第一篇:最新混凝土外加劑技術指標與生產工藝及應用技術要點實用手冊
最新混凝土外加劑技術指標與生產工藝及應用技術要點實用手冊 編著:本書編委會
冊數:16開精裝全一冊
出版社:中國建材出版社2011.2
定價:296元優惠價:180元
目錄:
第一章 我國混凝土外加劑現狀及發展趨勢
第二章 混凝土外加劑的分類命名和術語
第三章 混凝土外加劑的品種性能和生產技術
第四章 混凝土外加劑品種睥選用
第五章 水泥與外加劑的適應性
第六章 外加劑工程應用實例
第七章 混凝土工程事故質量分析
第八章 國外混凝土外加劑標準摘編
第二篇:改善水泥與混凝土外加劑相容性的技術措施
改善水泥與混凝土外加劑相容性的技術措施
隨著預拌混凝土的飛速發展,混凝土設計除了慮混凝土強度、耐久性之外,還要注意其施工性;改善施工性能的主要措施是摻加外加劑,同時還在水泥與外加劑是否相適應的問題。水泥與外加不相適應主要表現在:混凝土坍落度經時損失大,凝土凝結過快,甚至造成混凝土結構出現裂縫等況,影響混凝土工作性能。外加劑作為混凝土的組部分,所占的比例雖然很小,但是對混凝土的性能影響很大,它能夠明顯提高混凝土的坍落度,調節結時間,從而很好改善混凝土施工性能,節約生產本、提高經濟效益。水泥與混凝土外加劑相容性不,可能是外加劑本身質量問題,也可能是水泥品質原因及施工時使用方法不當造成的。采取相應的術措施,改善水泥與混凝土外加劑相容性,也是水企業所要面對的問題,因為它關系到企業市場占率和企業經濟效益。
1.存在的問題
2007年10月16日山東臨沂市某攪拌站使用我司生產PO42.5級水泥預拌混凝土,用戶反應使用批次水泥配制混凝土經時流動度損失大,不利于凝土的運輸和工地施工。雖然攪拌站采取相應技措施,如增加外加劑摻量,適當提高水灰比等措,但效果不理想,特別是10月18日預拌混凝土到達施工現場施工時發生急凝現象,導致工程被迫中斷施工,不得不拆除已施工的路面重新施工,造成相當大的經濟損失,同時也影響公司和攪拌站的聲譽。好在發現問題及時,該攪拌站共進該批次水泥3000t,只用去500t左右,損失相對較小。雙方共同取樣進行全套水泥物理檢驗,但檢測結果各項指標均符合GB175-1999標準,即水泥質量沒有問題。經進一步了解發現,攪拌站為降低生產成本,剛剛更換了外加劑生產廠家,很有可能是水泥與混凝土外加劑不相適應造成的。為驗證這一判斷,我們和攪拌站一起使用原來和現在的使用外加劑做水泥凈漿流動度對比試驗,兩種外加劑摻量均按水泥質量的1.5%,原來使用的外加劑水泥凈漿初始流動度為2110mm,600min后水泥凈漿流動度為1740mm,經時流動度損失為370mm;而現在正使用的外加劑水泥凈漿初始流動度為2130 mm,600min后水泥凈漿流動度為1490mm,經時流動度損失為640mm,試驗結果發現 正在使用的外加劑經時流動度損失大,表明水泥與混凝土外加劑相容性差。
2原因分析及采取技術措施
眾所周知,水泥水化反應需要小于水泥質量25%的水量,但水泥遇到水會形成絮狀結構將水包裹在里面,因此為了使水泥水化更完全和提高混凝土施工性能,需要加入更多的水。外加劑的加入能夠在水泥顆粒表面定向性吸附,使水泥顆粒帶相同電荷相互排斥而分離開來,從而釋放出水泥絮狀結構包裹的水分,使更多的水參與水化反應,提高其施工性能。水泥顆粒對外加劑吸附性的大小及外加劑耗量的大小,均能反應出水泥與外加劑適容性的好壞。外加劑與水泥不相適應的問題主要表現在外加劑對水泥工作性能改善不明顯。這既有外加劑本身質量問題,也與水泥礦物組成、煅燒狀況、石膏摻量、水泥細度和混合材種類、石膏品種和摻量、水泥粉磨溫度、水泥新鮮度有關。雖然水泥物性檢驗均合格,但發生此次凝結時間異常也有水泥因素在里面。因查對原始生產控制記錄和化驗臺帳發現,這批水泥的出磨水泥溫度過高,連續18 h出磨水泥溫度超過130℃,因此導致二水石膏絕大部分轉化為無水石膏,無水石膏的溶解速度最慢,盡管水泥中有石膏提供足夠的SO3含量,但仍不足以抑制C3A的早期水化發生急凝現象,導致水泥漿的流動性能變差。
2.1調整熟料礦物組成
