控制預拌自密實混凝土工作性損失的方法
2023-07-26 22:00:56
專利名稱：控制預拌自密實混凝土工作性損失的方法
技術領域：
本發明涉及的是一種自密實混凝土工作性的控制方法，特別是一種控制預拌自密實混凝土工作性損失的方法，屬於建築工程領域。
背景技術：
混凝土是現代工程結構的主要材料，我國每年混凝土用量大約1億立方米，規模之大，耗資之巨，可以預見，鋼筋混凝土仍將是我國在今後相當長時期內的一種重要的工程材料，物質是基礎，材料的發展，必將對鋼筋混凝土結構的設計方法、施工技術、試驗技術以致維護管理起著決定性的作用。通常，混凝土拌合物是不易流動的，澆築施工時，需採用振搗的方法來克服拌合物內的剪應力，使之液化，以達到成型和澆注的目的，一旦出現漏振，就會使混凝土結構出現疏鬆和外形不完整的缺陷，因此混凝土的澆築施工勞動強度大，而且因振搗而產生的噪聲，嚴重影響正常生活和工作，為解決這個問題，有採用增加單位用水量或以較大的摻量加入高效減水劑，以達到所需的高流動性；也有在加入高效減水劑的同時加粘度改進劑，但用一般的纖維素改性物會延長混凝土凝結時間或降低混凝土強度。近幾年，人們開始研究自密實混凝土，自密實混凝土及拌合物具有很高的流動性而不離析、不泌水、能不經振搗或少振搗而自動流平並充滿模型和包裹鋼筋的混凝土。自密實混凝土綜合效益顯著，特別是用於難以澆注甚至無法澆注的部位，可避免出現因振動不足而造成的空洞、蜂窩、麻面等質量缺陷，可降低勞動強度，節省勞力、振搗機具和能耗，減少施工工程總費用。自密實混凝土配製的關鍵是滿足自密實混凝土所需的流變性能要求，自密實混凝土屬於高流動性混凝土的一部分。經對現有技術文獻檢索發現，中國專利申請號為96109805，名稱為免振自密實混凝土拌合物，該專利申請自述一種免振搗自密實混凝土拌合物，含有水泥、水、骨料、高效減水劑，其特徵在於高效減水劑中含有酚類陰離子縮合物；在拌合物中加入8～75％的含矽酸鹽摻合料；骨料中的砂率值為45～60％；水泥、水、含矽酸鹽摻合料佔混凝土拌合物總體積的33～45％。但該專利申請技術存在不足和缺陷，該專利申請所述高效減水劑含有酚類陰離子縮合物，雖然該高效減水劑具有較高的減水效應，但無抗離析特徵，為了彌補這一缺陷，該專利故採用摻用大摻量粉煤灰和礦渣粉的矽酸鹽摻合料來代替粘度改進劑，但實際上摻量過大的矽酸鹽摻合料會使混凝土很容易開裂，產生裂縫，大大降低混凝土的耐久性。
發明內容
和
具體實施例方式本發明針對現有技術的不足和缺陷，提供一種控制預拌自密實混凝土工作性損失的方法，使該方法能夠防止或減少新拌混凝土在運輸過程中粗集料界面與砂漿間粘聚性的降低，亦即控制新拌混凝土抗離析性的下降來實現對預拌自密實混凝土工作性損失的控制。
對於普通預拌混凝土而言，其工作性僅受混凝土流變參數τ0值所控制，在運輸過程中普通預拌混凝土工作性損失是由於膠結料水化物的物理或化學凝聚導致新拌混凝土流變參數τ0值增大而造成坍落度值減小。然而對於摻有一定量的粉煤灰和礦渣粉的預拌自密實混凝土來說，其工作性受新拌混凝土屈服值τ0和結構塑性粘度ηp雙參數控制，只要兩參數之一發生變化，均會導致新拌混凝土鋼筋間隙通過能力及自行流動填充能力的改變。我們在模擬試驗與工程實踐中發現預拌自密實混凝土的工作性損失是由於在運輸過程中，新拌混凝土中砂漿與粗集料界面間粘聚性隨著時間的推移下降，導致新拌混凝土流變參數ηp減小，致使預拌自密實混凝土鋼筋間隙通過性能力及填充能力的降低。控制預拌自密實混凝土在運輸過程中砂漿與粗集料界面間粘聚性下降是技術關鍵，即控制新拌混凝土塑性粘度適宜量值和防止塑性粘度值在運輸過程中的下降是控制預拌自密實混凝土工作性的重要技術措施。
