张国建
(工程师,湖北华新水泥股份有限公司营销管理中心技术服务部)
预拌商品混凝土经常出现混凝土初始坍落度可达到200mm、初始扩展度达到500mm,此时混凝土不泌水或略显泌水。但该混凝土送达工地或施工完后大约不到2 个小时,混凝土出现大量的泌水现象,该泌水现象称之为混凝土滞后泌水。产生混凝土滞后泌水的原因由配比材料的综合因素引起,主要有如下几个方面及采取的预防措施。
(1)水泥
水泥的细度过细需水量大、水泥中掺加了泌水性混合材(如磷酸渣过量、粒化高炉水渣过量、低品位的粉煤灰)。
(2)混凝土的砂、石料
使用的砂不是标准的机制砂,石粉含量高,甚至含有一定量的土尘粉末即Al2O3;山砂的含泥量高。这些都是在混凝土水硬化初期需水量大,又不能吸水进行水化反应,并在混凝土硬化反应初期,体积收缩,水分向上释放,产生泌水。
(3)外加剂使用不当
羧酸中掺加高分子GDE 与水泥中的磷酸渣;砂里的石粉、含泥量(土尘粉末)发生不相溶反应。
上述三个方面是否产生影响,进行了系列混凝土试验。
试验目的
分析水泥混合材与混凝土细骨料、外加剂产生滞后泌水的程度,混凝土配合比和工作性见表1。
混凝土滞后泌水原因分析
1)水泥混合材磷酸渣是典型的活性酸性矿物,水泥的终凝时间较长于其他混合材,其中P2O5均对滞后泌水有一定的影响。
2)商混站所用的机制砂石粉含量高属非标准机制砂、山砂的泥(土尘粉末)含量较高,即使此时使用羧酸低分子(ATE)外加剂也不能解决滞后泌水。
3)羧酸高分子(GDE)外加剂不能有效控制滞后泌水,并导致或加重泌水。
4)水泥厂用粉煤灰(单掺)是泌水最少,虽说该粉煤灰为三级灰,确属电厂直接拉出,未掺其他杂物(石灰石等),在控制一定的掺量内是可以降低泌水,从试验6 可以看出。
表1 混凝土配合比和性能
表2 混凝土滞后泌水差异化试验配合比和性能
商混企业的快速发展,大大超出粉煤灰的供应,混凝土用二级及二级以上的粉煤灰已供不应求,有些粉煤灰生产商将多年存放的湿排灰加石灰石粉磨成二级灰,或者直接将电厂排出的混合灰加石灰石粉磨成,下面是几组利用不同品质的粉煤灰进行的混凝土试验。
混凝土滞后泌水差异化试验
混凝土滞后泌水差异化试验,其配合比和性能见表2。
两组粉煤灰的成分分析
见表3。
表3 两组粉煤灰的成分分析
说明:搅拌站用粉煤灰的CaO 含量为8.53%,明显石灰石含量超量,正常的粉煤灰CaO 含量为≤0.8%。所以该搅拌站所用粉煤灰可能掺有较多石灰石。
混凝土滞后泌水原因分析及防治措施
A) 经试验8 验证,使用掺有石灰石的粉煤灰,虽说它的细度、需水量比可以达到二级灰的要求,但是它的活性大大降低,产生泌水。
B) 经试验7验证,当掺有品位较低的粉煤灰与混凝土中砂、石的土尘,有害氧化物形成叠加负面效应,加重混凝土的滞后泌水。
C)采取的措施:通过因素排除法,逐一对水泥、混凝土掺合料、混凝土骨料、混凝土外加剂进行试验。
试验6 措施:水泥中不用磷酸渣或少用,改全部使用或增加比例,同时停用或少用机制砂、山砂,并且改用羧酸低分子(ATE)外加剂可有效的控制滞后泌水。
试验9 措施:严格控制粉煤灰的质量,对应品位低的要大幅度的降低掺量,最有效的方法是及时检测粉煤灰的CaO含量,判定粉煤灰是否掺有大量的石灰石。