復(fù)摻技術(shù)在冬季施工商品混凝土中的應(yīng)用研究

武駿娟

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司第五分局,眉山620860)

對(duì)商品混凝土進(jìn)行實(shí)際使用時(shí),除了要將粉煤灰摻入其中,同時(shí)將超過(guò)兩種的摻合料予以加入,此種技術(shù)即是復(fù)摻技術(shù)。在當(dāng)前時(shí)期,復(fù)摻技術(shù)得到了一定程度的應(yīng)用,帶來(lái)的技術(shù)效益、經(jīng)濟(jì)效益較為理想。將復(fù)摻技術(shù)予以應(yīng)用可以使得火山灰效應(yīng)有大幅提升,微?；瘜W(xué)反應(yīng)也會(huì)增加,這樣就能夠起到良好的誘導(dǎo)作用。復(fù)摻并非只是將兩種或兩種以上的摻合料進(jìn)行混合,更為重要的是,要確保這些摻合料具有的優(yōu)勢(shì)能夠真正發(fā)揮出來(lái),并形成互補(bǔ)關(guān)系,這樣可以使得混凝土強(qiáng)度有一定程度的提高。應(yīng)用復(fù)摻技術(shù)可以使得混凝土具有的和易性、粘聚性以及保水性切實(shí)改善,而坍落度則會(huì)降低,混凝土早強(qiáng)會(huì)有所提高,后期強(qiáng)度也能夠得到保證,而且其抗?jié)B、抗凍、耐腐蝕等方面的能力也會(huì)增強(qiáng)。另外,復(fù)摻技術(shù)的應(yīng)用可使得混凝土生產(chǎn)過(guò)程中所要投入的成本控制在合理范圍內(nèi),企業(yè)能夠獲得良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等效益。

1 復(fù)摻技術(shù)與商品混凝土概述

目前在大多市政項(xiàng)目施工中,商品混凝土得到了廣泛應(yīng)用,中國(guó)水電七局控股的中水電成都天府新區(qū)建材有限公司與成都軌道新山建材有限公司是以供應(yīng)商品混凝土為主業(yè)的,基于近年來(lái)對(duì)這兩個(gè)公司銷售混凝土的情況及現(xiàn)場(chǎng)澆筑經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析,商品混凝土的質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生直接影響?，F(xiàn)階段,商品混凝土技術(shù)發(fā)展速度是較快的,一些全新的技術(shù)、新型材料出現(xiàn)在人們的視野中,而在對(duì)混凝土進(jìn)行改性處理時(shí),礦物摻合料則是不可或缺的。在對(duì)復(fù)摻技術(shù)予以應(yīng)用時(shí),除了要將適量的粉煤灰摻入到混凝土中,還要將經(jīng)過(guò)磨細(xì)處理的礦渣粉、硅灰等加入其中,這樣可以使得水化熱變低,并提高混凝土的和易性、耐久性等,且可對(duì)成本予以有效控制[1]。

2 商品混凝土在施工中常見的問(wèn)題

對(duì)傳統(tǒng)混凝土進(jìn)行分析可知,其早期強(qiáng)度并不高,在建筑施工過(guò)程中予以應(yīng)用的話,出現(xiàn)裂縫的幾率是較高的,針對(duì)工程質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生直接影響,施工安全也難以得到保證。在開展建筑施工時(shí),如果混凝土性能達(dá)不到要求,項(xiàng)目質(zhì)量就無(wú)法保證,因此要對(duì)混凝土材料展開深入的研究,采取有效措施使得材料性能進(jìn)一步提升,真正滿足項(xiàng)目施工的實(shí)際需要。從傳統(tǒng)混凝土應(yīng)用的現(xiàn)狀來(lái)看,常見的問(wèn)題是水化熱,當(dāng)混凝土水化熱能夠有一定程度降低時(shí),溫度裂縫就可得到有效控制,早期強(qiáng)度也會(huì)提高很多。業(yè)內(nèi)很多的專家針對(duì)這個(gè)問(wèn)題展開了長(zhǎng)時(shí)間研究,針對(duì)多種材料的摻入效果予以比較,從研究的結(jié)果來(lái)看,將適量的粉煤灰摻入到混凝土中,可以使得這個(gè)目標(biāo)切實(shí)達(dá)成。此種技術(shù)在當(dāng)下的建筑施工中已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用,效果也是較為理想的?，F(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)迅速發(fā)展,相關(guān)人員要對(duì)粉煤灰的使用展開更為深入的研究,將其具有的活性充分挖掘出來(lái),確?；炷列阅艽蠓嵘?使用率更為理想。在展開混凝土施工時(shí),將增強(qiáng)劑加入到混凝土中,可以使其早期強(qiáng)度提高,而且在成型后,裂縫數(shù)量也會(huì)明顯減少,此種技術(shù)即是單摻技術(shù)。在單摻技術(shù)逐漸成熟后,相關(guān)人員以此為基礎(chǔ)提出了復(fù)摻技術(shù),并在混凝土生產(chǎn)中予以應(yīng)用,取得的效果是較為理想的。在過(guò)去一段時(shí)間,商品混凝土為四組分,現(xiàn)在轉(zhuǎn)變?yōu)榱M分、九組分,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),除了要加入水泥、砂石、水,同時(shí)要將一定數(shù)量的粉煤灰、磨細(xì)砂、硅灰、礦物材料、外加劑等摻入其中。尋找到最為科學(xué)的搭配比例,就可使得商品混凝土具有的和易性、耐久性提高,而且抗壓強(qiáng)度也會(huì)得到提升[2]。

