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高標號混凝土粘度“克星”

2019-07-18 15:32:05 來源:中國建材報

  隨著國家科技實力的不斷提高,超高層建筑、大型交通樞紐工程及高難度、大跨度橋梁工程等具有特殊要求的重要建筑不斷涌現。高標號混凝土可以滿足高層建筑及特殊結構的受力和使用要求,其強度高、整體性好、自重小,可顯著減小結構截面尺寸,增大工程使用面積和有效空間,并可加快施工進度、節約工程成本,可以為工程質量提供強有力的保障。高標號混凝土成為高層建筑、預應力結構、大跨屋蓋及特殊環境下建筑的必需品,在建筑材料市場上有著不可替代的地位。

  高粘度——高標號混凝土發展路上的“絆腳石”

  高標號混凝土不僅要求硬化混凝土具有優異的抗壓強度、良好的耐久性能,還要新拌混凝土具有好的工作性能、可泵送性能。為達到這些要求,通常采用強度等級不低于42.5的水泥,通過摻加超細摻合料、適當降低骨料粒徑、降低水膠比等方法解決。而這些途徑往往會導致混凝土出現新的問題——粘度變大、流速變慢,進而引發混凝土攪拌、運輸及泵送等一系列施工問題,很大程度上限制了高標號混凝土的推廣使用,成為其發展路上的“絆腳石”。

  目前常用的降低高標號混凝土粘度的方法包括:提高減水劑摻量、摻入引氣劑、優化膠材顆粒級配、摻加降粘劑等方法。但提高減水劑摻量一方面容易導致新拌混凝土出現泌水扒底、過分緩凝等新的問題,另一方面會導致成本的提高,性價比較低;摻入引氣劑是依靠引入的氣泡減少骨料顆粒間的摩擦力,從而降低混凝土粘度,但容易對高標號混凝土的強度產生不利影響;優化膠材顆粒級配,如摻入粉煤灰等摻合料,可降低混凝土粘度,但對超高性能混凝土的降粘效果有一定局限性,且并不能從根本上解決問題;近兩年新出現的有機降粘劑的降粘效果較為顯著,但由于其分子量較小、減水率較低,難以滿足高標號混凝土對減水和降粘的雙重需求。

  降粘型聚羧酸系減水劑——讓高標號混凝土“歡快地流淌”

  中建材中巖科技有限公司(以下簡稱中巖科技)在聚羧酸系減水劑方面的研究已有10余年的積累,研發團隊通過對聚羧酸系減水劑的分子結構進行針對性設計,改變主鏈聚合度、側鏈接枝密度及官能團種類,歷時1年自主研發出一種既有較高減水率和優良保坍性、又有降粘作用的ZY-JN降粘型聚羧酸系減水劑,可在混凝土拌合過程中降低水泥顆粒間水膜層厚度、釋放更多自由水,從而降低混凝土粘度,并在多個高標號混凝土項目中解決了粘度高的問題。

  高標號混凝土的工作性和粘度是影響混凝土泵送的關鍵因素,通常采用坍落度、擴展度和倒坍落度筒的流出時間來評價混凝土拌合物的流動性及粘度。研究表明,混凝土倒坍流出時間(t)在5s~30s、擴展度(SF)不小于450mm、坍落度(SL)在180mm~220mm時,混凝土的可泵性好、阻力小,容易泵送;當t大于30s且SF小于450mm時,混凝土不易泵送;超高層泵送時,SL應不小于250mm,SF應不小于600mm,t應不大于15s。

  連接湖南省長沙市與寧鄉市的岳寧大道,主體梁柱膠材采用P·O52.5水泥與礦粉、粉煤灰復合膠凝材料配制C60高標號自密實混凝土,出機擴展度450mm,混凝土流速慢,泵送困難。使用ZY-JN降粘型聚羧酸系減水劑后,混凝土出機擴展度達到650mm,倒坍流出時間創新低——不到5s,3小時后倒坍流出時間為6s,混凝土流速明顯變快,成功改善混凝土粘聚性,降低了泵送壓力。

  新加坡的新港口混凝土沉箱項目,采用石粉含量高達8.6%的機制砂配制C60混凝土,采用中巖科技生產的減水型及超緩釋型聚羧酸系減水劑時,混凝土出機坍落度210mm、擴展度480mm,無泌水現象,且混凝土2h坍損小于30mm,但混凝土粘稠、板結。摻入ZY-JN降粘型聚羧酸系減水劑后,混凝土出機擴展度提高到550mm,倒坍流出時間為9s,極大改善了混凝土的工作性和可泵送性。

  寧邦廣場——寧鄉市地標性建筑,采用了C70超高層泵送混凝土。因采用細度模數1.6的細砂,導致混凝土粘度高、流速慢,混凝土倒坍流出時間一度達到30s,摻入ZY-JN降粘型聚羧酸系減水劑后,混凝土出機倒坍流出時間縮至7s內,3小時后倒坍流出時間不到8s,可滿足56層超高層建筑C70混凝土的泵送要求。

  ZY-JN降粘型聚羧酸系減水劑不僅在高標號混凝土中表現突出,對C40及C55標號混凝土的降粘也可實現較好的應用效果,產品已在埃塞俄比亞中交公路、蒙華鐵路、佛山地鐵盾構管片、馬來西亞管樁等項目中廣泛應用。ZY-JN降粘型聚羧酸系減水劑使混凝土告別板結、高粘度、慢流速,解除泵送裝置施工壓力,成為高粘度混凝土施工的好幫手。

  此外,ZY-JN降粘型聚羧酸系減水劑在低摻量下擁有優異的減水性能、保坍性能和降粘性能,與各種水泥及混合材具有廣泛的適應性,氯離子含量、堿含量和甲醛含量極低,可實現低溫生產,反應時間由原來的4h~5h縮短至2h~3h,省去了反應過程中的升溫及降溫過程,提高了生產效率,降低了生產能耗,基本實現了工業廢水和有機廢氣的零排放,屬于綠色環保型產品。(李曉寧)

  責編:張文齋 校對:丁濤 監審:王怡潔


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