混凝土外加劑含氣量計算方法
1、 混凝土內(nèi)在原因
a、 混凝土含氣量過大,而且引氣劑質(zhì)量欠佳。
目前泵送混凝土用量較大,為了保證泵送混凝土的 可泵性,往往在泵送混凝土中加入適量的引氣劑,由于各種引氣劑性能有較大的差異,因此在混凝土中呈現(xiàn)的狀態(tài)也不盡相同,有的引氣劑在混凝土中形成較大的氣 泡,而且表面能較低,很容易形成聯(lián)通性大氣泡,如果再加上振動不合理,大氣泡不能完全排出,肯定會給硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面造成蜂窩麻面。
b、 混凝土配合比不當(dāng),混凝土過于粘稠,振搗時氣泡很難排出,也是造成硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面的原因。
由于混凝土配合比不當(dāng),例如膠結(jié)料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加劑中有不合理的增稠組份等,都會導(dǎo)致新拌混凝土過于粘稠,使混凝土在攪拌時就會裹入大量氣泡,即使振搗合理氣泡在粘稠的混凝土中排出也十分困難,因此導(dǎo)致硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。
c、 由于混凝土和易性較差,產(chǎn)生離析泌水。為了防止混凝土分層,混凝土入模后不敢充分振搗,大量的氣泡排不出來,也會導(dǎo)致硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。
d、 有一些水泥廠為了增大水泥細(xì)度,又考慮節(jié)約電能,往往在磨粉時加入一些助磨劑,例如木鈣、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇等物質(zhì),由于其中一些助磨劑有引氣性,而且引入的氣泡不均勻且偏大,也會給硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面造成蜂窩麻面。
2、 外部原因
a、 gb/t10-95《混凝土泵送技術(shù)規(guī)程》6.3.4中規(guī)定"混凝土澆注分層厚度,宜為300-500mm"但是在實際施工時,往往澆注厚度都偏高,由于氣泡行程過長,即使振的時間達(dá)到規(guī)程要求,氣泡也不能完全排出,這樣也會給硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面造成蜂窩麻面。
b、 不合理使用脫模劑是造成硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面蜂窩麻面的主要原因。
目前脫模劑市場比較混亂,良莠不齊,產(chǎn)品大致分為以下幾大類:
(1)礦物油類,例如機(jī)油、柴油、煤油、機(jī)油加柴油、機(jī)油加煤油、機(jī)油加變壓器等輕質(zhì)油。
(2)乳化油類,即輕質(zhì)油加水再加定量的乳化劑生成的水包油型乳液。
(3)水質(zhì)類,即動植物油進(jìn)行皂化后,再用水稀釋的液體。
(4)聚合物類,即石臘、液體石臘、松節(jié)油等物質(zhì)再加入有機(jī)溶劑生成的溶液,由于成本較高使用較少。
就礦物油類脫模劑而言,不同標(biāo)號的機(jī)油粘度也不盡相同,即使是同標(biāo)號的機(jī)油,由于環(huán)境溫度不同粘度也不相同,氣溫高時粘度低,氣溫低時沾度高。當(dāng)氣溫較低 時,附著在模板上的機(jī)油較粘,新拌混凝土結(jié)構(gòu)面層的氣泡一旦接觸到粘稠的機(jī)油,即使合理的振搗氣泡也很難沿模板上升排出,直接導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩 麻面。有一些單位充分注意到這一點,在機(jī)油中加入部分柴油,用來降低脫模劑的粘度,這樣做能起到一定的作用,但是仍不能取得令人滿意的效果。
水乳類脫模劑目前在市場上比較多,但是有一些產(chǎn)品選用的乳化劑引氣性較大,也會給混凝土結(jié)構(gòu)面層造成蜂窩麻面。
動植物油進(jìn)行脂化的脫模劑出現(xiàn)的問題較多,其原因是產(chǎn)品中含有引氣性比較大的乳化劑及增稠劑,會給混凝土結(jié)構(gòu)面層帶來極大的影響。
3、 模板材質(zhì)不同也會使混凝土結(jié)構(gòu)面層出現(xiàn)不同的狀態(tài)
溶液和各種固體接觸后都會形成不同的接觸角,水泥漿體也不例外,接觸角越小液體在固體上敷著力越強(qiáng)(用余弦定理可以解釋),以水和下列物質(zhì)接觸為例,分別測得:
聚四氟乙烯 109.2 聚丙烯 102.0
q235 鐵板 68.2
