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小心了!别跌进外加剂误区

 

发布时间:2022-01-10    字号:【

  外加剂不是万金油!!! 

      将高效减水剂当成万金油,忽略或小看混凝土其他组分的作用,如同病人把抗生素当成万灵药。事实上,高效减水剂只是混凝土的组分之一,缺少其他诸多组分的配合,就会大大减小其作用,达不到预期效果。
  一、骨料
  骨料占据混凝土主要体积,但长期以来,人们对于判别骨料品质优劣的标准存在很多误区,而其中最大的误区是其筒压强度的要求。这个误区来自对其在混凝土中的作用,即认为砂石如同人的骨架一样,是决定混凝土强度的重要参数。因此,现今许多教科书以及很多现行的标准、规范等仍然要求骨料的强度为1. 5 ~ 1. 7 倍,甚至2 倍于所配制混凝土的强度。在早期混凝土设计等级尚且很低时提出这个要求,即骨料的筒压强度≥40MPa,这显然只是为了剔除那些风化程度严重的石材作为骨料; 但现今混凝土设计强度已经大大提高,仍然遵循早先两者的关系,显然严重脱离实际。事实上,国内外早已配制并应用于工程的轻骨料混凝土,所用轻骨料的筒压强度仅为15MPa 或更低,而混凝土强度则可以达到80 ~ 100MPa。
  学者指出: “通常情况下,骨料强度对普通强度混凝土的影响确实很小,因为骨料( 除轻骨料外) 的强度比混凝土中基体和界面过渡区的强度要高出数倍。换句话说,由于破坏是由其他两相决定,绝大多数天然骨料的强度几乎得不到利用”。
  另外一个重要的误区是适用于泵送混凝土或自密实混凝土( SCC) 石子的最大粒径。国内普遍认为所用骨料的最大粒径越大,拌合物需要的浆体量越少,所以通常在配制这类混凝土时仍然常用40mm 为石子最大粒径。这个想法在配制干硬或半干硬混凝土时是正确的,但在现今配制泵送混凝土或自密实混凝土时就未必正确了。由于这类拌合物在泵管中行进和在模板中流动的过程必定存在石子之间的相对运动,而粒径越大的石子颗粒之间发生相对运动需要的砂浆润滑膜层越厚,也就是需要浆体量可能会越多,这也是国外用于配制这类拌合物常用19mm( 英制3 /4inch) 为石子最大粒径的原因所在。尽管所用石子最大粒径较小时,拌合物中需要填充的空隙率较大,这与上述条件之间存在一个平衡点,这时拌合物所需的砂浆量较小。
  另外,国内现今常用的5 ~ 40mm( 或5 ~ 31. 5mm) 的所谓“连续级配”石子,实际上5 ~ 10mm的颗粒往往很少,甚至没有,这样的石子不仅会增大需浆量( 因为其堆积空隙率比较大) ,而且在应用于泵送混凝土或SCC 时容易出现分层离析现象。
  再有,从实验室结果看,砂石品质的波动主要反映在细度模数或级配上,其实这也是一个误区。因为在混凝土生产中,而不是实验室检测时,砂石( 尤其是砂子) 品质波动对混凝土质量影响最大的是含水量,这和它们的用量大,更与水胶比是决定混凝土性能最重要的参数息息相关。不要说暴露在外任凭风吹雨打太阳晒的堆放条件,就是在能遮风挡雨较为密闭的棚子里存放,当存储空间不够大,使得砂子进场后只经过短暂的存放就投入使用的情况下,它的含水量仍然难以稳定,也就谈不上稳定控制出厂拌合物的匀质性了。
  现今国内品质良好的粗细骨料短缺现象日益加剧,是否其根源也来自人们将外加剂看做万精油,而忽略其他组分的重要性相关呢? 试想用户都在以低价作为进料时取舍的标准,而不是“优质优价”,那么哪家砂石厂会投资购进优良设备去生产和供应品质好的骨料?
  有专家在20 世纪90 年代到广东高速公路工地提供咨询服务时,便向施工单位解释使用粒形好、片针状颗粒少的石子来配制混凝土是很必要的道理,于是他们向采石场经营者提出相应的要求并允诺支付相应高一些的进价,再次去新工地时发现所用石子竟然没有一颗针片状颗粒!
  二、水泥
  水泥与高效减水剂之间存在相容性好坏的问题,但多数人认为,如果相容性不好,只有更换高效减水剂的品种。殊不知,现今许多通过质检表明符合国标规定的水泥仍然时不时会存在与不同品种、不同厂家生产的高效减水剂相容性不良的问题。一方面是由于国内到处都在进行大规模建设,常常是刚出磨机的水泥很快就运往用户,这样很容易造成水泥与高效减水剂之间相容性严重不良的现象。
  朋友在一家桥梁厂做试验时,就遇到这种现象: 外加剂品种和掺量都没变,但即使增加了好几十公斤用水量,出机口的拌合物仍然非常干稠,经了解,当天试验所用水泥是刚出磨机就拉过来的。听说日本人称这种水泥为“新鲜态”,通常都需要一两个星期的存放期,才能避开相容性不良的现象。
  另一方面,国内从20 世纪90 年代开始,运送水泥的方式从袋装改为散装,其优点有很多,但是也带来一个大问题,就是水泥仓里存放的水泥温度下降十分缓慢,尤其是夏季环境温度高时,仓内的水泥温度经常高达90以上,甚至超过100; 即使是冬季的北京,笔者也曾遇见水泥温度超过50以上。更严重的在于这种现象实验室进行试配时不会发现,因为从仓里取出的少量样品拿到实验室,即便很快就进行试验,水泥也已经冷却下来,而与出仓就进入搅拌机的情况大相径庭。
  再有,近些年来国内的水泥含碱量普遍偏低,从流变性的角度考虑,许多水泥都存在一个最佳的可溶碱含量,现今一些水泥中的可溶碱含量达不到该最佳值。原因是一些水泥公司为满足某些机构规定使用低碱水泥的要求( 以避免可能发生的,或通常只是想象中的碱骨料反应) ,所销售的水泥中碱含量不必要地过分低。而用可溶碱含量低的水泥配制混凝土不仅减水剂掺量偏小时坍落度损失明显,当掺量超过饱和点也会出现严重的离析和泌水。
  三、矿物掺和料
  在掺有高效减水剂的混凝土中,同时掺有矿物掺和料已经成为越来越普遍的现象。但在人们高度重视高效减水剂减水率高低的同时,却忽视了矿物掺和料与高效减水剂同样有阻止水泥颗粒在浆体中絮凝形成胶团,产生对水泥的分散作用。只是矿物掺和料本身也是粉体颗粒,在作为浆体组分的同时,也吸附水分,影响了拌合物的需水量。而粉煤灰作为一种矿物掺和料掺到混凝土中时,由于其颗粒的粒径分布、形貌以及表面特征,特别是由于它的密度比水泥明显要小,使得用等质量的粉煤灰代替水泥时,因为粉体的体积显著增大,在浆体需要量减小或相当时,拌合物的用水量可以大幅度减小。
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