[摘要]本文通過水泥混凝土可能產生異常凝結行爲的分析,闡述了產生水泥混凝土引起超時緩凝的現象和主要原因。
[關鍵詞]水泥混凝土 超時緩凝 超量摻加
水泥混凝土加水後,由於水泥的水化,隨着時間的推移,漿體逐漸失去流動性、可塑性,這一過程稱爲混凝土的凝結。我國標準按照美國材料試驗標準(ASTMC403)提出的貫入阻力試驗來確定混凝土的凝結時間。若貫入阻力達3.5MPa和28MPa分別表示混凝土的初凝和終凝。混凝土的初凝時間不能過快,以便施工時有足夠的時間來完成混凝土的攪拌、運輸、澆搗和砌築等操作,混凝土的終凝也不能過遲,以便混凝土能夠儘快的硬化,達到一定的強度,以利於下道工序的進行。
水泥混凝土凝結時可能產生的異常凝結行爲主要爲:假凝、瞬凝、超時緩凝和不凝。假凝其特徵是水泥和水接觸後幾分鐘內就發生凝固,且沒有明顯的溫度上升現象。此時再加拌和(無須加拌和水),仍可以恢復塑性,用於澆注並以通常形式凝結;瞬凝,特徵是水泥和水接觸後漿體很快地凝結成爲一種很粗糙的、和易性差的混合物,並在大量放熱的情況下很快凝結;超時緩凝就是混凝土的終凝時間嚴重超過設計或預計的凝結時間。在水泥混凝土施工過程中,如果產生異常凝結,將對工程質量造成嚴重的危害。
一、水泥混凝土產生超時緩凝的現象
隨着商品混凝土和泵送混凝土的發展,在混凝土的生產過程中通常摻加了減水劑、緩凝劑等外加劑和活性摻和料。如果外加劑的摻量過大、或出現外加劑與水泥和活性摻和料的相容性等問題而引起的水泥混凝土凝結時間嚴重超過設計和預計的凝結時間造成混凝土很長時間才凝結,對強度造成損失,並影響工期,有的造成混凝土長期不凝結,使結構破壞,以致造成嚴重的工程事故。
二、水泥混凝土產生超時緩凝的原因
1.緩凝組分的超量摻加
混凝土工程中常用緩凝劑來延長凝結時間,使新拌混凝土較長時間保持塑性,以便澆注,提高施工效率,在泵送混凝土中緩凝劑和高效減水劑複合使用可以減少坍落度損失,保持良好的泵送性能。緩凝劑和緩凝減水劑均具有一個適宜的摻量範圍(按水泥質量的百分含量)如:木質素磺酸鈣摻量爲0.2~0.3%,葡萄糖酸鈣的摻量爲0.1~0.3%;工程中通常規定木質磺酸鈣和葡萄糖酸鈣類緩凝劑的摻量不超過0.25%。研究表明隨着緩凝劑摻量增加,緩凝作用增強,在適宜的範圍內摻緩凝劑不但不會影響後期強度,反而有所提高;但超劑量(大於適宜摻量的5倍)的使用緩凝劑不但產生嚴重緩凝,而且還要造成強度損失,嚴重者造成長時期不凝結硬化,造成嚴重後果,產生工程質量事故。
2.減水劑與水泥、摻和料的相容性問題