HSP-V聚羧酸减水剂在人工砂混凝土中的应用.pdf

《HSP-V聚羧酸减水剂在人工砂混凝土中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

DOI：10．3969／j．iasn．1672-4011．2013．04．010HSP—V聚羧酸减水剂在人工砂混凝土中的应用赵夫强(广州四航材料科技有限公司，广东广州510663)摘要：采用人工砂与河砂按照一定比例混合，可代替河砂配制普通混凝土。试配结果表明，在人工砂混凝土拌合料中加入lISP．V聚羧酸高性能减水荆1．8％，可解决人工砂混凝土需水量大的问题，新拌混凝土坍落度190姗，lh后坍落度为180衄，满足混凝土施工要求；28d抗压强度35．9蛐Pa，满足C30混凝土设计强度要求。关键词：HsP-v聚羧酸；减水奔3；人工砂；混凝土中图分类号：TU528．042+．1文献标志码：B文章绩号：1672一柏1l(2013)04—0023—020前言混凝土用砂主要以河砂为主。珠三角地区经过30年基础设施建设，河砂贮量逐年减少。河砂是一种短期内不可再生资源，大量采挖会造成水土流失和生态环境破坏。随着我国农田、江河海道环境保护措施逐步加强，在我国不少地区出现河砂资源逐步减少、河砂质量日益下降和市场价格成倍上涨的情况，混凝土用砂供需矛盾突出。因此，在商品混凝土中采用人工砂代替河砂越来越引起人们的重视。对于人工砂的应用，美国、英国、日本等国家使用人工砂有几十年的历史，如20世纪80年代日本的天然集料与人工集料的比例，约为0．9：l，20世纪90年代则降为0．5：1。我国自20世纪70年代，贵州省大规模使用机制砂，并制定了地方标准。之后，云南、河南也出台了人工砂地方标准和使用规程，如<云南省人工砂技术标准及应用规程>。20世纪90年代以来，京、津、沪、渝等地都有了人工砂生产线。2002年北京出台了<人工砂应用技术规程>、上海出台了‘机制砂在混凝土中应用技术规程>。1试验1．1试验原材料水泥选用华润P1142．5R，基本性能指标见表1。j盼煤灰是F类Ⅱ级，基本性能指标见表2。矿粉品质是$95。粗集料是花岗岩碎石，5—25mm和lO一31．5衄两种级配，大石子偏多。细集料是人工砂和河砂，人工砂细度模数3．2，河砂细度模数2．5。减水剂采用本公司生产的HSP-V聚羧酸高性能减水剂，减水率为30％。裹1水泥基本性能指标标准稠度凝结时N／ram抗折强度／MPa抗压强度／MPa用水量安定性／％初凝终凝3d28d3d28d24．91201836．18．330．451．1合格囊2粉黻基本性能指标细度(45方孔筛)／％需水量比／％烧失重／％s02／％19．1961．74o．441．2试验试验采用混凝土设计抗压强度等级c30，坍落度为(180-I-20)mm。为了改善人工砂级配，试验中将河砂与人工砂按照一定比例混合，做混凝土配合比试验。试验过程中，通过调整HSP-V聚羧酸高性能减水剂的掺量，使混凝土坍落度达到要求，然后成型混凝土试件，测试7d和28d抗压强度。表3混凝土配合比水泥粉煤灰矿粉砂石水／(kf,／m3)／(kf／m3)／(kg／m3)／(ke／m3)／(kg／m3)／(kf／m3)19510540810lO∞1醯1．3试验结果分析混合砂中，将河砂与人工砂按4：6、5：5、3：7和2：8比例混合后，取代河砂做混凝土配合比试验。试验过程中，通过调整HSP-V聚羧酸高性能减水剂的掺量，使混凝土坍落度基本保持在(180±20)姗。混凝土试件在标准养护条件下，经7d、28d养护后，测定其抗压强度，其结果见表4。