本發明對現有技術進一步作了改進，其具體方法為(1)採用具有高減水率、有抗離析特徵的預拌自密實混凝土外加劑；(2)採用粉煤灰與礦渣粉相結合的複合礦物摻合料，複合礦物摻合料的總摻量小於或等於膠結料總量的40％，有利於預拌自密實混凝土工作質量的提高；(3)採用細度模數為2.3～2.4的中砂配製預拌自密實混凝土，有利於減少預拌自密實混凝土在運輸過程中抗離析性的下降。
本發明具有實質性特點和顯著進步，有效地實現新拌混凝土高流動性與高抗離析性相匹配，從而使自密實混凝土能較好的適應大生產的工藝條件。
以下結合發明內容和具體實施方式
提供三項實施例實施例一聚羧酸系列塑合物的抗離析技術效果實例1、原材料水泥42.5級P.O水泥砂細度模數2.4
石子5～31.5mm碎石粉煤灰II級磨細灰礦渣粉S952、混凝土配方水泥 粉煤灰礦粉 砂 碎石水外加劑2.9％10.31 0.23 2.112.020.52(按膠結料總量的百分數計)3、預拌自密實混凝土外加劑配方萘系A 萘系B 三聚磷酸鈉聚羧酸系列縮合物1 10.004 0.154、預拌自密實混凝土工作性測定結果出機時新拌砼工作性 拌車運轉30分鐘後新拌砼工作性 砼抗壓強度(MPa)砼外加劑類型t40(s) T(mm) L(mm)t40』(s) T』(mm)L』(mm)R7 R14R28雙組份萘系減水劑8 220 1080 8 1901100 31.6 38.5 57.8預拌自密實砼外加劑 13250 1240 15 2501310 31.5 39.1 60.3有益效果僅採用雙組份萘系減水劑的預拌自密實混凝土雖出機時工作性狀態較為良好，但在拌車內運轉30分鐘後，T值由原出機時的220mm降至190mm，工作性能明顯下降。而採取摻用聚羧酸系列縮合物技術措施的預拌自密實混凝土不但出機時新拌混凝土T值為250mm，在經過拌車運轉30分鐘後，T值仍為250mm，工作性仍然保持良好狀態，有效地防止了運輸過程中由於砂漿與粗集料界面間粘聚性下降而造成的工作性損失情況。此外，由本實例可以看出，本發明的預拌自密實混凝土外加劑配製的混凝土28天抗壓強度較採用雙組分萘系減水劑者為高。
實施例二預拌自密實混凝土工作性測定試驗實例1、原材料水泥42.5級P.O水泥砂細度模數為2.4石子5～20mm碎石粉煤灰II級磨細灰礦粉S95
外加劑預拌自密實混凝土外加劑2、混凝土配方水泥粉煤灰礦粉砂碎石水外加劑1 0.42 0.252.21 2.120.57 2.9％(按膠結料總量的百分數計)3、預拌自密實混凝土工作性測定結果拌車運轉30分鐘後新 拌車運轉60分鐘後新出機時新拌砼工作性拌砼工作性 拌砼工作性砼外加劑類型t40T40L t40』 T』 L’t40T」 L」(s)(mm) (mm) (s)(mm) (mm) (s) (mm) (mm)雙組份萘系減水劑 8 230 10106 205920 33 110475自密實混凝土外加劑10255 12603 260＞1330 3255＞1330有益效果由預拌自密實混凝土工作性測定結果可看出採用自密實混凝土外加劑的混凝土在拌車運轉一小時後，T值無降低，表明新拌混凝土在運輸過程中砂漿與粗集料界面間的粘聚性未有下降，預拌自密實混凝土的工作性得到有效控制。
