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    一家致力于新型建筑材料、高性能砼工程技術、混凝土外加劑等產品的開發、生產和推廣應用的企業

      南京友西科技集團股份有限公司是一家致力于新型建筑材料、高性能砼工程技術、混凝土外加劑等產品的開發、生產和推廣應用的企業。公司通過ISO9001質量體系認證,為江蘇省高新技術企業,江蘇省民營科技型企業,中國外加劑協會會員單位,江蘇省混凝土協會會員單位,南京市混凝土協會會員單位,南京市再生資源協會會員單位。

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    2021-11-21 14:46:46
    水泥使用中容易忽視的一些問題
      水泥是混凝土的重要組成材料,沒有水泥,混凝土就失去膠結性能。水泥使用中有些問題,還是要注意的。

      (一)水泥用量越多越好

      水泥是混凝土的重要膠結材料,沒有水泥,混凝土就很難談上強度。因此,在大多數人的心理水泥用量多,用量足,強度富裕系數高,就安全,心理就踏實。尤其是在砂、石等原材料質量不穩定的情況下,砂、石質量一旦變差,首先想到的就是提高水泥強度,先保住混凝土強度再說。其實,水泥用量過高的弊端,有時很清楚,但有時很無奈。

      (1)水泥用量越大,混凝土收縮變形相對增大,體積穩定性變差,再加上各種收縮拉應力的疊加,一旦超過混凝土的抗拉強度,就會造成混凝土開裂。此外,水泥用量的增加,其水化熱越多,溫升大(快),由此產生的溫度變形也相應越大,造成混凝土開裂的幾率也相應增加。工程實踐證明,當混凝土的內外溫差大于25℃、表面與大氣溫差大于20℃時,混凝土就有可能開裂。

      (2)水泥用量的增加,會提高混凝土漿體用量,包裹在骨料表面的漿體厚度增加,進而降低骨料間的摩擦力,增加混凝土的流動性,改善混凝土的和易性。但水泥用量過大,會造成漿體過多,容易產生跑漿現象,降低混凝土的粘聚性,從而影響混凝土拌合物的和易性。

      (二)水泥的強度問題

      現在工程施工速度比較快,為了滿足拆模和施工要求,要求混凝土早期強度高。再加上攪拌站普遍使用礦物摻合料,所選用的水泥早期強度一般不能過低,相應也要求水泥早期強度高些。但也不是早期強度越高越好,隨著水泥技術的進步和粉磨工藝的發展,提高混凝土早期強度基本不是什么難事。為了滿足早期強度要求,普遍水泥細度較細,硅酸三鈣及鋁酸三鈣的含量增加。這些變化雖然對混凝土的強度及早期強度的提高有利,但卻增加了混凝土的溫度收縮和干燥收縮,再加上較低水灰比產生的自收縮,混凝土極易開裂。

      混凝土早期強度的提高使得混凝土的彈性模量在早期迅速增加,而此時的抗拉強度卻增加得很慢,有時幾乎沒有增長。因為混凝土收縮受到約束引起的拉應力σ與混凝土的收縮應變ε及彈性模量E成正比,彈性模量的增長速度遠遠大于混凝土抗拉強度的增長,從而大大增加了混凝土收縮產生的拉應力。與此同時,很高的早期強度使得徐變很小,無法緩解收縮應力,從而使混凝土開裂。選擇3d強度不太高,28d強度高的水泥,早期水化速度不太快,后期水泥強度增長幅度大,在使用中比較容易操作。

      (三)應根據具體情況選擇水泥

      不同工程部位對水泥性能要求也不相同,應根據工程部位、環境條件選擇水泥。例如,路面混凝土選擇一些抗折性能好的水泥,大體積混凝土選擇水化熱較低的低熱水泥,冬季選擇早期強度稍高的水泥。

