型水泥(18)水泥溫度運至現(xiàn)場不超過600C。

b、碎石除了滿足技術(shù)要求外,重點控制顆粒級配和泥土含量。c、砂含泥量≤3.0%,細度指數(shù)控制在2.6—2.9之間為宜。d、粉煤灰選用I、Ⅱ級原狀或磨細干粉煤灰。e、外加劑選用引氣減水劑。

2、最優(yōu)配合比

以抗折強度、耐久性、耐磨性、工作性和經(jīng)濟合理的原則選用原材料,通過試驗和必要的調(diào)整,確定混凝土單位體積中各種組成材料的用量,一個混凝土配合比設(shè)計是否合理,其關(guān)鍵取決水灰比、水泥用量、砂率、碎石級配四個參數(shù)對道面混凝土抗折強度的影響。為滿足混凝土抗凍F200的要求,我們在混凝土中摻入減水引氣劑。雖然混凝土滿足了抗凍要求,但混凝土抗折強度降低19%,為彌補混凝土抗折強度的損失,我們采用超量取代法進行配合比計算。粉煤灰摻量每立方米混凝土50kg,基本滿足強度、工作性的要求。通過108組混凝土試驗最后確定引氣劑摻量18%,水膠比0.37,砂率28.3%,大小石比70:30,每立方米混凝土原材料用量(kg/m3。)

3、攪拌站控制

a、攪拌站應(yīng)采用電腦控制,能逐盤打印記錄。

b、計量器具必須經(jīng)過計量局校檢,其允許誤差水泥、粉煤灰水、外加劑±1%,砂、碎石±2%。

c、試驗室根據(jù)天氣變化每天測定砂、碎石含水量,及時調(diào)整施工配合比。

d、嚴格控制攪拌時間,不得隨意縮短。

e、外加劑采用直接加入法,不得放入水中稀釋加入。

4、施工過程控制

a、請水泥廠做水泥與外加劑相溶試驗,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。

b、道面混凝土應(yīng)盡量避免在大風(fēng)天(風(fēng)速4--6m/s)以及干熱風(fēng)天中施工,以防面層失水干裂起鼓。

c、拉毛過后,手按道面沒有明顯指印,覆蓋養(yǎng)生布,2小時后在養(yǎng)生布上輕輕灑少量水,保證道面水分不過早蒸發(fā),6小時過后,在養(yǎng)生布上澆透水養(yǎng)生。

六、實施效果

1、混凝土道面均勻一致,紋理清晰,克服了翻漿、漏石等問題;

2、混凝土道面的平整度合格率在99%以上,無積水現(xiàn)象發(fā)生:

3、掉邊掉角,脫皮起殼,粘漿,麻面等混凝土道面的質(zhì)量通病明顯減少;

4、由于采取高頻自行排式插入振搗,混凝土振搗均勻密實,板塊斷板率幾乎是零。

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