一、水泥和
混凝土攪拌站生產(chǎn)的混凝土的凝結(jié)
1、水泥的凝結(jié):水泥與水發(fā)生水化產(chǎn)物,水化產(chǎn)物使水泥顆粒間搭接固化凝結(jié)。水泥的凝結(jié)與水泥的活性,水灰比、溫度等因素有關(guān),水灰比大時,水泥顆粒間的距離大,需要較多的水化產(chǎn)物填充,凝結(jié)時間相對就長。水泥活性高,水化速度快,生成水化產(chǎn)物的速度也快,凝結(jié)時間也就較短,因此,影響水泥水化速率的因素均會影響水泥的凝結(jié)時間。
2、混凝土攪拌站混凝土的凝結(jié):混凝土的凝結(jié)是由水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)所引起的,混凝土的凝結(jié)與水泥的凝結(jié)密切相關(guān)。環(huán)境溫度相同的情況下,可以用水泥的凝結(jié)時間粗略地推斷混凝土凝結(jié)時間,例如,水泥凝結(jié)時間為(標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量27%):初凝185min,終凝260min,混凝土水灰比為0.54,可以推斷混凝土的凝結(jié)時間(不考慮外加劑因素)是水泥凝結(jié)時間的二倍左右。這種推斷是在試驗條件相同或相近時得出的,不宜隨便套用。
二、出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象的原因
為什么會出現(xiàn)這種超緩凝現(xiàn)象筆者認(rèn)為主要有以下兩方面的原因。
1、水泥凝結(jié)時間過長:混凝土的凝結(jié)主要是由于水泥的凝結(jié)所引起,因此水泥的凝結(jié)時間就決定了混凝土凝結(jié)時間的長短。水泥凝結(jié)時間長,混凝土凝結(jié)時間相對較慢,尤其在混凝土水灰比大或緩凝劑(或緩凝型減水劑)摻量大的情況下,很容易出現(xiàn)凝結(jié)時間較長或超長現(xiàn)象。
2、緩凝劑或緩凝型減水劑摻量過大:緩凝劑或緩凝型減水劑摻量過大是混凝土凝結(jié)時間長甚至幾天不凝結(jié)的主要原因。
混凝土中使用的緩凝劑或緩凝型減水劑主要有:
1.糖類,如糖鈣等;2.木質(zhì)磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)磺酸鈉等;3.羥基羧酸及鹽類,如檸檬酸、酒石酸鉀等;4.無機鹽類,如鋅鹽、硼酸鹽、磷酸鹽等;5.其它,如胺鹽及其衍生物。
緩凝劑對水泥的緩凝特性與石膏的不同,二水石膏作為緩凝劑,隨著摻量增加水泥凝結(jié)時間幾乎不再延,如SO3含量達(dá)2.5%后,再增加SO3,凝結(jié)時間變化不大。但混凝土的緩凝劑則不同,在摻量較少的情況下就能產(chǎn)生強烈的緩凝效果,且隨著摻量增加而呈直線增長或呈指數(shù)曲線增長??傊?,緩凝劑摻量過大,不但會使混凝土凝結(jié)時間過長,還可能使早期強度發(fā)展緩慢。
3、其他因素
環(huán)境溫度低、混合材(或礦物摻合料)活性低及摻量大和水泥過粗等也會導(dǎo)致水泥凝結(jié)時間延長。若以環(huán)境溫度15℃的凝結(jié)時間相對值為1.0,那么10℃時初凝時間約為1.2,終凝時間為1.4;當(dāng)環(huán)境溫度下降至5℃時,初凝時間相對值約為1.3,而終凝時間約為2.6。環(huán)境溫度降低將使水泥凝結(jié)時間延長,特別是終凝時間更加延長。因此,在溫度低時,應(yīng)少摻或不摻緩凝劑,以免出現(xiàn)超緩凝現(xiàn)象。
三、預(yù)拌混凝土緩凝的預(yù)防措施?
除在炎熱的夏天且運輸距離長外,超緩凝現(xiàn)象一般是不利的,應(yīng)盡量避免。為此應(yīng)采取如下措施:
1、正確選用緩凝劑品種和摻量
緩凝劑或緩凝型減水劑的選用應(yīng)視具體情況而定:
1.對于凝結(jié)時間比較長的水泥宜選用緩凝作用不很強的緩凝劑或緩凝型減水劑,如木質(zhì)磺酸鹽類,特別是含還原糖較少的木質(zhì)磺酸鹽且摻量要少,在單獨使用時以質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%為宜,不可超過0.3%。摻量過大可能造成長時間不凝結(jié)引起強度下降;
2.羥基羧酸及其鹽類有很強的緩凝作用,這類緩凝劑及含此種緩凝劑的減水劑摻量(以水泥質(zhì)量計)應(yīng)只為0.03%~0.1%。此類緩凝劑不宜在水泥用量低、水灰比較大的混凝土中單獨使用。如,摻加檸檬酸的混凝土拌合物泌水性較大,粘聚性較差,硬化后混凝土的抗?jié)B性較差;
3.糖類化合物摻量為0.1%~0.3%,蔗糖摻量過大反而會起促凝作用;
4.糖鈣減水劑和木鈣減水劑會降低硬石膏和氟石膏的溶解度,使水泥漿體中SO42-溶出量減少,使得C3A可以急速水化而導(dǎo)致急凝,即使達(dá)不到急凝程度也會大大降低混凝土拌合物的流動性,造成坍落度損失。此外,該類緩凝劑或緩凝型減水劑的緩凝作用很強,摻量過大會引起緩凝甚至很長時間不凝結(jié),因此摻量必須準(zhǔn)確,環(huán)境溫度低時應(yīng)少摻或不摻此類緩凝劑。
2、選擇凝結(jié)時間合適的水泥
水泥凝結(jié)時間太長是混凝土產(chǎn)生超緩凝的另一個重要原因,一般來說,生產(chǎn)預(yù)拌混凝土?xí)r應(yīng)硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,除了強度和勻質(zhì)性外,水泥終凝時間控制在300min以內(nèi),以免氣溫降低或外加劑摻量增加引起混凝土凝結(jié)時間延長。
3、控制礦物摻合料的質(zhì)量、摻量及加水量
使用礦物摻合料是,應(yīng)注意控制其摻量,特別是在礦物摻合料活性低、比表面積小時。此外,使用普通硅酸鹽水泥時應(yīng)注意水泥中的摻合料數(shù)量,現(xiàn)今很多水泥的混合材摻量超標(biāo)。操作人員或運輸車司機不要憑自己的主觀判斷對預(yù)拌混凝土任意加水。
4、混凝土出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象的處理措施
因緩凝劑或緩凝減水劑超量使用,而不是水泥質(zhì)量問題,或水泥和礦物摻合料誤用造成的混凝土緩凝現(xiàn)象,通過加強養(yǎng)護,延長拆模時間可以保障混凝土質(zhì)量不降低。如混凝土在48~72h內(nèi)能凝結(jié),對后期強度不會受到顯著的影響,但若超過72小時后仍不能凝結(jié),其后期強度可能就難以保證了。