水泥熟料四種主要礦物C3S,C2S,C3A,C4AF,它們對外加劑的吸附能力是不一樣的,其吸附順序為:C3A>C4AF>C3S>C2S。其原因是:鋁酸鹽礦物在水化初期其電動勢是正值,能吸附較多的陰離子型的外加劑;而硅酸鹽礦物(C3S和C2S)在水泥水化初期其電動勢為負值,吸附陰離子型的外加劑的能力較弱。為提高水泥與外加劑的相容性,應適當提高熟料礦物中硅酸鹽礦物(C3S+C2S)的含量,降低鋁酸鹽礦物的含量,特別是C3A的含量。我公司為提高熟料早期強度,曾經提高過C3A含量[即w(C3A)由8.1%提高到9.9%]。為此對熟料礦物進行重新調整,熟料三率值由KH=0.89±0.02,SM=2.65±0.1,IM=1.60±0.1調整
為:KH=0.91±0.02,SM=2.70±0.1,IM=1.50±0.1,且控制熟料中w(Al2O3)=4.8%~5.0%,w(Fe2O3)=3.2%~3.4%,使熟料中w(C3A)值控制在8%以下。
2.2石膏的品種和摻量
石膏作為水泥的緩凝劑,遇水后溶解為Ca2+、SO42-,如果在水泥水化初期能抑制C3A水化速率,水泥和混凝土就能得到所需要的工作性能,因此水泥中硫酸鹽的數量和溶解度至關重要。但不同品質,不同形態的石膏溶解度和溶解速度差異很大,它們對水泥的緩凝作用不同。二水石膏應用的最多,但它的溶解度和溶解速度不是最大的,因此在生產中要控制好出磨水泥溫度。水泥磨內溫度偏低時產生半水石膏少,不能抑制C3A的早期水化,導致急凝,與外加劑相容性變差;水泥磨內溫度偏高時幾乎全部二水石膏都轉化為硬石膏,易導致水泥假凝;水泥磨內溫度適當高,使部分二水石膏轉化為溶解速度大的半水石膏,能很好地抑制C3A的早期水化,與外加劑適應性好。同時水泥中石膏的摻量對外加劑也有影響,在水泥凝結時間控制范圍內,適當提高水泥中SO3的含量,有利于改善水泥與外加劑的相容性,但適宜的SO3含量應根據水泥中C3A的含量、堿含量、水泥比表面積及生產水泥的品種來確定。通過以上分析可知,由于熟料中C3A量上升,而生產中水泥SO3控制指標并沒有及時做出相應提高,導致水泥凝結時間縮短;再加上粉磨溫度過高,二水石膏轉化為溶解速度小的無水石膏,導致水泥凝結時間不正常。為此在調整熟料三率值的基礎上,通過實驗確定w(SO3)控制指標由2.2%±0.2%調整為2.5%±0.2%,同時對磨機筒體采用淋水的方法,使出磨水泥溫度控制在120~130℃。
2.3水泥細度及顆粒級配
在外加劑摻量相同的條件下水泥顆粒越細,其比表面積越大,外加劑對其的塑化效果要差些。因為比表面積越大時,水泥與水接觸的面積越大,水泥顆粒表面形成水膜所需水量就大,在相同水灰比的情況下,水泥顆粒之間的自由水就相應減少,水泥漿體流動性變差;同時水泥比表面積越大,水泥早期水化速度越快,絮狀水化產物形成越快,水泥漿體流動性變差,同樣導致水泥與外加劑相容性變差。水泥顆粒級配也對外加劑有影響,水泥顆粒平均粒徑過小時,水泥中的細粉較多,比表面積大,與外加劑相容性差;而水泥顆粒平均粒徑過大時,水泥凈漿泌水性增大,同樣與外加劑相容性變差。公司為提高水泥早期強度,采取提高水泥比表面積的技術措施,這樣不但因水泥比表面積過大,產生水泥與外加劑不相適應的問題;而且在研磨比表面積過大的水泥時,研磨溫度會上升,導致更多的二水石膏轉解成無水石膏,進一步導致水泥與外加劑相容性變差。為此調整出磨水泥比表面積控制指標由(370±10)m2/kg降為(350±10)m2/kg。
2.4延長水泥出庫時間
剛磨制的水泥比較干燥,溫度高,正電性較強,與水化合快,對外加劑吸附大,降低了外加劑對其的塑化效果,與外加劑相容性差。10月份是水泥銷售黃金季節,水泥供不應求,庫存量少。為此在保證發貨量的基礎上,增加水泥庫存量,搞好均化搭配,相應延長水泥出庫時間,降低水泥溫度,當水泥庫存小于10m時,禁止水泥出庫。
2.5調整混合材品種