      (四)合理使用礦物摻合料

      一些攪拌站的管理者常常認為,摻加礦物摻合料就是為了降低水泥用量,節約水泥,利益的驅使總希望,試驗室技術人員多用摻合料。其實,在生產實踐中我們發現,礦物摻合料的使用可以增加混凝土的粘聚性,減少離析、泌水,改善混凝土拌合物的工作性。

      流動性大的普通混凝土拌合物很容易出現離析和泌水,從而使混凝土的均質性受到破壞,并在內部形成泌水通道和沉降裂縫,摻入礦物摻合料可使拌合物的粘聚性增加,減少離析和泌水,改善混凝土拌合物的和易性。在生產混凝土時,摻用礦物摻合料可以降低水泥水化熱,降低溫升,相應降低混凝土的內外溫差、表面與環境大氣的溫差、使溫度裂縫。當然不同的礦物摻合料對混凝土的收縮影響也不相同,用粉煤灰取代一定量的水泥可以減少混凝土的收縮;而以硅粉和?;郀t礦渣粉為摻合料時,則使混凝土的收縮有不同程度的增加,尤其是硅粉較甚。此外,在混凝土中摻入礦物摻合料后,使得某些技術性能得以改善和提高。如,利用礦物摻合料的二次水化,增加混凝土的密實性,改變混凝土的強度增長規律,提高混凝土的耐久性,不同品種礦物摻合料的復合摻用可起到“超疊加作用”。

      (五)注意水泥和外加劑的適應性

      商品混凝土普遍使用外加劑,實踐發現同品種、同摻量的外加劑,對于不同廠家的水泥,其效果有很大差別,甚至同一廠家的水泥生產批次不同,對外加劑效果也差別很大。同樣,不同廠家出廠的同種外加劑,對于同一廠家生產的同品種水泥,甚至同批號的水泥,其作用效果也有很大差別,主要表現在凝結時間、坍落度損失、減水效果及對流動性影響的不同,甚至會造成混凝土強度的降低和耐久性的下降。因此,要重視外加劑與水泥適應性的檢驗,時刻關注水泥質量或外加劑的變化,發現問題,及時采取措施,避免工程事故的發生。(來源:微信公眾號砼話,如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時聯系,我們將盡快處理。)
    2021-11-19 14:46:12
    混凝土泌水、離析、扒底和滯后泌水現象
      混凝土拌合物是由水泥、粗細骨料,水、外加劑以及礦物摻合料等組成的,由于各組成材料的密度、顆粒大小的差異以及配合比的不同,在重力和外力的作用下,各組分材料間會出現相互分離的現象,稱為混凝土離析。拌合物中的顆粒大而重的粗骨料下沉速度比較快,易于沉降到底部,而拌合物中的水分由于比重小,上浮從拌合物中分離出來,在混凝土表面產生泌水現象,泌水是混凝土粘聚性不良的表現?;炷岭x析一般有兩種現象,一種是拌合物中的粗骨料易于從拌合物中分離出來,即拌合物的包裹性差,另一種是拌合物中漿體易于分離出來?;炷帘K允且园韬衔镏邢{或水析出的程度來衡量的,當坍落度提起后,有稀漿從底部析出,混凝土拌合物因漿體流出而骨料外漏,則說明拌合物保水性不好。

