用外加剂控制泵送混凝土坍落度经时损失

  摘要:在泵送混凝土中掺外加剂，能增加拌合物的流动性并降低泵送混凝土坍落度经时损失。本文通过对泵送混凝土坍落度经时损失的成因分析，研究了高效减水剂FDN、缓凝剂糖蜜及复合使用FDN和糖蜜对泵送混凝土坍落度经时损失的影响，及它们与水泥适应性。试验结果表明，复合使用高效减水剂和缓凝剂，能有效控制混凝土坍落度经时损失。

  关键词:泵送混凝土;坍落度;复合外加剂;经时损失

  0 前言

  在泵送混凝土的运输和施工过程中，混凝土坍落度经时损失是经常遇到的问题。混凝土坍落度经时损失是指新拌混凝土的坍落度随着时间的延长而逐渐减少，是混凝土的一个正常性能。但泵送混凝土坍落度损失过大，易堵塞泵管，无法正常泵送及施工，不但影响混凝土的施工质量和施工速度，而且影响硬化混凝土的质量，因此，控制泵送混凝土坍落度经时损失是扩大泵送混凝土技术应用的关键。

  影响泵送混凝土坍落度损失的因素很多，如水泥水化放热及矿物组成、外加剂及其掺加方式、环境条件、混凝土搅拌及运输方式、施工配合比、水泥用量和掺和料用量等等^[1]。长期以来，研究人员对控制泵送混凝土坍落度损失的措施进行了大量的研究^[1～4]。归纳起来大致有以下几点:(1)对泵送混凝土中的外加剂进行改进筛选，增加混凝土拌合物的流动性来降低混凝土坍落度的经时损失。(2)改变胶结材料的组成。(3)改变混凝土拌合物的搅拌工艺。

  目前普遍采用的是掺缓凝剂或减水剂以降低水泥水化速度来控制混凝土坍落度经时损失，除此之外，外加剂后掺法、外加剂分批掺入法及新型高效减水剂的开发应用等等^[2～5]也经常可见。

  本文提出，复合使用高效减水剂和缓凝剂来控制泵送混凝土坍落度经时损失的方法，并且对在泵送混凝土中单独使用高效减水剂、缓凝剂及复合使用高效减水剂和缓凝剂时的坍落度经时损失进行了对比试验研究。

  1 试验方法及试验条件

  试验采用香山牌P.032.5R和龙门牌P.032.5R两种水泥;洛河中砂，细度模数μf=2.5;洛河卵石，规格为10～30mm;减水剂采用高效减水剂FDN;缓凝剂采用糖蜜，其掺量均以占水泥质量的百分率(%)表示，外加剂采用内掺法，水灰比不变，胶凝材料用量不变;试验用水为自来水;掺和料为Ⅱ级粉煤灰，细度为15%，烧失量为5.6%。其基准配合比见表1(未掺外加剂)。

  试验温度为25℃，相对湿度为65%，混凝土采用机械搅拌。

  2试验结果与分析

  2.1单一外加剂对泵送坍落度经时损失的影响

  试验采用香山牌P.032.5R水泥，单独使用高效减水剂FDN或缓凝剂糖蜜，在不同掺量下，测定泵送混凝土坍落度两小时经时损失、早期抗压强度与基准抗压强度比，试验结果见表2。

  试验结果表明，随着FDN或糖蜜的掺量增大，混凝土的坍落度逐渐增大，混凝土坍落度经时损失逐渐降低;但当掺量达到1.0%或0.3%时，混凝土的保水性能变差，混凝土的早期强度损失增大，不利于混凝土的质量控制。试验结果还表明，泵送混凝土中掺单一的减水剂或缓凝剂，虽可获得较大的坍落度，但其坍落度两小时经时损失比较严重，不能有效满足泵送及施工要求，进而影响了施工进程。

2.2 外加剂复合使用对泵送坍落度经时损失的影响

试验采用香山牌P.032.5R水泥，在高效减水剂FDN(掺量为0.50%)中复合使用不同掺量的缓凝剂，测定泵送混凝土坍落度两小时经时损失及其早期抗压强度损失情况，试验结果见表3。

