泵送剂对混凝土的影响
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3.1对新拌混凝土性能的影响
(1)和易性[9]
泵送剂的主要成分是减水剂,能够显著改善混凝土的和易性,尤其是对低水泥用量的贫混凝土,在不提高水泥用量的情况下大大提高拌和物流动性,使其满足泵送要求。坍落度在12~25cm都是适宜泵送要求,坍落度过小吸入困难,无润滑层,摩擦阻力大,容易堵泵,泵送效率底。坍落度过大,在泵送压力下弯头处容易产生离析而堵泵。泵送剂在正确的掺量下能够提高混凝土坍落度8cm以上。根据实际混凝土要求,制定适宜掺量,或根据厂家推荐掺量来用。但是在使用之前一定要做与水泥的适应性试验,确保混凝土的正常泵送。
(2)保水性[10]
混凝土的保水性一般是以泌水来表示,保水性好坏可以在做混凝土坍落度试验时看出来,保水性差的混凝土在坍落度筒提起后,有较多的水泥浆从底部淌出。泌水率关系到泵送混凝土的匀质性和可泵性,泵送混凝土是在一定的泵压下由管道输送到浇筑现场,如果发生泌水,不但影响混凝土的质量而且会堵塞管道,造成堵泵,因此对泵送剂不但有常压泌水率要求,而且有压力作用下泌水率的要求。在常压情况下泵送混凝土在坍落度(18±1)cm时的泌水率称为常压泌水率。
(3)粘聚性
混凝土的粘聚性在试验中尚无衡量指标,一般凭眼睛观察,粘聚性差的混凝土在试验时容易倒坍和离散,坍落度扩展后的混凝土样中心部分不能有骨料堆积,边缘部分不能有明显的浆体和游离水分离出来,粘聚性好的混凝土砂浆对石子的包裹性能也好,不会在混凝土泵送时出现混凝土泵把砂浆泵出去,而在泵车的进料斗中留下大部分的石子,从而产生堵泵的现象。加入好的泵送剂可使混凝土的粘聚性提高。砂率也使影响泵送混凝土粘聚性的主要因素之一,砂率较小容易离散,所以中底强度泵送混凝土的砂率往往在40%以上,高强混凝土的砂率在34%~38%之间。
(4)含气量
混凝土中具有一定量均匀的分布的无害小气泡,对混凝土的流动性具有很大的提高作用,因为微小的气泡能够减小混凝土内部摩擦,降低泵送阻力。而且一定的引气量还可以降低混凝土的离析和泌水,对提高混凝土的耐久性也是有利的。但是过高的含气量会使硬化的混凝土的强度下降很多,所以泵送剂一般的含气量都在2.5%~4%左右,不大于5.5%[11]。
(5)凝结时间
泵送剂有一定的缓凝作用,特别是对初凝时间有一定的延缓。这主要是由于泵送混凝土对坍落度的保留值有一定的要求,在运送到工地的过程中,不能坍落度损失过大,到工地后要能够顺利泵送。在大体积混凝土工程时,泵送剂的加入还可以延缓混凝土的早期水化热,降低混
凝土在强度很低时由于内外温差而产生的裂缝。泵送混凝土要特别注意冬夏季凝结时间的改变。在加入缓凝剂的时候一定要注意施工温度的改变。冬季施工时,不少工程希望用泵送剂提高混凝土早期强度,冬季施工时还希望防止冻害,这些在泵送剂中栽掺入特定的组分是完全可以做到的,比如:掺入早强剂,防冻剂等[12,13,14]。
3.2 对硬化混凝土的性能的影响
(1)强度
泵送混凝土中掺有泵送剂,因为目前市场上的泵送剂的减水率都是比较的高,其强度一般都有一定的提高[17]。由于泵送混凝土中一般都掺有粉煤灰、矿渣或两者都有,所以其后期的强度都有一定的增长,泵送混凝土的流动性好可以在施工中能够充分的密实,施工容易,其强度一般都有一定的增加。
(2)收缩
收缩值是取决与混凝土的水灰比和水泥用量,目前市场上的泵送剂的减水率都是比较的高,一般都是15%以上,固水泥的干燥收缩值是比较的小,混凝土的收缩,一般都是由水泥的水化引起的体积减小[19]。低强度的混凝土虽然水泥用量比较的少,但是一般的水灰比较大,固收缩值也是比较的大,而高强混凝土虽然水灰比比较的低,但是由于水泥的用量较多,其收缩值也是不容忽视的。好的泵送剂具有降低混凝土的收缩的功能,主要是掺入减缩剂来降低混凝土的收缩[15]。
(3)碳化
碳化混凝土的碳化主要与混凝土的水灰比、矿物掺和料、养护条件等由关系,碳化是由于混凝土表面与空气中CO2反应,水泥中的Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3。大的混凝土的碳化同条件的碳化深度也就大,粉煤灰的掺量一直是人们关心的问题,粉煤灰的掺量有个最佳值,要根据不同的水泥和粉煤灰来确定。泵送剂主要能够降低混凝土的水灰比,并且能够改善混凝土中的孔结构,使混凝土中的孔结构趋于完全封闭的结构,外界的CO2气体和水不能进入混凝土内部,从而降低碳化。泵送剂还可以改善混凝土表面的光洁度,使表面平整,也使降低碳化的一个方面[16]。
(4)耐久性
混凝土的耐久性有四大指标,分别是冻融、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应和CL-渗透[21],混凝土泵送剂具有较高的减水作用,一般在大坍落度的情况下,有比一般混凝土小的水灰比,还具有提高混凝土的密实度作用,使外界有害物质不能进入混凝土内部,从而提高混凝土的耐久性。混凝土的抗渗和冻融等有一定的提高。泵送混凝土一般都会掺入矿物混合材,由于矿物混合材细度一般都是比较的大,有助于填补混凝土的微小孔隙,也有助于提高混凝土的密实度,故对混凝土的耐久性是有利的。碱骨料反应,是骨料中的活性成份与水泥水化产物的碱反应,破坏
混凝土结构的一种作用,泵送混凝土中由于使用泵送剂后,可以大量使用矿物混合材料,矿物掺和料可以抑制碱骨料反应[17]。