水泥中混合材的品種、顆粒形貌及摻量對外加劑均有影響。根據試驗和實踐表明,水泥中混合材對外加劑相容性由差到好的順序為:煤矸石<粉煤灰<礦渣。這是因為火山灰質混合材具有較大的內表面積,對外加劑有吸附性;另外就是不同品質的粉煤灰對外加劑的相容性相差也較大,優質粉煤灰、超細粉煤灰相容性好,粗粉煤灰和含碳量大的粉煤灰對外加劑相容性差。粒化高爐礦渣本身具有膠凝性和火山灰性,磨細的礦渣粉,還具有填充效果,有利于提高混凝土的流動性,與外加劑相容性好;但如果礦渣粉較粗,水泥易泌水,與外加劑相容性差。為此在確保水泥質量不變的情況下,對水泥配比進行了調整。水泥原質量配比為:熟料∶石膏∶礦渣∶爐渣∶粉煤灰∶石灰石=76∶4∶6∶8∶3∶3,調整后為熟料∶石膏∶礦渣∶爐渣∶粉煤灰∶石灰石=76∶4∶9∶4∶3∶4。經檢驗水泥各項技術指標均符合控制要求。
3結語
(1)生產實踐表明,水泥與外加劑相容性的影響因素眾多,很多因素之間既相互作用又相互依賴,幾乎所有影響水泥與外加劑相容性的因素都與水泥的其他性能有關。
(2)采取以上技術措施后,公司所生產PO42.5級水泥與外加劑相容性進一步加強,得到了混凝土攪拌站的認可,不但使產品牢牢地占穩市場,增強了市場競爭力,而且提高企業的經濟效益。
第三篇:貯木場生產工藝與設備
第一節貯木場生產規模與布局
一、貯木場類型劃分
貯木場是林區木材切片機制品生產的最終楞場,是木材切片機制品的集散地。貯木場的類型是貯木場規劃設計、工藝流程設計、工藝布局及配套機電設備的重要技術依據,并可概括木材切片機制品生產與經營特點。劃分貯木場類型,應以森林資源的多少、林相和貯木場的實際生產狀況以及林區木材切片機制品加工發展為基礎,并考慮到發展生產等諸多因素。經綜合分析國內外的有關技術資料,認為應根據商品材產量大小、運材方式以及到材方式等3項內容,合理地劃分貯木場的類型(1)。
(一)按商品材產童劃分
商品材產量是貯木場最重要的生產指標,它表示企業的生產規模、生產能力。所以,按產量的大小,比較科學的分成段落,用于劃分貯木場的類型是可行的。然而,如何進行商品材產量分段,至今看法不一,但大體上都反映出不同地區的貯木場生產特點。在(貯木場工程設計規范)中,將貯木場分為I, II,m類。I類場的木材切片機制品產量為30萬m3以上,II類場為10萬30萬襯,m類場為10萬m3以下。可見m類貯木場的產量間隔為20萬m3,類貯木場木材切片機制品產量的實際波動范圍也在20萬m3m以上。
這樣大的產量變化幅度,對貯木場的生產工藝布局、機電設備的選型與配屬、各種材綜合加工廠的設計等均有不利影響,也很難實現系統的工藝設計與較高的設備利用率。
原蘇聯是世界上森林資源比較豐富的國家,木材切片機制品年產量約2.1億m3,是我國木材切片機制品產量的4倍。它以年產量15,30,45,60,75萬襯作為劃分貯木場類型的分段標準,其產量間隔僅巧萬m3。可見,我國應在, 類貯木場之間增加一類場,以減少木材切片機制品產量的間隔,并應限定I類貯木場的木材切片機制品產量。
東北、內蒙古地區135個貯木場的年商品材產量,見表5-1。
從表5一1的統計數字看出,木材切片機制品年產量10萬一20萬襯的貯木場35個,20萬一30萬m3的貯木場31個。這2個檔次中的場數里分配比較均勻,且商品材總產量約占東北、內蒙古林區木材切片機制品總產量的65.4%。特別是大興安嶺林區。產量10萬一20萬m3的貯木場年商品材產量占該地區木材切片機制品總產量的62%。所以,減少貯木場分類中的木材切片機制品產量間隔是必要的。
表5一1中木材切片機制品產量大于45萬襯的貯木場有3個,最大場的年產最為48.6萬m3,分布于牡丹江與伊春林區。這2個林區現已回頭采伐,木材切片機制品產量不會增加,只能減少。我國南方林區陸地貯木場的商品材產盤比較小,幾乎沒有大于45萬m3的貯木場。根據南方21個貯木場的調查資料統計,產量10萬m3以下的場5個.10萬一20萬m3的場8個,20萬一30萬m3的場6個。可見,應當規定貯木場分類中木材切片機制品產量的上限。
綜上分析,貯木場商品材產量的上限應定為45萬襯。為保證新場、改建場和擴建場在生產工藝布局、工藝流程與機電設備配屬三者間的系統安排,應按年商品
材產量的大小,建議將貯木場分為I、n、m、N種類型,并規定各類場最大木材切片機制品產量。其分類方法,見表5-20
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第四篇:混凝土外加劑的作用機理與水泥適應性及其影響因素和改善措施