實施例三預拌自密實混凝土工程應用實例1、工程概況我公司下屬塘灣拌站為擴建砂石堆場，需建造堆場隔斷牆。設計牆厚21cm、長23.7m、高2.18m。混凝土澆築量為16m3。該隔斷牆主筋Φ18@200，混凝土保護層厚2.5cm。橫向分布筋Φ10@300mm，為驗證自密實混凝土的間隙通過性，沿牆長度方向增設四道附加主筋Φ18，設計間距為35mm，實際鋼筋間隙寬度為29.3mm。
2、工程試驗選用材料1)水泥42.5級P.O；2)粉煤灰II級低鈣粉煤灰；3)礦渣粉品質指標S95；4)化學外加劑-預拌自密實混凝土外加劑5)細集料細度模數2.72，表觀密度2630kg/m3，；6)粗集料碎石5～25mm，針片狀含量10％，。3、工程試驗用混凝土配方強度水泥 粉煤灰礦粉砂 碎石水 外加劑等級2.9％C50 1 0.42 0.25 2.202.13 0.52(按膠結料總量的百分數計)2.7％C40 1 0.42 0.25 2.262.09 0.57(按膠結料總量的百分數計)4、混凝土澆築施工預拌自密實混凝土自拌站配製好後，經拌車運轉20分鐘，注入泵機澆築入模。入泵機前，新拌混凝土工作性測定數據如下表。
入泵機前新拌混凝土工作性能砼強度 坍落度儀 TL-2儀等級SL(cm) D(cm) t40(秒) T(mm) L(mm)C40 26 72.58 250 1260C50 27 66.27 245 1110有益效果本工程試驗新拌混凝土工作性測試數據完全符合設計指標。用肉眼觀察到新拌混凝土自拌車卸料槽卸出過程中，漿體很濃，石子包裹性很好。自密實混凝土澆筑後三天拆模，用草袋遮蓋澆水溼潤養護至第七天，經一年時間觀察未發現有因混凝土自收縮而產生的微裂縫現象。試驗硬化混凝土抗壓強度測定。
混凝土抗壓強度(單位MPa)
由檢驗結果表明C40與C50自密實混凝土28天抗壓強度符合GBJ107-87混凝土強度檢驗評定標準非統計方法評定要求。
權利要求
1.一種控制預拌自密實混凝土工作性損失的方法，其特徵在於具體方法為(1)採用具有高減水率、有抗離析特徵的預拌自密實混凝土外加劑；(2)採用粉煤灰與礦渣粉相結合的複合礦物摻合料，複合礦物摻合料的總摻量小於或等於膠結料總量的40％；(3)採用細度模數為2.3～2.4的中砂配製預拌自密實混凝土。
全文摘要
控制預拌自密實混凝土工作性損失的方法屬於建築工程領域。本發明具體方法為(1)採用具有高減水率、有抗離析特徵的預拌自密實混凝土外加劑；(2)採用粉煤灰與礦渣粉相結合的複合礦物摻合料，複合礦物摻合料的總摻量小於或等於膠結料總量的40％；(3)採用細度模數為2.3～2.4的中砂配製預拌自密實混凝土。本發明具有實質性特點和顯著進步，有效地實現新拌混凝土高流動性與高抗離析性相匹配，從而使自密實混凝土能較好的適應大生產的工藝條件。
文檔編號C04B28/02GK1390797SQ0213620
公開日2003年1月15日 申請日期2002年7月25日 優先權日2002年7月25日
發明者林政 , 林鶯, 何冬明, 李歡歡, 馮聖清, 呂秀鳳 申請人:上海隧道工程股份有限公司