      (一)泌水產生的原因有哪些

      (1)水泥中的C3A含量低,凝結時間偏長,或水泥比表面積小。

      (2)粉煤灰質量差,含碳量高,碳呈海綿體,吸附水和外加劑,造成用水量增加,振搗后部分水分釋放出來形成泌水。此外,礦粉用量過大也容易泌水。

      (3)泵送劑中使用磷酸鹽、檸檬酸、糖以及葡萄糖等緩凝組分,易產生泌水,使用脂肪族高效減水劑和氨基磺酸鹽系高效減水劑也會加劇泌水現象發生。

      (4)砂細度模數偏大,0.315mm的顆粒含量不足15%,使混凝土保水性下降,出現泌水。粗細骨料的表觀密度偏大,也會造成泌水現象。

      (5)混凝土砂率偏小,或者大坍落度混凝土的膠凝材料用量不足300kg/m3。

      (二)哪些原因會造成混凝土離析

      泌水是混凝土拌合物發生離析的前提,先泌水,隨之各組分分離形成離析。嚴重離析會造成施工過程中堵泵,影響施工進度。離析的混凝土澆筑到墻、柱等豎向結構,容易使結構分層,嚴重時柱墻上部形成厚厚的砂漿層,無粗骨料。離析混凝土澆筑到板面結構,容易發生沉降,產生順筋裂縫。使用泌水的混凝土澆筑到柱、橋墩等豎向結構,拆模后容易發現漏砂的現象稱為砂線,砂線就是混凝土泌水過程中帶走水泥等膠凝材料使砂子裸露出現形成的。

      造成離析的原因有一下幾種:

      (1)粗骨料粒徑過大,級配不連續,拌合物稍以靜止,粗骨料下沉造成離析。

      (2)混凝土砂率偏低,混凝土粘聚性差。

      (3)外加劑用量偏大。

      (4)砂含水率控制不當,或罐車內有積水,造成用水量偏大。

      (5)外加劑閥門失靈或者關閉不嚴,造成外加劑摻量過大,造成離析。

      若由于運輸車內水為倒凈或外加劑閥門失靈或者關閉不嚴造成的嚴重離析,應作報廢處理。如果離析不太嚴重,可倒掉部分稀漿,再適當摻入部分水泥或稠度較大的高兩個以上強度等級的砂漿。充分攪拌,檢測合格方可出廠。

      若因骨料不合格、粒徑過大、級配不良造成的離析,可根據實際情況加入部分細石進行生產。

      若離析混凝土澆筑到工程部位,應根據實際情況及時處理,嚴重時應及時拆除,重新澆筑。板面結構離析不太嚴重,只是上層浮漿較多,可在混凝土凝結前撒細石,在進行抹壓。

      (三)混凝土拌合物扒底、板結

      混凝土泌水和扒底是一對孿生兄弟,一般情況下同時出現?;炷撩谒?,水和漿體上浮,骨料下沉與底板黏結在一起,很難用鐵鍬等工具翻動,這種現象就是扒底、板結。

      產生扒底的主要原因就是外加劑用量偏高,尤其是使用氨基磺酸鹽系和聚羧酸系高性能減水劑時,對摻量十分明顯,摻量稍微高一點或用水量波動5kg/m3左右,就會出現泌水、扒底現象。在運輸罐車內很難分辨,卸出泵車料斗或者小推車中,一停止攪拌,混凝土拌合物骨料下沉,漿體上浮。將拌合物倒在地上,往往是石子堆積,漿體慢慢流淌到遠處。發生扒底板結的混凝土拌合物容易漿石分離,容易堵泵管,即使勉強進行澆筑,也會造成混凝土結構分層或嚴重跑漿,使結構出現嚴重缺陷,甚至返工。

      要預防混凝土拌合物產生泌水、扒底現象,應注意以下幾點:

      (1)對外加劑反復試驗,尋找最佳摻量。要注意水泥與外加劑的相容性,更換水泥或外加劑應通過試驗尋找飽和點。

      (2)嚴格控制外加劑用量和用水量,使用聚羧酸減水劑時,應選用固含量10%左右的,降低摻量的敏感性。

      (3)加強混凝土出廠檢測,包括動態和靜態檢查,并跟蹤觀察現場混凝土的可泵性和保水性。

      (4)提高砂率,或使用0315mm顆粒含量大于15%的中砂,保證足夠的膠凝材料用量,提高混凝土粘聚性和保水性。

      (5)使用聚羧酸減水劑時,可以復合引氣劑、保水組分。

      (四)滯后泌水

      混凝土組分復雜,各組分之間可能不協調,造成彼此間相容性差,尤其是水泥與外加劑,表現更為突出。若兩者相容性差,過度提高外加劑用量會造成混凝土初凝時間延長,使自由水析出產生滯后泌水。

