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高效减水剂在道路混凝土中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2006-07-21  来源:《福建建筑》 2006年第2期(总第98期)  作者:洪长青
核心提示:高效减水剂在道路混凝土中的应用
  要:本文通过工程实例说明高效减水剂能有效提高混凝土早期抗压和抗折强度,特别适合应用于道路混凝土,具有较高的工程实际应用价值。
 
关键词:高效减水剂 路面混凝土抗折强度 早期强度
 
 
  为提高水泥混凝土路面施工质量,适应路面的快速施工需求,改善水泥混凝土路面的抗压强度、抗折强度、耐磨耗性以及行车平稳性、抗滑性等技术指标,除搞好设计与施工组织管理外,必须采用现代化滑模混凝土摊铺机与优质原材料。选择满足设计、施工要求以及与水泥适应性好的优质高效外加剂,是保证工程质量、提高混凝土抗折强度与耐久性的重要措施之一。
 
  混凝土外加剂主要用于改善水泥混凝土性能,其中发展最早、应用最广的品种就是混凝土减水剂。混凝土减水剂最早出现在国外,20世纪30年代出现了主要以木质素磺酸盐为代表的普通减水剂;随着研究的深入,到20世纪60年代,开发出了功能与性能更加完善的高效减水剂。我国对减水剂的研究始于上世纪70~80年代。到上世纪90年代,我国研制与生产的高效减水剂主要有合成型单一组分高效减水剂和复合型多组分高效减水剂两大类。混凝土减水剂是高强混凝土、高性能混凝土、早强混凝土、大流动度混凝土中比不可少的原材料,是复合型外加剂的重要组分,目前,已广泛应用于各类工业与民用建筑、水利、交通、港口、道路桥梁等市政工程建设中。
 
  高效减水剂和普通减水剂基本上都是阴离子表面活性剂,它在混凝土中起到表面活性作用。减水剂改善混凝土性能的内在机理主要在于:水泥粒子对高效减水剂的吸附以及高效减水剂对水泥的分散作用;水泥颗粒表面的润滑作用;新型高效减水剂与水泥微粒间的立体吸附层结构。因此,混凝土减水剂的具有以下基本特性:在保证混凝土工作性及强度不变条件下,可以节约水泥用量;在保证混凝土工作性及水泥用量不变条件下,可减少用水量,提高混凝土的强度;在保证混凝土用水量及水泥用量不变条件下,可增大混凝土流动度。
 
1 高效减水剂的主要性能指标
 

  Point—A型高效减水剂是厦门科之杰科技发展有限公司生产的Point系列混凝土外加剂之一,该产品符合GB 8076—1997(混凝土外加剂》及GB 8077—2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》中高效减水剂一等品的指标要求。经厦门市建筑工程检测中心抽样检测结果见表1:

    

  从表1数据可以看出:Point—A型高效减水剂减水率高达21.5% ,在保证强度的前提下,能大幅降低水泥用量,节约成本;增强效果好,可显著增强混凝土早期抗压强度,1 d抗压强度提高70%以上,3d抗压强度提高60% 以上,28d抗压强度提高30% ;混凝土含气量低,硬化混凝土表观质量好,气孔小而均匀;新拌混凝土的和易性好。这些性能都很好地满足了道路混凝土对外加剂的要求。
 
2 工程施工应用实例
21 Point—A型高效减水剂在商品混凝土搅拌站的应用
 
  Point系列混凝土外加剂在厦门及周边地区如泉州、漳州等地的商品混凝土搅拌站得到大量使用,其中Point—A型高效减水剂的应用主要集中在道路混凝土。由于道路混凝土施工的特殊性,坍落度宜为10—25mm。考虑到商品混凝土的生产设备和运输设备在混凝土坍落度小于70mm时难以运行,对设备的损耗也较大,因此在道路施工中,商品混凝土的坍落度一般较大。下面列举某商品混凝土搅拌站使用Point— A型高效减水剂进行混凝土路面施工的实例。
 