裹4新挥混凝士性能及抗压强度人工砂比例减水剂掺量混羹土坍落目t／mm抗压强度／MP-／％0min60rain7d28dO1．219018021．333．250乞l2∞l∞21．134．2602．O19017521．S33．8701．81∞18022．735．9801．619017021．634．5通过表4可以看出，用人工砂与河砂混合取代天然砂配制混凝土，在保持用水量不变，通过调整lISP·V聚羧酸高性能减水剂的掺量，可以使混凝土初始坍落度达到(180土20)姗，且lh后混凝土坍落度维持在(180±20)姗，基本满足混凝土泵送要求。从表4混凝土抗压强度试验结果可见，所有混凝土试件28d抗压强度均达到了C30设计强度。当人工砂占混合砂70％时，混凝土试件抗压强度水平最高，这表明高掺量的人工砂与河砂的混合砂完全可以代替天然砂配制某些混凝土，也表明HSP-V聚羧酸高性能减水剂完全可以适用于高掺量人工砂的混凝土。2人工砂对HSP—V聚羧酸高性能减水剂在混凝±中性能的影响人工砂粒形以颗粒尖锐有菱角居多，粗颗粒占多数，石粉含量高，因此，颗粒级配差，砂的细度模数也偏大。经过与河砂按一定比例混合后，颗粒级配有所改善，然而人工砂混凝土的需水量仍偏大，HSP-V聚羧酸高性能减水剂的掺量比纯河砂的大，究其原因，乃是人工砂中石粉含量较多，比表面积大，使整个混凝土体系对lISP-V聚羧酸高性能减水剂的吸附增大。对混合砂混凝土而言。HSP-V(下转第25页) 原材料的计量偏差应控制在：胶凝材料±1％，骨料±2％，水±1％，外加剂±1％。在原材料计量过程中，应根据粗、细骨料含水率的变化及时调整水和粗、细骨料的称量。(3)搅拌。高强混凝土组分多，胶凝材料用量大，为了确保搅拌均匀，宜采用双卧轴强制式搅拌机，控制搅拌时间(从全部材料投完算起)不低于608。当掺用纤维、粉状外加剂时，搅拌时间宜适当延长，也可先将纤维、粉状外加剂和其他干料投入搅拌机干拌不少于30s，然后再加水进行搅拌。搅拌应保证高强混凝土拌合物质量均匀，同一盘混凝土的搅拌匀质性应满足：一是混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于0．8％；二是当坍落度设计值大于或等于100衄时，混凝土稠度两次测值的差值不应大于30mm。清洁过的搅拌机搅拌第一盘高强混凝土时，宜分剐增加10％水泥用量、10％砂子用量和适量外加剂，相应调整用水量，保持水胶比不变，补偿搅拌机容器挂浆造成的混凝土拌合物中的砂浆损失；未清理过的搅拌高水胶比混凝土的搅拌机用来搅拌高强混凝土时，该盘混凝土宜增加适量水泥和外加剂，且水胶比不应增大。(4)运输。高强混凝土从搅拌机装入搅拌运输车至卸料时的时间不宜大于90rain，搅拌运输车到达浇筑现场时，应使搅拌罐高速旋转20～30s后再将混凝土拌合物卸出。当混凝土拌合物因稠度原因出罐困难而掺加减水剂时，应采用同品种减水荆，其掺量应有经试验确定的预案，减承剂掺入后，应使搅拌罐高速旋转不少于908。(5)浇筑成型。混凝土运输、浇筑及闻歌的全部时问不应超过混凝土的初凝时间。混凝土拌合物从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间宜控制在120mitt(气温大于25℃)、150rain(气温不超过25℃)。振捣时间宜按拌合物稠度和振捣部位等不同情况控制在10—30s内，当混凝土表面出现泛浆，基本元气泡逸出，可视为振实。连续多层浇筑时，振捣棒应插入下层拌合物50mln进行振捣。当暑期施工时，高强混凝土拌合物人模温度不应高于35℃，宜选择温度较低时段浇筑混凝土；当冬期施工时，拌合物入模温度不应低于5℃，并应有保温措施。