預拌高性能混凝土存在的技術問題
2015-07-15 08:48:59
高性能混凝土是滿足建設工程特定要求,采用優質常規原材料和優化配合比設計,通過綠色生產方式以及嚴格的施工措施制成的,具有優異的工作性能、力學性能和 耐久性能的混凝土。高性能混凝土作為重要的綠色建筑材料,將其在基礎建設中推廣應用,對提高工程質量、降低工程全壽命周期內綜合成本、發展循環經濟、實現 節能減排、推進混凝土行業結構調整具有重大意義。
我國正處于城鎮化快速發展階段,以混凝土結構為主的房屋建筑和基礎設施建設規模日益增大,預拌混凝土產量迅速增加,規模型企業年產量己超過10億 立方米。由于對高性能混凝土的認識不足、基礎研究滯后、基本概念不統一,以及評價體系尚未建立等原因,致使高性能混凝土沒能得到廣泛應用。同時,混凝土生 產普遍存在強度等級偏低、綠色產水平不高、質量控制不嚴及施工粗放等問題,制約了預拌高性能混凝土的推廣應用。
預拌高性能混凝土存在的技術問題
實踐中,往往由于對坍落度損失考慮不周,造成現場澆筑時,泵送或密實成型困難,從而影響施工效率和混凝土質量。預拌混凝土與現場拌制混凝土相比, 攪拌與澆筑之間的時間差大大延長,預拌混凝土的供應半徑一般在10~20km內,運輸加上等待時間,預拌混凝土的攪拌與運至現場開始澆筑之間的時間差可達 1h以上。預拌混凝土坍落度的經時損失一般較大,特別是在配銣較高強度或大流動性混土時,由于摻入高效減水劑,坍落度損失更為嚴重。
預拌混凝土采用泵送施工時,常用坍落度來判定混凝土的可泵性。當坍落度過小時,管道的摩擦力很大。提高泵壓雖可以實現泵送,但在高壓下,泵送機件 磨損加劇,混凝土容易脫水,最終導致管道堵塞;當坍落度過大時,雖然泵壓降低,但混凝土拌合物粘聚性差,離析現象明顯,也會造成管道堵塞。一般來說,混凝 土坍落度控制在160~180mm的范圍內時,輸送管道壁內會形成低粘度的薄漿層,有利于減小混凝土拌合物泵送阻力。對于高性能混凝土僅用坍落度來判定其 可泵性是不全面的,還必須綜合考慮粘聚性指標。
對于預拌高性能混凝土,在其凝結硬化過程中的物理和化學作用下,混凝土拌合物坍落度損失較快,在夏季施工或長距離運輸后,現場泵送困難。因此,需要研究坍落度損共的機理及控制坍落度損失的對策。
泵送性能是預拌混凝土工作性能的重要方面,拌合站配制的預拌混凝土除應滿足結構功能要求的力學性能和耐久性能外,還應滿足混凝土拌合物在運輸過程 中坍落度經時損失小及施工時具有良好的可泵性等要求。理論分析與實踐都明,在混凝土泵送時,混凝土拌合物在輸送管道中會形成一個整體的“栓塞”運動,在管 壁與“栓塞”邊緣之間存在一層粘度較低的薄漿層,在管壁上還有一層極薄的水膜,對混凝土在管道中的輸送起著潤滑作用。因此,要使混凝土拌合物具有良好的可 泵性,應滿足如下要求: (1)混凝土拌合物在管道中輸送時能形成起潤滑作用的薄漿層,減少混凝土在輸送過程中的阻力; (2)混凝土拌合物應具有足 夠的保水性和粘聚性,以確保混凝土在泵送過程中不泌水、不離析,能在管道中連續穩定地輸送。
在管道摩擦力及泵送壓力作用下,影響混凝土泵送性能的因素較復雜,與水泥用量、水膠比、砂率、粗骨料表質、粒徑、級配以及外加劑品質、摻合料的品種、摻量等因素密切相關。因此,預拌高性能混凝土的泵送性能是一個綜合性能指標,目前尚無確切的評價指標及檢驗方法。