3 復(fù)摻商品混凝土配合比設(shè)計(jì)思路

在對(duì)商品混凝土的配合比予以確定時(shí),外部環(huán)境因素是一定要考慮的,在冬季進(jìn)行混凝土生產(chǎn)時(shí),要依據(jù)實(shí)際的問(wèn)題來(lái)對(duì)配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,如此方可使得商品混凝土不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。冬季到來(lái)后,要按照冬季施工標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行設(shè)計(jì),保證施工質(zhì)量達(dá)到要求。論文針對(duì)復(fù)摻技術(shù)的應(yīng)用展開分析,對(duì)粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉的實(shí)際應(yīng)用展開探究。

3.1 原材料選擇

1)選用的水泥包括PI、PⅡ、Po等型號(hào),強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)42.5級(jí)。

2)選擇的摻合料主要是粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉,其中,粉煤灰選用Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí),而礦渣粉則是s75、995等。

3)在對(duì)粗細(xì)骨料進(jìn)行選用時(shí),中砂是最為適合的,卵石、碎石要保證連續(xù)粒級(jí)達(dá)到要求,對(duì)含泥量必須要予以控制。對(duì)于泵送混凝土來(lái)說(shuō),必須要保證碎石中的針片狀顆粒占比在10%以內(nèi)。

4)選用的外加劑應(yīng)該是復(fù)合型,在抗凍、減水、塑化等方面應(yīng)具有良好的性能。寒冷期使用的外加劑應(yīng)該要耐低溫,可將復(fù)合型、耐低溫復(fù)合劑結(jié)合使用。

3.2 配合比設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

1)將水泥凝膠的用量予以明確,相較于常溫季節(jié),冬季應(yīng)該要適當(dāng)加大,每平方米大概為20 kg,另外,摻合料應(yīng)該減少,水泥則要增加。

2)在使用摻合料時(shí),要控制好實(shí)際的摻量,一般來(lái)說(shuō),復(fù)摻量應(yīng)在15%～25%；粉煤灰應(yīng)該要超量取代,而磨細(xì)礦渣粉則應(yīng)等量取代,同時(shí)要依據(jù)溫度來(lái)對(duì)總量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)溫度低至-5 ℃,摻入的Ⅱ級(jí)粉煤灰為25%,S75級(jí)礦渣粉為10%；低至-10 ℃,粉煤灰占比為20%,礦渣粉為12%；低至-15 ℃,粉煤灰為15%,礦渣粉為10%。這里需要指出的是,粉煤灰、礦渣粉的級(jí)別如果較高的話,應(yīng)該先要進(jìn)行試驗(yàn),摻量可適當(dāng)增加。

3)在確定砂率時(shí),選用中砂的話,砂率應(yīng)該控制在39%～41%；選用中粗砂的話,則應(yīng)控制在40%～42%。

4)對(duì)混凝土的坍落度要予以有效控制,如果泵送高度并未超過(guò)60 m,那么C30至C45碎石混凝土的坍落度應(yīng)該為150～170 mm。

5)在攪拌混凝土?xí)r,時(shí)間控制也要做到位,60 s是最為合適的,在混凝土出機(jī)時(shí),溫度應(yīng)該要超過(guò)10℃。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