混凝土外加劑的作用機理與水泥適應性及其影響因素和改善措施
寧靖
(深圳市福盈混凝土實業有限公司,廣東 深圳20151026)
摘要:簡要論述了混凝土外加劑與水泥的適應性及其影響因素和改善措施,可供混凝土試驗員、混凝土生產與施工人員,以及工程管理、監理人員閱讀參考。
關鍵詞:外加劑;作用機理;水泥;適應性;分析;改善措施
一、外加劑的作用機理
各種外加劑盡管成分不同,但均為表面活性劑,所以其減水作用機理相似。表面活性劑是具有顯著改變(通常為降低)液體表面張力或二相間界面張力的物質,其分子由親水基團和憎水基團二個部分組成。表面活性劑加入水溶液中后,其分子中的親水基團指向溶液,憎水基團指向空氣、固體或非極性液體并作定向排列,形成定向吸附膜而降低水的表面張力和二相間的界面張力,在液體中顯示出表面活性作用。當水泥漿體中加入減水劑后,減水劑分子中的憎水基團定向吸附于水泥質點表面,親水基團指向水溶液,在水泥顆粒表面形成單分子或多分子吸附膜,在電斥力作用下,使原來水泥加水后由于水泥顆粒間分子凝聚力等多種因素而形成的絮凝結構(圖4—28)打開,把被束縛在絮凝結構中的游離水釋放出來,這就是由減水劑分子吸附產生的分散作用。水泥加水后,水泥顆粒被水濕潤,濕潤愈好,在具有同樣工作性能的情況下所需的拌和水量也就愈少,且水泥水化速度亦加快。當有表面活性劑存在時,降低了水的表面張力和水與水泥顆粒間的界面張力,這就使水泥顆粒易于濕潤、利于水化。
同時,減水劑分子定向吸附于水泥顆粒表面,親水基團指向水溶液,使水泥顆粒表面的溶劑化層增厚,增加了水泥顆粒間的滑動能力,又起了潤滑作用[圖4—29(a)、(b)]。若是引氣型減水劑,則潤滑作用更為明顯。
二、外加劑的品種及作用
(1)減水劑:又稱塑化劑或分散劑。拌和混凝土時加入適量的減水劑可使水泥顆粒分散均勻,同時將水泥顆粒包裹的水分釋放出來,從而能明顯減少混凝土用水量。減水劑的作用是在保持混凝土配合比不變的情況下,改善其工作性,或在保持工作性不變的情況下減少用水量,提高混凝土強度或在保持強度不變時減少水泥用量,節約水泥,降低成本。同時,加入減水劑后混凝土更為均勻密實,改善一系列物理化學性能,如抗滲性、抗凍性、抗侵蝕性等,提高了混凝土的耐久性。普通減水劑 water-reducing admixture,在混凝土坍落度基本相同的條件下,能減少拌合用水量的外加劑。
高效減水劑 superplasticizer,在混凝土坍落度基本相同的條件下,能大幅度減少拌合用水量的外加劑。
高性能減水劑high performance water reducer,比高效減水劑具有更高減水率、更好坍落度保持性能、較小干燥收縮,且具有一定引氣性能的減水劑。
(2)緩凝劑:能延緩混凝土凝結硬化時間,便于施工,能使混凝土漿體水化速度減慢,延長水化放熱過程,有利于大體積混凝土溫度控制。緩凝劑會對混凝土l~3d早期強度有所降低,但對后期強度的正常發展并無影響。一般緩凝劑可使混凝土的初凝時間延長l~4h,但這對高溫情況下大倉面混凝土施工是不夠的。為了滿足高溫地區和高溫季節大體積混凝土施工需要,國家“八五”科技攻關項目研究出了高溫緩凝劑,這種緩凝劑能在氣溫為(35+2)℃、相對濕度為(60+5)%的條件下混凝土初凝時間為6~8h。
(3)早強劑:是指能加速混凝土早期強度發展的外加劑。主要作用機理是加速水泥水化速度,加速水化產物的早期結晶和沉淀。主要功能是縮短混凝土施工養護期,加快施工進度,提高模板的周轉率。主要適用于有早強要求的混凝土工程及低溫、負溫施工混凝土、有防凍要求的混凝土、預制構件、蒸汽養護等等。(4)引氣劑:是一種表面活性物質,它能使混凝土在攪拌過程中從大氣中引入大量均勻封閉的小氣泡,使混凝土中含有一定量的空氣。好的引氣劑能引入混凝土中的氣泡達l0億個之多,孔徑多為0.05~0.2mm,一般為不連續的封閉球形,分布均勻,穩定性好,這樣能顯
著提高混凝土的抗凍性、耐久性同時還能改善混凝土和易性,特別是在人工骨料或天然砂顆粒較粗、級配較差以及在貧水泥混凝土中使用效果更好,改善混凝土的泌水和離析,減少混凝土滲透性,提高混凝土抗侵蝕能力。
(5)膨脹劑:是指能使混凝土產生一定體積膨脹的外加劑,摻入膨脹劑的目的是補償混凝土
