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    混凝土的緩凝問題及其預防措施有哪些?

    作者:濮陽新華碩混凝土 | 發布時間:2021-01-09
    在夏季,混凝土生產過程中常常摻加緩凝劑或緩凝型減水劑以改善其流動性,但有時外加劑使用不當會出現緩凝甚至超緩凝現象,造成混凝土不能及時脫?;驇滋觳荒Y。夏季發生緩凝事故的現象不容忽視,尤其是在外加劑與水泥適應性差時,遇到溫度突然降低更容易出現緩凝現象。
    一、水泥和混凝土的凝結
    1、水泥的凝結
    水泥與水發生水化產物,水化產物使水泥顆粒間搭接固化凝結。水泥的凝結與水泥的活性,水灰比、溫度等因素有關,水灰比大時,水泥顆粒間的距離大,需要較多的水化產物填充,凝結時間相對就長。水泥活性高,水化速度快,生成水化產物的速度也快,凝結時間也就較短,因此,影響水泥水化速率的因素均會影響水泥的凝結時間。
    2、混凝土的凝結
    混凝土的凝結是由水泥與水發生水化反應所引起的,混凝土的凝結與水泥的凝結密切相關。環境溫度相同的情況下,可以用水泥的凝結時間粗略地推斷混凝土凝結時間,例如,水泥凝結時間為(標準稠度用水量27%):初凝185min,終凝260min,混凝土水灰比為0.54,可以推斷混凝土的凝結時間(不考慮外加劑因素)是水泥凝結時間的二倍左右。這種推斷是在試驗條件相同或相近時得出的,不宜隨便套用。
    二、出現緩凝現象的原因
    為什么會出現這種超緩凝現象筆者認為主要有以下兩方面的原因。

    1、水泥凝結時間過長
    混凝土的凝結主要是由于水泥的凝結所引起,因此水泥的凝結時間就決定了混凝土凝結時間的長短。水泥凝結時間長,混凝土凝結時間相對較慢,尤其在混凝土水灰比大或緩凝劑(或緩凝型減水劑)摻量大的情況下,很容易出現凝結時間較長或超長現象。

    2、緩凝劑或緩凝型減水劑摻量過大
    緩凝劑或緩凝型減水劑摻量過大是混凝土凝結時間長甚至幾天不凝結的主要原因。
    混凝土中使用的緩凝劑或緩凝型減水劑主要有:
    1.糖類,如糖鈣等;
    2.木質磺酸鹽類,如木質素磺酸鈣、木質磺酸鈉等;
    3.羥基羧酸及鹽類,如檸檬酸、酒石酸鉀等;
    4.無機鹽類,如鋅鹽、硼酸鹽、磷酸鹽等;
    5.其它,如胺鹽及其衍生物。
    緩凝劑對水泥的緩凝特性與石膏的不同,二水石膏作為緩凝劑,隨著摻量增加水泥凝結時間幾乎不再延,如SO3含量達2.5%后,再增加SO3,凝結時間變化不大。但混凝土的緩凝劑則不同,在摻量較少的情況下就能產生強烈的緩凝效果,且隨著摻量增加而呈直線增長或呈指數曲線增長??傊?,緩凝劑摻量過大,不但會使混凝土凝結時間過長,還可能使早期強度發展緩慢。
     
    3、其他因素
    環境溫度低、混合材(或礦物摻合料)活性低及摻量大和水泥過粗等也會導致水泥凝結時間延長。若以環境溫度15℃的凝結時間相對值為1.0,那么10℃時初凝時間約為1.2,終凝時間為1.4;當環境溫度下降至5℃時,初凝時間相對值約為1.3,而終凝時間約為2.6。環境溫度降低將使水泥凝結時間延長,特別是終凝時間更加延長。因此,在溫度低時,應少摻或不摻緩凝劑,以免出現超緩凝現象。

    三、預拌混凝土緩凝的預防措施
    除在炎熱的夏天且運輸距離長外,超緩凝現象一般是不利的,應盡量避免。為此應采取如下措施:

    1、正確選用緩凝劑品種和摻量
    緩凝劑或緩凝型減水劑的選用應視具體情況而定:
     
    1、對于凝結時間比較長的水泥宜選用緩凝作用不很強的緩凝劑或緩凝型減水劑,如木質磺酸鹽類,特別是含還原糖較少的木質磺酸鹽且摻量要少,在單獨使用時以質量分數0.25%為宜,不可超過0.3%。摻量過大可能造成長時間不凝結引起強度下降;
    2、羥基羧酸及其鹽類有很強的緩凝作用,這類緩凝劑及含此種緩凝劑的減水劑摻量(以水泥質量計)應只為0.03%~0.1%。此類緩凝劑不宜在水泥用量低、水灰比較大的混凝土中單獨使用。如,摻加檸檬酸的混凝土拌合物泌水性較大,粘聚性較差,硬化后混凝土的抗滲性較差;
    3、糖類化合物摻量為0.1%~0.3%,蔗糖摻量過大反而會起促凝作用;
    4、糖鈣減水劑和木鈣減水劑會降低硬石膏和氟石膏的溶解度,使水泥漿體中SO42-溶出量減少,使得C3A可以急速水化而導致急凝,即使達不到急凝程度也會大大降低混凝土拌合物的流動性,造成坍落度損失。此外,該類緩凝劑或緩凝型減水劑的緩凝作用很強,摻量過大會引起緩凝甚至很長時間不凝結,因此摻量必須準確,環境溫度低時應少摻或不摻此類緩凝劑。
     
    2、選擇凝結時間合適的水泥
    水泥凝結時間太長是混凝土產生超緩凝的另一個重要原因,一般來說,生產預拌混凝土時應..硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,除了強度和勻質性外,水泥終凝時間控制在300min以內,以免氣溫降低或外加劑摻量增加引起混凝土凝結時間延長。
     
    3、控制礦物摻合料的質量、摻量及加水量
    使用礦物摻合料是,應注意控制其摻量,特別是在礦物摻合料活性低、比表面積小時。此外,使用普通硅酸鹽水泥時應注意水泥中的摻合料數量,現今很多水泥的混合材摻量超標。操作人員或運輸車司機不要憑自己的主觀判斷對預拌混凝土任意加水。
     
    4、混凝土出現緩凝現象的處理措施
    因緩凝劑或緩凝減水劑超量使用,而不是水泥質量問題,或水泥和礦物摻合料誤用造成的混凝土緩凝現象,通過加強養護,延長拆模時間可以保障混凝土質量不降低。如混凝土在48~72h內能凝結,對后期強度不會受到顯著的影響,但若超過72小時后仍不能凝結,其后期強度可能就難以**了。
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