如果單位用水量是完全相同的,復(fù)摻混凝土的坍落度一般是較大的,導(dǎo)致此種情況發(fā)生的原因是摻入一定量的礦粉材料。眾所周知,礦粉材料具有的性質(zhì)和水泥是大致相同的,其中含有大量的玻璃體,摻入礦粉材料后,混凝土的結(jié)構(gòu)粘度就會(huì)變得較低,此時(shí),拌合物流動(dòng)性明顯加大。若想使得采用復(fù)摻技術(shù)的混凝土在坍落度方面不會(huì)加大,必須要對(duì)用水量予以適當(dāng)減少。從單摻技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看,混凝土具有的抗壓強(qiáng)度在7 d時(shí)達(dá)到25.3 MPa,而在28 d天時(shí),則增加至35.5 MPa,從流動(dòng)性來(lái)看,相較于復(fù)摻技術(shù)是相對(duì)較差的,1 h的坍落度為155 mm。復(fù)摻混凝土的抗壓強(qiáng)度在7 d時(shí)為24.8 MPa,在28 d時(shí)則可達(dá)到40.2 MPa,而且具有良好的流動(dòng)性,從坍落度來(lái)看,1 h內(nèi)可以高達(dá)185 mm。從兩種混凝土比較的結(jié)果來(lái)看,當(dāng)混凝土的等級(jí)完全相同時(shí),選擇復(fù)摻技術(shù)的話,可以保證混凝土具有的流動(dòng)性大幅提高,這是因?yàn)槭褂玫膬煞N材料在靜電斥力方面是有區(qū)別的,產(chǎn)生的作用自然也不同。礦粉、粉煤灰等屬于礦物摻合料,對(duì)高效減水劑能夠起到一定的吸附作用,并且會(huì)形成雙電層,與此同時(shí),粒子間也會(huì)出現(xiàn)分散勢(shì)力,由于混合料表面的電位是較高的,排斥力也相對(duì)較大,如此就可實(shí)現(xiàn)水泥的分散,當(dāng)摻合料的摻加度增加時(shí),分散性會(huì)更為顯著。另外,礦粉顆粒、粉煤灰顆粒的體積均不大,顆粒表面相對(duì)光滑,摻入到混凝土后,則會(huì)填充到水泥顆粒間,這樣一來(lái)就會(huì)產(chǎn)生粒形效應(yīng),顆粒間的摩擦就會(huì)變得較低。當(dāng)?shù)V粉、粉煤灰位于水泥顆粒間,會(huì)導(dǎo)致原先呈現(xiàn)為絮凝狀態(tài)的顆粒被分散,此時(shí),漿體含水量就會(huì)大幅增加,進(jìn)而產(chǎn)生稀化現(xiàn)象。在對(duì)混凝土進(jìn)行配制時(shí),選用復(fù)摻技術(shù)的話,混凝土后期強(qiáng)度是較高的,出現(xiàn)此種情況的原因是礦粉中含有大量的玻璃體,而玻璃體的化學(xué)構(gòu)成和水泥熟料是大致相同的,兩者的水化后產(chǎn)物也十分相似,此時(shí),兩種產(chǎn)物呈現(xiàn)出的是相互穿插、搭接狀態(tài),這就使得混凝土的內(nèi)部密度大幅提升,強(qiáng)度自然也就隨之增加。當(dāng)然,兩者也是有一定區(qū)別的,硅酸鹽和水相接觸時(shí),立刻就會(huì)發(fā)生反應(yīng),凝膠、結(jié)晶是主要的產(chǎn)物。礦粉則不同,其和水直接接觸時(shí)不會(huì)在第一時(shí)間就出現(xiàn)水化反應(yīng),因?yàn)槠渚哂械幕钚员仨氁梦锢矸椒?、化學(xué)方法予以激發(fā)才能展現(xiàn)出來(lái)。正因?yàn)閮煞N材料和水接觸后產(chǎn)生的反應(yīng)不同,所以混凝土具有的強(qiáng)度也存在差異[3]。

5 結(jié) 語(yǔ)

由上可知,在展開建筑施工時(shí),混凝土材料是不可或缺的,而其具有的性能對(duì)施工會(huì)產(chǎn)生直接的影響。對(duì)于建筑施工人員來(lái)說(shuō),必須要對(duì)混凝土材料展開深入研究,將其具有的潛能充分挖掘出來(lái),當(dāng)混凝土材料的優(yōu)化能夠真正實(shí)現(xiàn),其具有的性能相較于傳統(tǒng)材料則會(huì)有明顯的優(yōu)勢(shì),建筑質(zhì)量才能得到保證,而且施工所要投入的成本也能夠控制。在當(dāng)前時(shí)期,國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì),這為建筑行業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,一些全新的建筑材料、建筑技術(shù)已經(jīng)在工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。在展開建筑施工時(shí),混凝土材料的應(yīng)用是十分普遍的,而且用量也是非常大的,若想使得混凝土施工有序展開,質(zhì)量達(dá)到要求,相關(guān)人員必須要將混凝土新技術(shù)予以大力推廣。國(guó)家針對(duì)混凝土新技術(shù)的研發(fā)工作起步不久,相比域外先進(jìn)國(guó)家有一定的距離,研究經(jīng)驗(yàn)較為欠缺,研究成果也不足,這就使得國(guó)內(nèi)建筑施工存在較多的問(wèn)題,材料使用率較低,施工質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,必須要通過(guò)有效措施解決這些問(wèn)題,使得建筑行業(yè)邁上健康發(fā)展之路。