1概述
近年来,由于天然中粗砂资源紧缺,在浙江一带混凝土企业使用的天然砂大多数是从江西赣江船运到上海黄浦江上中转的。随着运输成本的提高,天然砂的价格也猛涨,所以许多企业为了有效地控制成本,采用机制砂来替代天然砂。在浙江湖州石矿资源比较丰富,加工机制砂方便,成本较低,很受混凝土企业欢迎。
2机制砂的特性
(1)机制砂颗粒粗糙,石粉含量高,这势必减弱混凝土的流动性,增加用水量。在相同的条件下,配制相同坍落度的混凝土,机制砂比天然砂需水量增加10~20kg/m3。
(2)机制砂的颗粒级配不良,颗粒分布往往表现为中间少, 两头多,大于5.0mm和小于0.08mm颗粒(石粉)均超过10%, 2.5mm的累计筛余量≥35%。
3机制砂混凝土的特性
(1)由于机制砂级配不良往往导致新拌混凝土粘聚性、保水性差,易离析、泌水,并降低和易性和流动性,使混凝土强度、 耐久性降低,而且早期收缩增大,混凝土硬化其表面水波纹严重,影响混凝土结构物的感观质量。
(2)配制机制砂泵送混凝土,相应砂率要求增大,宜在40%~50%之间,其粗骨料宜小于1000kg/m3。否则,泵送施工困难,往往要靠增加胶凝材料用量来改善其工作性能。
(3)机制砂颗粒粗糙、多棱面、表面积大,但与水泥胶结性能好,混凝土的抗压强度相对有了提高。
4CTF混凝土增效剂对机制砂混凝土的作用机理
CTF混凝土增效剂主要是通过提高水泥颗粒及细集料的分散度,最大限度地激发每一个单位水泥分子的作用,提升减水剂功效,并增强混凝土的综合性能,降低水泥用量,改善了机制砂新拌混凝土粘聚性、保水性差,易离析、泌水,和易性 和流动性降低的现象。另外,在降低水泥用量的同时,不必要增大砂率,并能增加粗骨料的用量。CTF混凝土增效剂对泵送机制砂混凝十还能减少泵送阻力.提高机制砂混凝土的密实度期收缩,并减少机制砂混凝土的裂缝,提高了机制砂混凝土的 耐久性。
5CTF混凝土增效剂在机制砂混凝土中的试验及运用
根据机制砂混凝土的特点,如何去改善这一现状,使新拌的混凝土拥有良好的工作性,并在硬化后具有高强的混凝土。 我们首先运用了CTF混凝土增效剂来试验。CTF混凝土增效剂是广州市三骏建材科技有限公司生产的一种以聚合物为主体 的高效复合混凝土添加剂,为半透明液体,无毒无害,无污染, 无放射性,比重为1.03g/cm3,不含氯离子和碱等对混凝土有害的成分。
5.1试验目的
根据CTF混凝土增效剂的使用说明,我们分别在两家混凝土企业作了试验进行对比,即在每立方混凝土中掺人胶凝材 料质量0.6%的CTF混凝土增效剂,检测混凝土的强度,工作性能,并计算单方混凝土的材料成本,进行有效对比。
5.2试验方法
对混凝土企业的常用配比(即C25、C30、C35、C40)进 行对比,掺CTF混凝土增效剂的则分别减少水泥用量10%与 12%.
5.3检测项目
分别对基准配比与试验配比进行坍落度、和易性和强度的对比。
通过两家企业的试验结果(如表1和表2所示),我们发 现在掺有CTF混凝土增效剂的混凝土和易性好,无泌水并能 相对降低水泥的用量,不影响强度。我们选择了混凝土企业常用的C25、C30、C35、C40进行试验分析。通过多次大量的试验, 根据不同的强度等级,节约水泥用量,C25的可节约20~25kg, C30的可节约30~35kg,C35的可节约35~40kg,C40的可节约 40~50kg, 28天的强度与基准配比相差不大,个别甚至比基准配比高,说明加人CTF混凝土增效剂可使混凝土保持甚至超 过原有的基准强度。
加入CTF混凝土增效剂之后,混凝土拌合物的坍落度损 失也均好于基准配比。我们通过运输到同一个工地进行坍损测试,基准配比的25min到达工地坍落度损失值为30mm,掺CTF混凝土增效剂的25min到达工地坍落度损失值为20mm。
说明:乙公司的水泥同为南方水泥,28d水泥胶砂强度为49.0MPa,减水剂为脂肪族,减水率为17%,矿粉为江苏砂钢S95矿粉,粉煤灰为嘉兴电厂二级灰,机制砂的细度模数为3.2。
在泵送过程中,基准配比的混凝土坍落度偏小时,泵送 困难,经常出现堵管现象。坍落度偏大容易产生离析堵管,调 整后的掺CTF混凝土增效剂的混凝土,由于工作性能好,有利于泵送。我们使用8个月以来,机制砂混凝土工作性能好, 尤其在高层泵送中能体现出效果。我们最高直接泵送到28层, 无堵管现象发生。CTF增效剂在混凝土中的运用还能增加密 实度,并减少裂缝的产生;在抗渗性能方面,通过多次对比试 验,掺CTF增效剂的混凝土比基准混凝土要高2个等级以上。
6成本上的分析
通过试验换算,基准样单方混凝土的材料成本均高于掺CTF混凝土增效之后的材料成本,随着强度等级提高,水泥的 置换比例不同,差价也逐渐增加。尤其在水泥价格高的时期, 更能体现出经济效益,按目前市场价格来计算,每立方混凝土 材料成本平均可节约3~8元。以年产40万方混凝土公司来计算, 每年可节约120~320万元。可以看出,CTF混凝土增效剂不但 可以给企业带来良好的经济效益与社会效益,而且通过改善混 凝土的工作性能,还能提高混凝土工程的耐久性。
7结论
(1)使用CTF混凝土增效剂,改善了机制砂混凝土工作性能,保水性好,无泌水。
(2)CTF混凝土增效剂对各种水泥适应性好,对不同强度 等级的混凝土具有同样的增效效果,在减少水泥用量的同时 能保证混凝土的强度,降低生产成本。
(3)掺CTF混凝增效剂7d强度比基准配比略低,28d强度增长比较迅速,能达到或超越基准配比。
(4)掺CTF混凝增效剂坍落度损失比基准机制砂混凝土小,并且有利泵送。
(5)掺CTF混凝增效剂能增强混凝土拌合物的密实性,提高混凝土的抗渗性,并能减少混凝土裂缝,提高混凝土的耐久性。