自身收縮、干縮和溫度變形防止混凝土開裂,并提高混凝土的密實性和防水性能。目前建筑工程中膨脹劑的應用越來越多,如地下室底板和側墻混凝土、鋼管混凝土、超長結構混凝土、有防水要求的混凝土工程等等。
(6)泵送劑:能改善混凝土拌和物泵送性能的外加劑稱為泵送劑,所謂泵送性,是指混凝土拌和物具有能順利通過輸送管道、不阻塞、不離析、料塑性良好的性能。泵送劑是硫化劑中的一種,它除了能大大提高拌和物流動性以外,還能在60~180min時間內保持其流動性,剩余坍落度應不小于原始的55%。此外,它不是緩凝劑,緩凝時間不宜超過120min(特殊情況除外)。
三、混凝土外加劑與水泥的適應性及其影響因素和改善措施 1 存在的問題
對水泥制品和混凝土的性能提出了新的要求,采用水泥、砂子、碎石和水4組分制作的常用混凝土已不能滿足材料性能和施工性能要求。在混凝土、砂漿和凈漿的制備過程中,摻人少量的(不超水泥用量的
5%)能對混凝土、砂漿或凈漿改變性能的一種產品,稱為混凝土外加劑。在混凝土中加入適量的外加劑,能提高混凝土質量,改善混凝土性能,減少混凝土用水量,節約水泥,降低成本,加快施工進度。隨著技術的進步,外加劑已成為除水泥、粗細骨料、摻合料和水以外的第5種必備材料。摻外加劑是混凝土配合比優化設計和提高混凝土耐久性的一項重要措施。2.影響混凝土外加劑與水泥適應性的主要因素 2.1水泥礦物組成的影響
影響水泥適應性的主要是水泥礦物中的鋁酸三鈣(C3A)及硅酸三鈣(C3S)的含量,試驗分析水泥中C3A含量低而C3S含量高對外加劑適應好,而C3A含量越高,適應效果越差。2.2調凝劑的影響
2.2.1調凝劑(石膏)的形態 水泥常用調凝劑為石膏(硫酸鈣),石膏又分為二水石膏(CaSO4 ?2H2O)(又稱生石膏),半水石膏(CaSO4?1/2H2O)(又稱熟石膏或燒石膏),硬石膏(CaSO4)(又稱無水石膏或天然石膏)。根據有關標準,三種石膏都可作水泥調凝劑使用,而其中硬石膏溶解性能較差,一些外加劑如糖鈣、木鈣等與硬石膏同用,不但不能促進石膏溶解,反而會降低硬石膏的溶解度,使水泥因缺少調凝成份而產生速凝等異常凝結。2.2.2石膏的細度
如石膏研磨細度不夠,會影響石膏的溶解性,即使運用二水石膏也會產生速凝等現象。
2.2.3石膏的用量
在C3A含量偏高的水泥中,調凝劑仍按常規用量(3%~5%),無論選用何種石膏,混凝土凝結時間都會提前,這主要是水泥中C3A水化快,C3A含量增加,少量石膏不能滿足它生成膠狀鈣礬石,從而影響了石膏的調凝效果。2.2.4石膏研磨溫度
水泥廠為了縮短熟料冷卻時間,經常將溫度還較高的熟料與石膏同磨,二水石膏在150℃高溫下會脫水成為半水石膏,溫度再高至160℃以上,半水石膏還會成為溶解性較差的硬石膏影響水泥的適應效果。2.3堿含量的影響
(1)水泥中的堿主要來源于所用原材料,特別是石灰和粘土,當然這些堿相當一部分可以在水泥生產中揮發,但許多水泥廠為了節約能源,將揮發廢氣進行回收利用,這就使揮發的堿又沉淀下來,無形中使水泥含堿量增高。
(2)減水劑用于高堿水泥,減水率會急劇下降。試驗表明,減水劑用于高堿水泥,混凝土增強效果下降,體積穩定性不好。
(3)緩凝劑的作用機理是能夠吸附在水泥顆粒的表面,形成一層吸附膜,在一定時間內有效地阻止水泥水化,而大量的堿會破壞吸附膜,使水泥繼續水化,失去了緩凝作用,如將緩凝劑用于有一定保塑要求的混凝土,則會加速坍落度損失,達不到保塑保坍效果。6水泥的存放時間及溫度影響
水泥出磨存放時間較短的水泥稱為“新鮮水泥”,由于水泥存放時間短,水泥溫度較高,水泥水化速度極快,會造成石膏脫水,影響水泥的正常凝結,加之由于水泥在研磨過程中產生電荷顆粒之間相互吸附,影響了減水劑的分散作用,增大了混凝土坍落度損失率。事實上,出磨水泥的時間越短,水泥顆粒間吸附、凝聚的能力越強,因而致使外加劑的適應性變差.2.1外加劑自身的因素
外加劑的自身的原因主要有以下幾個方面:(1)品種不同;(2)結構官能團的不同;(3)聚合度不同;(4)復配組分不同。
這些影響回通過不同的方式會影響與水泥的適應性。而不同廠家生產出來的外加劑也會有很多差異, 主要原因有:(1)生產制作工藝;(2)廠家制作過程的技術水平;(3)質量管理水平。因此,不同的廠家生產出來的產品必然有差異。