      產生滯后泌水有一下原因:

      (1)水泥中的C3A含量低,堿含量低,混合材摻量大(尤其是礦粉),水泥凝結時間偏長,當遇到環境溫度低時更容易發生滯后泌水現象。

      (2)外加劑超量使用。外加劑雖然可以增加混凝土流動性,但超量使用會降低混凝土粘聚性,保水性變差,在一定程度上增加泌水的可能性。

      (3)使用緩釋型聚羧酸減水劑,當遇到溫度變低時,部分減水劑釋放緩慢,后期的緩釋作用導致混凝土拌合物泌水。

      (4)緩凝劑使用過量或者使用易泌水的緩凝組分,造成混凝土拌合物滯后泌水現象。

      (5)礦物摻合料用量大,混凝土凝結時間延長,遇到突然降溫,混凝土凝結時間延長更明顯,很容易使混凝土拌合物發生滯后泌水。

      (6)二次添加減水劑過量?;炷翝仓鞍l現拌合物工作性不滿足施工要求,添加外加劑調整時,用量偏高,澆筑后外加劑發生作用,使水分從拌合物中析出。

      以上六種情況是造成混凝土拌合物滯后泌水的常見原因,生產實踐中,根據實際情況,找到具體原因,然后根據具體原因采取相應措施,也是可以解決或改善的。(來源:微信公眾號砼話,如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時聯系,我們將盡快處理。)
    2021-10-24 14:45:34
    石粉含量對機制砂混凝土性能影響的研究現狀
      1引言

      目前我國的建筑用砂以天然砂和機制砂為主,其中天然砂總量在近年來的連續開采下不斷下降,產量已經不能夠滿足建筑行業的用砂需求。機制砂是由石料經制砂機破碎、篩分而成的一種人工砂,粒徑多小于4.75mm。相較于普通河砂,機制砂具備原料可控、性能穩定、生產設備和工藝可調、成本低廉等眾多優勢,適宜在建筑行業內推廣應用。美國等發達國家早在上個世紀就開始將機制砂應用于實際工程中。美國曾在1996年對機制砂及其母巖進行過針對性研究,結果表明機制砂大約占集細料的20%。

      受到生產工藝及流程的影響,石粉會作為一種副產物出現在機制砂中,其主要礦物成分與母巖相同,含量約占機制砂的10%~20%。機制砂中的石粉具有很多有益作用,一方面,石粉能夠有效改善機制砂的級配;另一方面,石粉在某種程度上可以替代水泥填充混凝土內部空隙,提高混凝土的綜合性能。

      但現行的國標GB/T14684-2011(建設用砂)對C60、C30~C60、低于C30混凝土中石粉含量的上限作出了明確規定,分別不應超過3%、5%、7%,即混凝土強度等級越高,對石粉含量的控制越嚴格。若機制砂嚴格按照國標來控制其石粉的含量,制砂成本會大幅上升,還會出現大量多余的石粉,造成資源浪費。同時,考慮到混凝土中細顆粒的不足還會對其硬化過程帶來不利影響,導致離析等現象的出現,造成混凝土質量不合格?;谏鲜鲈?,研究機制砂中石粉含量對混凝土性能的影響是極為有必要的。近年來,國內外的學者就機制砂中石粉含量對混凝土工作性能(流動性及和易性)、力學性能(抗壓強度及抗折強度)、耐久性能(抗滲性及抗凍性)等方面的影響規律及機理進行了大量的研究,得出了很多有益的結論,但仍存在一些分歧。

