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【混凝土搅拌机】预拌高性能混凝土质量问题与控制措施(一)

发表于:2018.01.25


    高性能混凝土作为绿色建筑材料在基础建设中推广应用,对提高工程质量、降低综合成本、发展循环经济、实现节能减排具有重要意义。高性能混凝土是满足建设工程特定要求,采用优质常规原材料和优化配合比设计,通过绿色生产方式以及严格的施工措施制成的,具有优异的工作性能、力学性能和耐久性能的混凝土。

预拌高性能混凝土存在技术问题:


1.坍落度经时损失问题
    实践中,往往由于对坍落度损失考虑不周,造成现场浇筑时,泵送或密实成型困难,从而影响施工效率和混凝土质量。预拌混凝土与现场拌制混凝土相比,搅拌与浇筑之间的时间差大大延长,预拌混凝土的供应半径一般在10~20 km内,运输加上等待时间,预拌混凝土的搅拌与运至现场开始浇筑之间的时间差可达1 h以上。因此,预拌混凝土坍落度的经时损失一般较大,特别是在配制较高强度或大流动性混凝土时,由于掺入高效减水剂,坍落度损失更为严重。
    预拌混凝土采用泵送施工时,由于坍落度越小,要求的泵压越高,因此常用坍落度来判定混凝土的可泵性。当坍落度过小时,管道的摩擦力很大,提高泵压虽可以实现泵送,但在高压下,泵送机件磨损加剧,混凝土容易脱水,最终导致管道堵塞;当坍落度过大时,虽然泵压降低,但混凝土拌合物粘聚性差,离析现象明显,也会造成管道堵塞。一般说来,混凝土坍落度控制在160~180mm的范围内时,输送管道壁内会形成低粘度的薄浆层,有利于减小混凝土拌合物泵送阻力。对于高性能混凝土仅用坍落度来判定其可泵性是不全面的,还必须综合考虑粘聚性指标。
对于预拌高性能混凝土,在其凝结硬化过程中的物理和化学作用下,混凝土拌合物坍落度损失较快,在夏季施工或长距离运输后,现场泵送困难。因此,需要研究坍落度损失的机理及控制坍落度损失的对策。
2.泵送性能评价指标尚未确定
    泵送性能是预拌混凝土工作性能的重要方面,拌合站配制的预拌混凝土除应满足结构功能要求的力学性能和耐久性能外,还应满足混凝土拌合物在运输过程中坍落度经时损失小及施工时具有良好的可泵性等要求。理论分析与实践都表明,在混凝土泵送时, 混凝土拌合物在输送管道中会形成一个整体的“栓塞”运动,在管壁与“栓塞”边缘之间存在一层粘度较低的薄浆层,在管壁上还有一层极薄的水膜,对混凝土在管道中的输送起着润滑作用。因此,要使混凝土拌合物具有良好的可泵性,应满足的要求是:(1)混凝土拌合物在管道中输送时能形成起润滑作用的薄浆层,减少混凝土在输送过程中的阻力;(2)混凝土拌合物应具有足够的保水性和粘聚性,以确保混凝土在泵送过程中不泌水、不离析,能在管道中连续稳定地输送。
3.预拌高性能混凝土早期开裂问题突出
    预拌混凝土为了满足泵送的需要和强度指标,水泥用量较大、砂率大、粗骨料粒径小等带来的塑性坍陷大,浇筑后的混凝土早期容易产生裂纹;泵送混凝土的坍落度大(一般都在200mm以上),对于许多高层建筑,混凝土的坍落度有的超过220mm。施工中发现,坍落度和流动性大的混凝土要比坍落度和流动性小的混凝土早期更容易出现裂缝。
    在水胶比一定的条件下,大坍落度要求较多的单位用水量,而多的单位用水量导致水泥用量增大,水泥是混凝土中胶凝材料的主要组成部分,它在混凝土凝结硬化过程中,会产生化学收缩(即混凝土的自收缩),水泥用量越大收缩越大。对于高性能混凝土,当水胶比小于0.35时,拌合物内相对湿度很快降到80%以下,自收缩引起混凝土的体积减少在8%左右,成为高性能混凝土开裂的重要原因。另外,由于采用较多的单位用水量,在混凝土硬化后期,随着内部水份的蒸发,混凝土产生干燥收缩导致表面开裂。

此外,预拌混凝土为满足运输、泵送的要求,砂率较大(一般在40%以上),粗骨料粒径变小(一般为5~25mm)。


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