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混凝土可泵性影响因素之原材料

浏览: 发布日期:18-08-06 16:22

         影响可泵性的因素很多,但从拌合物的性状来讲:要防止发生以下三种情况:

     (1)坍落度损失。由于外加剂的过量或由于外加剂和水泥同时过量,导致坍损率加大的情况最多。一些学者认为,水泥颗粒的凝聚是主因,即水泥发生激烈反应,消耗了大量高效减水剂,使得减水剂不能发挥分散能力,造成已分散的水泥颗粒重新凝聚并增大。解决方法:同时加入缓凝剂,采用后掺法加减水剂,或使用颗粒状高效减水剂。

     (2)粘性不适。为防止拌合物离析、泌水,必须具有足够的粘性;粘性越差,越易发生离析,但当粘性过大时,由于阻力大、流速慢,对泵送不利。特别是泵送高强高性能砼时,应通过减少水泥用量,采用复合型外加剂及掺合料等措施来防止粘性过大。

     (3)含气量高。砼中的含气量过大会降低泵送效率,严重会造成堵管。由于拌合物增塑和耐久性要求而加入引气效果外加剂时,应注意防止含气量过大。很多时候,不少人并不知道用的外加剂中引气成分作祟使得砼状态不好。一般泵送砼含气量控制不大于4%。
1、水泥与胶凝体系

        混凝土拌合物中的骨料应该均匀分布在水泥浆体内部,随浆体一起流动是在浆体粘滞力的作用下进行,骨料颗粒间的摩擦阻力大小与浆体量的大小密切相关。水泥浆体与泵管壁形成的的薄浆层可起到润滑层的作用,使泵送阻力降低,便于泵送。在拌合物中,水泥浆填充骨料颗粒间的空隙并包裹在骨料表面形成浆体层,浆体层的厚度越大(前提是浆体与骨料不易分离),骨料间距离越大,则骨料移动的阻力就会越小。

        此外,拌合物中骨料数量相对减少,浆体量越大,混凝土流动性增大。拌合物中浆体含量的大小很大影响混凝土的泵送施工。为了保证拌合物中的最低浆体含量,泵送混凝土浆体含量不宜低于280L/m3,国内外对泵送混凝土的最小水泥用量都有明确规定。

        胶凝材料的品种、细度、矿物组成等对达到同样流动性的混凝土需水性、保持流动性的能力、泌水特性、黏度影响差异较大,也是影响混凝土可泵性不可忽视的因素。
2、骨料

        级配和粒形良好的骨料,其空隙率小,在浆体量不变的条件下,空隙率小的骨料体系易于填充且具有较多的富裕浆体。混凝土中骨料体积占65%以上,骨料的级配、颗粒形状、表面状态、最大粒径、吸水性能等对拌合物的可泵性具有很大的影响。但在浆体较多的富浆混凝土中,骨料级配对工作性 影响显著减少。

        混凝土的可泵性受骨料中0.3~10mm的中等颗粒含量的影响显著,如其含量过多,即石子偏细、砂子偏粗,极容易导致拌合物粗涩、松散,流动性差、摩擦阻力大、可泵性差。相反如果这部分颗粒含量过少,即石子偏粗、砂子偏细,则极容易使拌合物粘聚性变差发生离析。

        砂率的变动会使骨料的总表面积和空隙率发生改变,浆体量一定的情况下,砂率过小,砂子不足以填充粗骨料间的空隙而需要部分浆体填充,导致包裹在骨料表面的浆层变薄,骨料颗粒间内摩擦阻力增大,降低拌合物的流动性,严重影响拌合物的粘聚性和保水性,使粗骨料离析,甚至溃散。砂率过大,骨料的总表面积增大,骨料间的浆体层减薄,流动性差,拌合物干稠。

        合理的砂率可以使浆体量相同的情况下混凝土拌合物的坍落度、流动性最大,或达到相同坍落度、流动性时胶凝材料用量最少。

        骨料的吸水率也对拌合物可泵性具有一定的影响,未饱和吸水的骨料在压力条件下会使水分向骨料内部孔隙发生迁移,造成混凝土流动性降低。因此,对于吸水率较大的骨料用于施工时应湿润处理。

        此外,骨料的表面状态对可泵性也具有一定的影响,骨料表面越光滑,骨料颗粒间的相对摩擦力越小,在浆体一定的情况下,可泵性越好。

3、外加剂

        适当的浆体含量和适宜的流动性是保障混凝土拌合物满足施工工艺的需要,水胶比是控制浆体稠度的重要因素,但从混凝土性能考虑,需要控制水胶比。外加剂能改善拌合物的泌水性能,降低低水胶比拌合物的浆体粘度,延长凝结时间减少坍落度损失,改善浆体流动性丧失的缺陷。

        外加剂的使用可以在保持拌合物水胶比不变的情况下,降低用水量、改善和易性、增大浆体的流动性,使低水胶比混凝土具有满意的工作性。

        选择与混凝土原材料相容性好的外加剂很重要,相容性良好的外加剂易于配制满足施工要求的混凝土拌合物。

        调整聚羧酸外加剂的成份可以明显改善混凝土的和易性,相对而言,聚酯类外加剂的混凝土粘聚性好但坍损快,聚醚类的发散但损失小。
4、水和细粉颗粒含量

        水是传递泵送压力的关键介质,是混凝土各组分中唯一的液态物质。拌合物中游离水数量的多少受用水量大小和外加剂掺量的影响,用水量和外加剂掺量越大,游离自由水相对越多,反之亦然。

        混凝土拌合物中游离自由水越多,混凝土流动性相对越大,但用游离自由水过多,浆体粘度降低,容易使混凝土泌水、离析,造成堵管。

        泵送混凝土拌合物中细粉料胶凝材料和粒径小于0.3mm的细颗粒)含量的多少对拌合物的泵送性能具有重要影响。

        粒径小于0.3mm颗粒含量不足时,对水的吸附力和阻力不足,在泵送压力下一部分水从固体颗粒间的空隙流向阻力较小的区域,造成输送管道内压力传递不均,使水先流失、骨料与浆体分离。一般来说,泵送混凝土拌合物中粒径小于0.3mm颗粒含量不宜小于400kg/m3。

        适宜的细颗粒含量可以提高浆体的内聚性需要,防止在泵送压力下的脱水降低混凝土流动性并减少管壁润滑层的流动润滑体,引起阻力加大导致管道堵塞。

 

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