      2石粉對混凝土性能的影響

      2.1工作性能

      機制砂中石粉含量對混凝土工作性能的影響主要體現在和易性、流動性、泌水率等方面。楊玉輝、王雨利等的研究成果顯示適量石粉的添加能夠提高機制砂混凝土的工作性能,其中C80機制砂混凝土在石粉含量占比為7%時達到最佳。賀圖升等的研究指出石粉含量的增加會使得機制砂混凝土的泌水率下降,泌水潛伏期增加。李鳳蘭等的研究表明當石粉的含量在3%~7%時,機制砂混凝土的和易性和流動性隨著石粉含量的增加而得到改善;當石粉含量高于13%時,機制砂混凝土的和易性和流動性逐漸下降。王雨利等的研究顯示將機制砂混凝土的水膠比設置為0.4來對中低強度等級機制砂混凝土的最佳石粉含量進行預測可以取得很好的效果。楊家偉等通過試驗研究發現低強度等級混凝土的和易性在石粉含量為24.8%時達到最佳。張冬梅等的研究表明石粉含量在4%~8%時,獲得的機制砂混凝土性能較普通混凝土有較大改善,且石粉的粒度越細,混凝土性能越好。當石粉含量在6%時,獲得的機制砂混凝土各方面性能達到最佳。周孝軍等的研究發現石粉含量低于5%時,機制砂混凝土的試件表面有較多氣孔;石粉含量在5%~10%時,機制砂混凝土的和易性、流動性等工作性能均較為優良;當石粉含量超過15%后,機制砂混凝土較黏稠,流動性不佳。張如林等指出添加適當的石粉可以改善機制砂的級配,提高機制砂混凝土的工作性能,且石粉含量存在一個最佳值。雷瑜等的研究指出當C35及C45機制砂混凝土中的石粉含量分別低于9%和8%時,機制砂混凝土與普通河砂混凝土在28d齡期后的干燥收縮情況幾乎相同。李軍等的研究成果顯示適量石粉的添加可以改善機制砂混凝土的工作性能。一定范圍內,混凝土的收縮值隨石粉含量的增多而變大,超過限值后隨石粉含量增多而變小。

      綜上所述,石粉含量對機制砂混凝土工作性能的影響存在一個最優值。對于不同的混凝土體系,石粉的最佳含量值是不同的。目前的研究缺少能夠動態獲得不同混凝土體系最佳石粉含量的方法,這將是后續的研究熱點之一。

      2.2力學性能

      石粉的添加可以提高混凝土拌合物的保水性,填充混凝土內部空隙,降低孔隙率,因此目前多數的研究認為機制砂混凝土的強度高于同水灰比的天然河砂混凝土。Celik、Topcu、Imène、Eren、黎鵬平、楊海峰等的研究成果顯示機制砂混凝土的抗壓及抗折強度在石粉含量為10%時達到最大值,高于或低于10%時機制砂混凝土均無法發揮其最佳力學性能。石粉含量低于10%時,石粉無法完全填充混凝土內部的空隙;石粉含量高于10%時,沒有足夠的水泥漿體包裹集料。張禮華等的研究認為適宜含量的石粉可以提高混凝土的力學性能。對于C30混凝土,石粉含量不宜超過15%;對于C50混凝土,石粉含量宜在5%~10%之間,以5%左右為佳。黃昌華等通過試驗研究發現當C35和C45機制砂混凝土中石粉的含量分別處于7%~13%和5%~8%時,機制砂混凝土的抗壓強度及劈裂抗拉強度隨石粉含量的增加而提高。機制砂混凝土比普通河砂混凝土具備更加優良的劈裂抗拉及抗裂性能。王青等的研究表明添加適量的石粉有利于混凝土力學強度的提高,中低強度泵送機制砂混凝土的力學性能在石粉含量為22%~25%時達到最佳。謝開仲等的研究表明機制砂混凝土的力學性能隨石粉含量的增加先提高后降低,在3%時達到最佳。