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  试验结果表明，FDN和糖蜜复合使用比单一使用FDN或糖蜜的效果好，能提高混凝土的坍落度;随着缓凝剂的掺量增大，混凝土的坍落度逐渐增大，混凝土坍落度两小时经时损失逐渐降低。通过对比其早期抗压强度，复合使用FDN和糖蜜对混凝土的早期强度影响不大，比单一使用减水剂或缓凝剂的效果要好的多。试验结果还表明，在满足泵送混凝土施工要求的前提下，在高效减水剂FDN的掺量为0.5%和缓凝剂糖蜜的掺量为0.2%时，其混凝土早期抗压强度的损失最小，相对单掺高效减水剂FDN时的早期抗压强度还有所提高。因此，在工程实际施工过程中，要注意外加剂的掺量问题。

  2.3三种方案对坍落度经时损失的影响

  本文还采用龙门牌PO32.5R水泥，按表1所示的混凝土配合比，对单独使用FDN或糖蜜及复合使用FDN和糖蜜三种方案的泵送混凝土坍落度经时损失的影响进行了研究，试验结果见图1。

  用高效减水剂FDN与缓凝剂糖蜜，可以提高高效减水剂和缓凝剂与水泥的适应性，并能有效控制混凝土坍落度两小时经时损失，这一试验结果与香山牌水泥的试验结果相似。通过两种不同品种水泥泵送混凝土的坍落度经时损失试验研究，可以看出，高效减水剂或缓凝剂与水泥的适应性越差，则使用复合高效减水剂与缓凝剂来控制泵送混凝土坍落度经时损失的效果越明显。

  在工程实际施工中，有许多控制混凝土坍落度经时损失的方法，但同一种方法，对于不同的水泥，对不同条件下的混凝土工程，都存在适应性的问题，其应用效果也有较大差异，很难有一种能够控制各种混凝土坍落度两小时经时损失的万能方法^[1]。因此，复合使用高效减水剂和缓凝剂，是一种控制混凝土坍落度经时损失的有效方法。

  由图1可以看出，单独使用糖蜜的初始坍落度比单独使用FDN的略小，其两小时经时损失比FDN的要小;但单独使用时两小时经时损失还是过大，不能满足泵送施工的需要;而复合使用高效减水剂FDN与缓凝剂糖蜜，可以提高高效减水剂和缓凝剂与水泥的适应性，并能有效控制混凝土坍落度两小时经时损失，这一试验结果与香山牌水泥的试验结果相似。通过两种不同品种水泥泵送混凝 土的坍落度经时损失试验研究，可以看出，高效减水剂或缓凝剂与水泥的适应性越差，则使用复合高效减水剂与缓凝剂来控制泵送混凝土坍落度经时损失的效果越明显。 在工程实际施工中，有许多控制混凝土坍落度经时损失的方法，但同一种方法，对于不同的水泥，对不同条件下的混凝土工程，都存在适应性的问题，其应用效果也有较大差异，很难有一种能够控制各种混凝土坍落度两小时经时损失的万能方法^[1]。因此，复合使用高效减水剂和缓凝剂，是一种控制混凝土坍落度经时损失的有效方法。

  3  结论

  (1)泵送混凝土中掺用的外加剂，其品种和掺量应由试验来确定，在不影响混凝土的操作及力学性能的前提下，尽量选择与水泥适应性好，在一定时间内，能有效控制混凝土坍落度损失的外加剂来掺用。

  (2)复合使用高效减水剂和缓凝剂，能有效提高减水剂和缓凝剂与水泥的适应性，并能有效控制泵送混凝土坍落度两小时经时损失;而且对混凝土的早期强度影响不大。

      参考文献:

  [1]于冬勋，尤启俊.预拌混凝土坍落度损失的研究[J].混凝土，2001，(1):57-59.

  [2]尤启俊.外加剂在高性能混凝土中的应用[J].新型建筑材料，1999，(6):34-36.

  [3]李崇智.高性能减水剂的研究现状与展望[J].混凝土与水泥制品，2001，(2):18-21.

  [4]罗永会，金树新，杨惠先.控制混凝土坍落度损失的缓凝剂优选研究[J].混凝土，2000，(6):30-31.

  [5]赵志缙.新型混凝土及其施工工艺[M].北京:中国建筑工业出版社，1996:299-316.