2.4水泥細度的影響
許多混凝土工程為了縮短工期,要求所用水泥有一定早強效果,而提高水泥細度是最有效的方法,水泥過細水化速度快,水化熱高同時水泥比表面積的增加,更加降低了液相中殘留外加劑溶度,增加了液體粘度,不能適應泵送,預拌混凝土要求。另外,過細水泥還會降低混凝土中的含氣量,降低混凝土的抗滲、抗凍性能。
2.5摻合料的影響
根據國家標準,允許在水泥中摻入一定量的摻合料,常用摻合料有:粉煤灰、火山灰、煤矸石等,由于摻合料的性能不同,也會影響外加劑對水泥的適應性。
為摻煤矸石普通水泥與未用摻合料水泥應用外加劑后的不同測試結果。雖然應用同一種高效緩凝減水劑,摻量也相同,摻煤矸石水泥混凝土的減水率只有標準水泥的一半,即使外加劑摻量增加0.5%,摻煤矸石水泥的減水率也沒有標準水泥高,煤矸石影響水泥效果的主要原因是煤矸石的比表面積大,吸附能力較強,外加劑摻入后,大部分被它吸附,而占較大比例的水泥粒子得不到外加劑的吸附分散,從而影響了減水效果。
2.6混凝土配合比的影響
(1)施工配合比雖然是設計問題,但它也會影響外加劑對水泥的適應性,如泵送混凝土適當提高砂率可提高混凝土可泵送性,但砂率過高也會影響混凝土的保塑性能,增加混凝土坍落度的經時損失率。
(2)實踐證明,降低水灰比可以提高混凝土強度,而在較低水灰比條件下配制摻外加劑混凝土應有一最低用水量,這不但是保證混凝土有一定工作性,更重要的是保證水泥在水化時,石膏有足夠的溶解用水,石膏在缺水時會大大影響溶解度,影響外加劑對水泥適應性。
2.7外加劑品種的影響
(1)外加劑中含鈉鹽過高對混凝土早期強度是有利的,但用于預拌混凝土中則會加快坍落度損失。
(2)有些引氣劑引氣量過大,且氣泡性能不好會影響混凝土體積穩定性。(3)有一些膨脹劑與減水劑同摻,特別是和鋁酸三鈣含量高的水泥一起使用,會降低減水率增加坍落度損失,甚至會造成速凝。2.8攪拌時間和攪拌速度的影響
(1)混凝土的攪拌時間會影響混凝土中的含氣量以及混凝土外加劑分散的勻質性,從而影響新拌混凝土的工作性。
(2)如果攪拌速度過快,水泥顆粒表面形成的雙電層膜受到剪切應力的破壞,影響對水泥的適應性。外加劑與水泥適應性的改善措施
長期以來,混凝土工作者在提高減水劑與水泥的適應性,從而控制混凝土坍落度損失方面進行了大量的研究工作,提出了各種改善外加劑與水泥適應性,控制混凝土坍落度損失的方法。
3.1 新型高性能減水劑的開發應用
目前國內外廣泛使用的高效減水劑主要為萘磺酸鹽甲醛縮合物(萘系高效減水劑)和三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物(蜜胺樹脂系高效減水劑),它們的減水率高,而且價格適中,但缺陷是與水泥適應性不太好,混凝土坍落度損失快。為了克服萘系高效減水劑和蜜胺樹脂系高效減水劑的缺陷,國內外目前研究最多的是氨基磺酸鹽系及聚羧酸鹽系新型高效減水劑。這兩種新型高效減水劑就可以很好地控制混凝土坍落度的損失。3.2 外加劑的復合使用
通過外加劑的復合使用,提高減水劑與水泥的適應性,從而控制混凝土的坍落度經時損失,這是目前普遍使用的一種簡單而經濟的方法。
①在生產減水劑時把高效減水劑與緩凝劑或緩凝減水劑復合使用,主要通過緩凝作用抑制水泥的早期水化反應,從而減小混凝土坍落度的經時損失;
②減水劑與引氣劑復合使用,主要通過引入大量微小氣泡,增大混凝土拌合物的流動
性,同時增大粘聚性,減小混凝土的離析泌水;
③減水劑與減水劑復合使用,通過“協同效應”和“超疊加效應”,提高減水劑與水
泥的適應性。事實上,復合使用減水劑控制混凝土坍落度經時損失,不應局限于高效減水劑與普通減水劑、緩凝劑以及引氣劑的復合使用。在總摻量不變的情況下,復合使用高效減水劑也是提高高效減水劑與水泥的適應性,有效地控制混凝土坍落度經時損失的一種重要方法。高效減水劑的復合使用有以下兩種情況:
(1)不同種類的高效減水劑,特別是具有不同種類極性基團分子結構的高效減水劑的復合使用。由于多種極性基團及多種分散作用力的共同作用,在總摻量不變的情況下,不但可以使復合高效減水劑的減水率得到提高,而且可能使復合高效減水劑與水泥的適應性得到顯著改善。
