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隨著混凝土工藝和性能的發展,高性能混凝土、自密實混凝土等相繼得到廣泛應用。這些混凝土施工不再單純考慮混凝土的強度,還要考慮混凝土的耐久性和施工性;炷猎诎韬险鹃_始攪拌至運到現場進行澆筑,中間需要運輸、停放的時間,這期間會使混凝土的和易性變差,混凝土的這種現象又稱為坍落度經時損失;炷恋奶涠葥p失直接影響了混凝土的施工性,給施工帶來困難,可能造成施工事故,而且影響硬化混凝土的質量。因此,分析引起混凝土坍落度過快的原因,對于預防混凝土坍落度損失具有指導意義,從而提高混凝土的施工性。
影響混凝土坍落度損失的因素十分復雜,如水泥水化放熱及礦物組成、外加劑及摻加方式、環境條件、混凝土攪拌及運輸方式、施工配合比、水泥用量和礦物摻合料用量等。本論文主要從以下幾個方面探討引起混凝土坍落度損失的原因。
1. 混凝土坍落度損失影響因素-水泥
水泥熟料的礦物組成和其礦物形態,直接影響到水泥水化硬化的進程以及對外加劑的吸附,因此對混凝土的施工性能有很大的影響。水泥水化消耗自由水,并產生水化產物,使新拌混凝土的黏度增大是導致坍落度損失的主要原因。水泥熟料四大礦物為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。其中鋁酸三鈣水化快,如果沒有合適的調凝組分,鋁酸三鈣很快水化生成片狀的水化鋁酸四鈣,這些水化產物相互搭接,致使新拌混凝土很快喪失流動性。硅酸三鈣水化反應也很快,并且由于硅酸三鈣是水泥熟料中含量高的礦物,其水化程度直接影響漿體的凝結硬化。因此,熟料中鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量的水泥,特別是鋁酸三鈣含量高的水泥,初期水化快,易造成混凝土坍落度損失。
水泥組分中的石膏也會對混凝土的坍落度產生很大影響。在水泥粉磨過程中,由于熟料溫度很高,會使水泥所用的二水石膏發生脫水形成半水石膏、無水石膏,使硫酸鹽的活性增加。因二水石膏的溶解度和溶解速率小于半水石膏,但大于無水石膏,故石膏能調節水泥硬化凝結時間。摻入一定量石膏后,會使水泥水化速度變慢,但摻入石膏量不足或過多時,反而會使水泥的水化速度增快,導致漿體喪失流動性。石膏存在時,C3A與石膏反應生成鈣礬石。如石膏的活性與C3A匹配,則生成凝膠狀鈣礬石,覆蓋在C3A面,抑制其水化,這時混凝土工作性良好。如果石膏活性不足,生成針棒狀鈣礬石及水化鋁酸鈣,造成水泥漿體流動性喪失。如石膏含量過大,則會生成條狀次生石膏導致流動性喪失。
水泥生產廠家為了提高水泥的標號,簡單的方法就是添加適量的助磨劑以提高水泥的比表面積,改變水泥顆粒級配,使水泥顆粒堆積體重空隙率增大,需水量增大,導致水泥水化反應加快,坍落度損失增大,施工性不好。
水泥熟料在生產過程中由原材料帶入少量的堿,部分堿固熔到熟料礦物中,部分以可溶性堿的形式存在?扇苄詨A對水泥的水化有促進作用,對混凝土的施工性和強度都產生影響。有專家研究過堿與混凝土外加劑適應性問題,研究指出:可溶性堿加快了水泥的水化反應,從而導致了水泥的需水量增加,坍落度減小,坍落度損失增大。
2.混凝土坍落度損失影響因素-外加劑
現如今,外加劑和水泥的種類繁多,不同的外加劑與不同種類的水泥之間的相容性也有很大的區別。水泥與外加劑的相容性與其對外加劑的吸附量有關。外加劑主要被吸附到水化產物表面。凡是水化快和產生的水化產物比表面積大的水泥,吸附的外加劑就越多,與外加劑的相容性就越差。水泥熟料的礦物組成中,水化快的是C3A,其水化產物比表面積較大,因此對外加劑吸附較大。水泥中幾種礦物對外加劑的吸附能力為:
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