在日常生活中常用的"不粘鍋"其面層就涂了聚四氟乙烯(商品名稱叫特夫?。谏a(chǎn)實踐中大家都知道,在其它條件相同的前題下,使用尿醛樹指壓制的竹或木模板成型的混凝土面層質(zhì)量比用鐵模板成型的混凝土面層質(zhì)量有明顯的提高。[Page]
4、 環(huán)境溫度對混凝土結(jié)構(gòu)面層的質(zhì)量也特別明顯
由于氣泡內(nèi)部含有氣體,因此氣泡體積變化與環(huán)境溫度特別敏感,環(huán)境溫度高時氣泡體積變大,氣泡承載力變小,容易破滅。環(huán)境溫度低時氣泡體積變小,承載力較 大,不容易形成聯(lián)通氣泡。即使混凝土結(jié)構(gòu)面層有氣泡,氣泡也很小,對混凝土結(jié)構(gòu)外觀影響不大,由此使人們聯(lián)想到冬夏季混凝土結(jié)構(gòu)面層好于春秋季。
春秋季節(jié)晝夜溫差較大,因此敷著在混凝土結(jié)構(gòu)表面的氣泡體積變化也很大,當(dāng)混凝土面層水泥漿體的強(qiáng)度小于氣泡強(qiáng)度時,氣泡體積隨環(huán)境溫度變化而變化,氣泡周 圍的水泥漿體也隨之變化,隨著時間的推移水泥漿體的強(qiáng)度不斷增加,當(dāng)氣泡周圍水泥漿體達(dá)到一定強(qiáng)度時,再不隨氣泡體積變化而變化,如果此時正趕上氣泡直徑 最大時,勢必給混凝土面層留下孔洞。
二、 消除混凝土內(nèi)部不利因素的方法
1、 選擇使用優(yōu)質(zhì)的引氣劑
優(yōu)質(zhì)的引氣劑在混凝土中引入的氣泡直徑宜在10-200μm,氣泡表面能比較高,氣泡在混凝土中分布比較均勻(平均間距不大于0.25μm),筆者先后試驗 了11種引氣劑對混凝土含氣量、抗壓強(qiáng)度、凝結(jié)時間以及摻引氣劑經(jīng)時含氣量損失等,認(rèn)為以丹寧酸和蒎烯為主要原材料的引氣劑綜合性能較好。
2、 降低混凝土粘稠度
適當(dāng)調(diào)整混凝土水灰比、砂率、膠結(jié)材料用量以及外加劑的組份,改善混凝土的粘稠性,也可以提高混凝土結(jié)構(gòu)面層的質(zhì)量。
3、 控制新拌混凝土的和易性,如果混凝土離析泌水,嚴(yán)格控制振搗時間,必須適時進(jìn)行復(fù)振。
4、 如果水泥中含有引氣組份,在拌制混凝土?xí)r應(yīng)在其中加入消泡劑,例如加入適量的磷酸三丁脂、有機(jī)硅消泡劑、聚醚類消泡劑以及表面張力低于30dny/cm的許多助劑,都可以消除其中的氣泡。
三、 解決混凝土外部不利因素的方法
1、 嚴(yán)格按gb/t10-95《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定執(zhí)行,每層混凝土澆注厚度不應(yīng)大于50cm。
2、 選擇使用優(yōu)質(zhì)的脫模劑。
先后取河北某廠動植物油皂化后的脫模劑、機(jī)油、機(jī)油+柴油、日本花王麗石-50(油包水型)、北京-熱電廠和天津助劑廠聯(lián)合研制的ra(油包水型)、 rb(油包水型,其中加消泡劑)、rc(油包水型,其中加消泡劑和光亮劑)等七種脫模劑試驗,在其它條件相同的條件下,在50×50×10cm3的鐵模上 分別涂刷兩遍上述脫模劑,混凝土成型后24h拆模觀察,模板上涂刷麗石-50和r系列產(chǎn)品的混凝土面層效果較好,尤其是模板上涂刷rc脫模劑的件最好,而 且價格僅為麗石-50/1/3-1/4。
3、 用尿醛樹指壓制的竹、木模板成型的混凝土面層顯著好于鐵模板,有條件的情況下應(yīng)優(yōu)先采用尿醛樹指壓制的竹、木模板。
4、 復(fù)振是消除混凝土結(jié)構(gòu)面層蜂窩麻面最有效的方法之一。
在北京南四環(huán)工地發(fā)現(xiàn)6個混凝土橋礅表面下部平整光潔,越往上氣泡越多,最上層氣泡最多,一個橋礅用同一批混凝土,甚至用同一車混凝土,而且上下模板相同, 結(jié)果呈現(xiàn)不同的狀態(tài),查其原因主要是振搗第二層混凝土?xí)r不自覺地又振搗了第一層,振搗第三層時不自覺地又振搗了第二層和第一層,按此作法橋礅下部的混凝土 等于多次受振搗,因此外觀看整個橋墩面層由下到上氣泡逐漸增多。
盡管gb/t10-95《混凝土泵送技術(shù)規(guī)程》中明確規(guī)定:間隔20-30min再復(fù)振一次,尤其是春秋季節(jié)進(jìn)行混凝土施工時尤其重要,據(jù)筆者長期在施工現(xiàn)在觀察,實際這樣操作的單位很少,應(yīng)引起施工管理人員高度重視。
四、 結(jié)束語
混凝土結(jié)構(gòu)面層出現(xiàn)蜂窩麻面的原因主要有兩方面,一是混凝土自身原因,一是混凝土外部原因,可根據(jù)不同原因有針對性地提出解決方法及注意事項。
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