(2)不同廠家生產的同種高效減水劑的復合使用。將不同廠家生產的同種高效減水劑復合使用,可能使復合高效減水劑具有更合適的平均分子量以及更合理的分子級配,因而,在總摻量不變的情況下,也可能使復合高效減水劑的減水率得到提高,可能使復合高效減水劑與水泥的適應性得到改善。3.3選擇減水劑
(或泵送劑)的摻入方法減水劑(或泵送劑)的摻入方法對水泥凈漿、砂漿及混凝土拌合物的流動性有明顯的影響。先摻法和同摻法的流動性較小,滯水法的拌合物流動性較高,后摻法則能較長時間地保持拌合物的流動性。但是,當減水劑與水泥的適應性好,能有效地控制
坍落度損失,或減水劑摻量較大時,則摻入方法對拌合物流動性的影響差異減小。
減水劑(或泵送劑)的摻入方法對砂漿及混凝土的保水性也有明顯影響,先摻法和同摻法時拌合物的保水性好,滯水法和后摻法的拌合物泌水性顯著增加,甚至連拌合物的顏色也有所變化。滯水法和后摻法拌合物泌水后,其和易性變差,尤其是在摻量較高時漿體沉淀板結。泌出水的顏色也不同,同摻法水清,滯水法和后摻法的水混濁(即含有較多的減水劑及水泥顆粒)。在配合比完全相同的情況下,滯水法及后摻法對水泥有一定的緩凝作用,但其影響隨著減水劑品種、水泥品種、減水劑與水泥的適應性以及減水劑的摻量不同而變化。3.4適當“增硫法” 在工程實踐中,有時會遇到使用高濃萘系減水劑(Na2SO4含量低于5%)配制泵送劑,混凝土坍落度損失很快,而改用低濃萘系減水劑(Na2SO4含量15%左右)配制泵
送劑,混凝土坍落度損失會大大降低。出現這種現象,可能是因為水泥漿中“缺硫”,即水泥水化初期,水泥漿液相中溶解的SO42-離子濃度低,摻用低濃萘系減水劑后,可帶入一定量Na2SO4,從而增加了水泥水化初期液相中SO42-離子濃度的緣故。
水泥中的“硫”指的是水泥水化初期抑制C3A迅速水化,從而調節水泥凝結時間的
SO42-離子,通常用SO3含量表示水泥中的“硫量”。SO3最主要來源于水泥粉磨時加入的石膏,同時熟料中由于原料及燃料的原因也帶入一些硫酸鹽,如K2SO4,Na2SO4以及外加劑中帶入的硫酸鹽。水泥中的SO3適宜含量與水泥熟料中C3A
含量、堿含量、水泥粉磨細度、混合材種類及摻量、石膏品種等因素有關。水泥中SO3
含量會影響減水劑與水泥的適應性。SO3抑制C3A的水化速度還與水泥漿中的W/C
有關,當W/C較小時,由于水泥漿中水量少,SO3(即SO42-離子)溶出量不足,而此時如果水泥中C3A含量較高,且水泥比表面積又大時,水泥水化速度加快,C3A
與石膏會爭奪水分;若水泥中SO3含量較低,漿液中溶出SO42-離子不足,此時減水劑與水泥適應性會變差,混凝土坍落度損失加快,甚至出現急凝現象。如果確信坍落度損失快是由于水泥漿中“缺硫”引起的,可通過適當“增硫法”,即適當增加外加劑中硫酸鹽含量的方法,提高減水劑與水泥的適應性,從而控制混凝土坍落度損失。3.5適當調整混凝土配合比法
混凝土拌合物初始坍落度值的大小對2h經時損失速度影響很大。通常初始坍落度值小,坍落度2h經時損失速度大;而隨著初始坍落度值增大,特別是1h坍落度經時損失速度減小。因此,對于運程較遠的商品泵送混凝土,如果出現坍落度損失過快,而通過調整外加劑配方及摻量的方法,又不能很好地解決問題,或者雖能解決問題,但成本太大,在這種情況下,則可能通過適當調整混凝土配合比(包括漿量多少、砂率大小等),在原坍落度設計值基礎上,在充分保證硬化混凝土的各種性能的前提下,適當增大混凝土初始坍落度,也不失為一種解決工程中緊急事件的應急方法。
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第五篇:混凝土與砌體結構復習要點