(上接第23页)聚羧酸高性能减水剂掺量反而随人工砂比例增大而减小，可能的原因是人工砂的粗颗粒多(人工砂细度模数3．2，河砂细度模数2．5)，人工砂比例增大，混凝土的总比表面积反而减小，对减水剂的吸附相对削弱。在实际应用中，应根据现场的河砂与人工砂的细度模数大小，来调整河砂与人工砂的比倒或者微调整减水剂的掺量，使混凝土的坍落度达蓟要求。3技术经济分析随着我国经济发展，基础设施建设越来越多，混凝土的需求量逐年增大，河砂的价格也逐年上涨。有的地区的河砂价格已经突破百元每立方米的界线，给商品混凝土搅拌站和施工单位带来巨大的成本压力。人工砂的价格仅为河砂的三分之一左右，所以使用部分人工砂代替河砂，每年可以给商品混凝土搅拌站和施工单位节约不少的成本，减轻成本压力。在混凝土浇筑及静止过程中，应在混凝土终凝前对浇筑面进行抹面处理。混凝土构件成型后，在强度达到1．2MPa前，不得在其上踩踏或安装模板支架等。(6)养护。养护是硬化后混凝土性能得以发展的必不可少的环节，施工单位应根据结构、构件情况、环境条件、原材料情况及对混凝土性能的要求等，提出施工养护方案，并采取有效的养护措施。高强混凝土浇筑成型后，应及时对混凝土暴露面进行覆盖。混凝土终凝前，应用抹子搓压表面至少两遍，平整后再次覆盖。高强混凝土可采取潮湿养护，并可采取蓄水、浇水、喷淋洒水或覆盖保湿等方式，养护水温与混凝土表面温度之间的温差不宜大于20qC，潮湿养护时间不宜少于10d。当采用混凝土养护剂进行养护时，养护剂的有效保永率不应小于90％，7d和28d抗压强度比均不应小于95％。对于大体积高强混凝土，宜采取保温养护等温控措旄，混凝土内部和表面的温差不宜超过25℃，表面与外界温差不宜大于20℃。冬期施工时，高强混凝土宜采用带模养护，混凝土受冻前的强度不得低于10MPa，模板和保湿层应在混凝土冷却蓟5℃以下再拆除，或在混凝土表面温度与外界温度相差不大于20℃时再拆除，拆模后的混凝土应及时覆盖。混凝土强度达到设计强度等级的70％时，可撤除养护措施。5质量检验高强混凝土的质量检验包括原材料性能检验、混凝土拌合物性能检验和硬化混凝土性能检验，应符合现行国家标准<混凝土质量控制标准)Ga50164的规定。其原材料的性能应符合相应标准的要求，拌合物性能应符合设计和施工的要求，硬化混凝土性能应符合设计要求。[ID：0004343参考文献：[1]赵卓．河南地区C90高强混凝土的配合比试验研究[J]．混凝土，2005(12)。[2]JGJ／T281-2012，高强混凝土应用技术规程[s]．[3](；1150204—200'2。混凝土结构工程施工质量验收规范[s]．’4结论(1)通过合理的混凝土配合比设计，人工砂混凝土的工作性能和抗压强度能满足C30等级要求。在同等条件下，人工砂混凝土的抗压强度不低于河砂混凝土的抗压强度。(2)与河砂混凝土相比，人工砂混凝土的需水量增加，可以通过增加减水剂掺量的方法来调整坍落度，以满足混凝土的施工要求。(3)上述配合比经过混凝土试验，加入HSP-V聚羧酸高性能减水荆1．8％，可使混凝土初始坍落度达9．1190衄，lh后坍落度为180姗，达到混凝土施工要求。28d抗压强度35．9^偿曩，满足C30混凝±设计要求。掺加HSP-V聚羧酸高性能减水剂的该配合比适用于实际施工要求。[ID：000465]参考文献：[I]GB／T14684—2011，建筑用砂[s]．[2]GB8076-2008。混凝土外加剂[s]．[3]JGJ55-2011，普通混凝土配合比设计规程[S]．[4]GB／TS0107—2010，混凝土强度检验评定标准【s]