211 原材料
 
  水泥:建福牌P.O.32.5R水泥及紫金牌P.O.42.5R水泥;
  砂:河砂,细度模数2.6,中砂Ⅱ区;
  石:碎石,5—31.5mm连续级配;
 
  粉煤灰:漳州后石电厂Ⅱ级灰;
  外加剂:厦门科之杰科技发展有限公司“点石”牌Point—A型高效减水剂。
 
212 配合比及施工应用情况
 
  掺Point—A的商品混凝土主要应用于工民建及市政工程的道路建设。一般来说,对于厂区或小区的路面,其设计强度等级较低;而对于市政工程的道路建设,其设计强度等级较高。具体应用实例如表2所示:

    
 
  从表2可以看出,针对不同要求的路面混凝土。Point—A在掺量1.5—2.0%之间能满足C25到C40等级的路面混凝土配合比要求。具体施工情况如表3所示:

    

 
  从表3可知,Point—A能较大幅度提高混凝土早期强度。包括早期抗折强度,表3中3d抗折强度可达设计抗折强度的65% ,28d抗折强度可达设计强度的120%。
 
  在施工方面,掺Point—A的混凝土在到达工地时坍落度为70mm左右。刚好能满足卸料要求,且混凝土不离析,不泌水,和易性良好,易于施工;初凝时间在8h以内。避免了由于混凝土内外层凝结时间差异而导致的“起壳”现象,混凝土终凝后养护14d,后期强度稳定增长。
 
  从以上应用实例可以看出,Point—A型高效减水剂适合商品混凝土生产拌制具有早强功能的路面混凝土。至今,以上两个工程项目的路面情况良好。
 
22 Point—A型高效减水剂在白拌砼施工现场的应用
 
  由于工地自拌混凝土不存在输送环节,故其初始坍落度可以较好地控制在20-40mm之间,这样有利于提高道路混凝土的施工效率。
 
221 主要材料
 
  水泥:路达牌P.O 42.5R水泥;
  砂:河砂,细度模数2.5,中砂Ⅱ区;
  石:碎石,5—10mm连续级配占30% ,10—30mm连续级配占70% ;
 
  粉煤灰:漳州后石电厂Ⅱ级灰;
  外加剂:厦门科之杰科技发展有限公司“点石”牌Point—A型高效减水剂。
 
222 施工配合比及应用情况
 
  由于商品混凝土搅拌站有一定的辐射范围,在距离较远的地区,许多工地采用白拌混凝土浇筑混凝土路面。同安潘涂食品工业园区道路混凝土的施工配合比就采用了Point—A型高效减水剂,具体配合比及施工情况如表4、表5所示:
 
    
 
  从表4及表5可以看出,Point—A的掺量为胶凝材料总量的1.3% ;混凝土坍落度为30mm,最适合现场路面混凝土的施工,且混凝土粘聚性好,无离析,含气量低,仅为1.5%混凝土初凝时间为5h50min。极大缩短的施工周期。提高了施工效率;混凝土早期强度高,3d抗压强度和抗折强度均超过设计强度的65% ,7d抗压强度达设计强度的100% ,抗折强度达设计强度的95% 。28d抗压强度达设计强度的130% ,抗折强度达设计强度的119% ;硬化混凝土外观无孔洞裂纹。常规养护14d,至今路面情况良好。
 
3 结论
 
  (1)使用“点石”牌Point—A型高效减水剂具有非引气、高效减水、改善混凝土和易性等功能。能有效提高混凝土的早期抗压强度和抗折强度,在保证强度的前提下。可节约水泥用量10-20% 。因此,使用Point—A型高效减水剂特别适合于路面混凝土,不但能提高工程质量,而且能节约工程成本。
 
  (2)I程实例表明,选择合适掺量的Point—A型高效减水剂,能适应商品混凝土搅拌站对外加剂的应用要求,也可以适应自拌混凝土工地对外加剂的使用要求,具有广泛的实用价值。
 
 
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