1.單層裝配式鋼筋混凝土可分為屋蓋結構、橫向結構、橫向平面排架、縱向平面排架和圍護結構四大部分。2.廠房結構受到的豎向荷載和橫向水平荷載‘主要由橫向平面排架承受,并通過它傳給基礎及地基。3.變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫,4.廠方高度指室內地面到柱頂(屋架下弦底面)的距離。廠房的屋面梁底面或屋架下弦底面的標高及吊車軌道標高廠房的縱向剛度和穩定性6.為簡化單層廠房結構實際工程構造、計算,特做如下假設:①排架柱下端固端于基礎頂面②排架柱上端與橫梁(屋架或屋面梁的統稱)鉸接。③橫梁為軸向變形可忽略不計的剛性連桿7.作用于廠房橫向排架上的荷載有恒荷載和活荷載兩類。恒荷載一般包括屋蓋自重,上柱自重,下柱自重,吊車梁與軌道連接件等自重以及由支撐在柱相同上的連系梁傳來的圍護結構等自重8.框架結構房屋的結構布置,布置原則①房屋的開間與進深尺寸應盡可能統一,以減少構件的類型和規格,方便設計和施工②房屋的平面布置應盡可能規則、對稱,使結構傳力直接,受力明確③房屋的豎向布置應力求體形簡單,使結構剛度沿高度分布均勻,避免突變④合理的設置伸縮縫、沉降縫,防震縫10.框架的結構布置分三種:橫向框架承重方案、縱向框架承重方案和縱橫向框架承重方案11.砌體結構指建筑物的主要受力構件由塊體和砂漿砌筑而成的結構12.砌體結構的特點:①材料來源廣②技術性能好③工程造價低④施工技術方便⑤砌體強度低⑥抗震性能差⑦砌筑工作重⑧影響環境大13.磚強度表示符號MU,砌體強度表示符號MU。14.強度從大到小:石材>磚>砌塊15.砂漿的種類:水泥砂漿、混合砂漿、砌體砌筑砂漿和非水泥砂漿16.水泥砂漿由水泥砂和水按一定的配比拌合而成的。特點:具有硬化快、強度高、耐久性好以及和易性差的特性。這種砂漿主要用于對砂漿強度要求高或處于潮濕環境及水中的砌體17.混合砂漿由水泥、石膏、砂和水按一定的比例拌合的,較有較好的強度與耐久性,且和易性較水泥砂漿好,故廣泛應用于非超市環境的砌體18.砌塊砌筑砂漿由水泥、砂、水以及根據需要摻入的摻合料和外加劑等組分,按一定的配合比例經機械拌合而成的,具有高粘性、高強度和工作性能好的特點19.非水泥砂漿指不含水泥的石灰砂漿,石膏砂漿和粘土砂漿等,此類砂漿強度低,耐久性差,僅用于受力小或臨時性建筑20.砂漿的強度等級符號用M表示,砌塊砌筑砂漿強度等級符號用Mb表示21.混凝土強度等級符號用C表示,砌塊灌孔混凝土的強度等級符號用Cb表示22.根據砌體中是否配置鋼筋或者鋼筋混凝土,將砌體分為無筋砌體和配筋砌體23.影響砌體抗壓強度的因素是塊體和砂漿的強度、塊體的外形尺寸以及砂漿的工作性能和砌筑質量24.影響受壓構件承載力的因素主要有構件的截面面積,砌體的抗壓強度,軸向力的偏心距以及構件的高厚比等25.β =H0/h,H0為構件的計算高度,h為相應方向邊長,當β≤3時稱為短柱,反之成為長柱26.砌體受壓構件的承載力隨軸向力的偏心距增大而顯著的降低27.概念:局部均勻受壓:砌體局部受壓面積AL上受到的壓應力時均勻分布的;局部非均勻受壓:砌體局部受壓面積AL上受到的壓應力時不均勻分布的28.“γ”表示砌體局部抗壓強度提高系數29.剛性墊塊的構造應符合下列規定:墊塊的高度Tb≥180mm,自梁邊緣算起的墊塊挑出長度不宜大于墊塊的高度Tb。在帶壁柱的壁柱內設置剛性墊塊時,其計算面積應取壁柱范圍內的面積,而不應計算翼緣部分,同時壁柱上墊塊伸入墻內的長度不應小于120mm。現澆砌塊與梁端整體澆筑時,墊塊可在梁高范圍內設置30.根據房屋的空間工作性能,砌體結構,房屋的計算模型分為剛性方案,剛彈性方案和彈性方案31.砌體受壓構件的計算高度H0與房屋的靜力計算方案,構件兩端的支撐條件以及構件的高度H等有關。
32、橫向平面排架的作用:廠房結構受到豎向荷載和橫向水平荷載主要由橫向平面排架承受,并通過它傳給基礎及地基
33、縱向平面排架的作用,保證廠房結構的縱向剛度和穩定性,承受廠房結構受到的縱向水平荷載并把他傳給基礎。
34、柱間支撐的作用:承受山墻傳來的縱向風荷載和吊車縱向水平荷載,并把他們傳至基礎,同時提高廠房的縱向剛度和穩定性。
35、廠房的屋面梁底面或屋架下旋底面的標高及吊車軌頂標高是廠房結構設計中的重要參數。36框架結構體系的特點:平面布置靈活、易于設置較大的房間、使用方便、但結構抗側剛度小、在水平力作用下的變形大。
37、砌體軸心受拉破壞特征?通常砌體所用的塊體強度較高,而砂漿強度較低在平行灰縫的軸心拉力作用下,砌體將延齒縫發生破壞,不允許采用拉力垂直水平灰縫的受拉構件。