      綜上所述,大多數學者的研究表明適量石粉的添加可以提高機制砂混凝土的力學性能。對于不同體系的混凝土,石粉的最優含量是變化的。一般認為,10%左右的石粉含量能夠有效提高機制砂混凝土的力學性能。建立能動態評價不同體系機制砂混凝土最佳石粉含量的評價體系是今后研究的熱點。

      2.3耐久性能

      目前國內外關于石粉含量對混凝土耐久性能影響的研究主要集中在抗滲性和抗凍性這兩個方面。在抗滲性方面,多數研究表明添加石粉可以將混凝土內部孔隙填滿,提高抗滲性。在抗凍性方面,受到試驗條件及方法等因素的影響,不同的學者得到的結論有所差異。李婷婷等的研究認為石粉對含膠凝材料少、強度等級低的機制砂混凝土抗滲性提升明顯,對含膠凝材料多、強度等級高的機制砂混凝土則幾乎無影響。在水壓抗滲方面,C30混凝土在石粉含量達到10%~15%左右時水壓抗滲性最好。王稷良等的研究表明機制砂中石粉含量的增加會提升低強度機制砂混凝土的抗氯離子滲透性能,降低其抗凍性能。低強度機制砂混凝土的抗凍性能在石粉含量高于10%時大幅降低;高強度機制砂混凝土的抗滲性能及抗凍性能對石粉含量變化不敏感,當石粉含量從3.5%增加至14%時,其抗滲性能及抗凍性能幾乎無變化。王雨利等的研究顯示機制砂混凝土的抗凍性要弱于河砂混凝土,適量石粉的添加可以提升機制砂混凝土的抗凍性能,機制砂混凝土的抗凍性能與機制砂的母巖種類無關。李鳳蘭的研究指出石粉含量的高低幾乎不影響機制砂混凝土的抗滲性能及碳化性能。李北星等的研究表明機制砂混凝土的抗碳化性能、抗滲性能、抗硫酸鹽侵蝕性能等指標在石粉含量為7%時達到最佳,明顯優于河砂混凝土。楊卓強等指出適量石粉的添加會提高混凝土的抗碳化性能和抗滲性能,石粉含量高低幾乎不影響混凝土的抗凍性能,在實際工程中可不考慮石粉含量變化對混凝土抗凍性能的影響。

      綜上所述,大多數學者的研究成果表明適量石粉的添加可以增強低強度混凝土(膠凝材料少)的抗凍性及抗滲性,對于高強度混凝土(膠凝材料多)則影響不明顯。

      3存在的問題及建議

      從目前國內外學者對機制砂混凝土的研究成果來看,機制砂混凝土具備突出的經濟效益和環保效益。但目前關于機制砂混凝土的研究還存在一些問題,例如:

     ?、倌壳把芯康臋C制砂母巖多為石灰巖,很少涉及到其它巖石種類,今后應加強對其它巖性機制砂的研究,拓展機制砂的研究范圍;

     ?、谀壳笆酆繉C制砂混凝土性能影響方面的研究仍存在爭議,石粉的最佳含量在不同體系的混凝土中各不相同,建立能夠動態評價不同體系機制砂混凝土最佳石粉含量的評價體系是今后研究的熱點方向之一;

     ?、勰壳?,吉林、江西、四川、陜西等地已經相繼頒發了適用于本區域的技術標準來對機制砂的生產與應用進行指導,但由于地區地質條件等因素的差異,不同區域應用的領域有所差異,缺乏統一的執行標準,不利于機制砂混凝土在全國范圍內的推廣應用;

     ?、苣壳皺C制砂混凝土的配合比設計仍參考普通混凝土來進行,未體現石粉含量變化對混凝土性能的影響。在今后的配合比設計工作中,應在考慮石粉含量的基礎上對設計值進行動態調整。

      (來源:微信公眾號砼話,如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時聯系,我們將盡快處理。)

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