2022-01-03 00:00
外加劑不是萬金油!?。?nbsp; 將高效減水劑當(dāng)成萬精油,忽略或小看混凝土其他組分的作用,如同病人把抗生素當(dāng)成萬靈藥。事實(shí)上,高效減水劑只是混凝土的組分之一,缺少其他諸多組分的配合,就會(huì)大大減小其作用,達(dá)不到預(yù)期效果。 一、骨料 骨料占據(jù)混凝土主要體積,但長(zhǎng)期以來,人們對(duì)于判別骨料品質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)存在很多誤區(qū),而其中最大的誤區(qū)是其筒壓強(qiáng)度的要求。這個(gè)誤區(qū)來自對(duì)其在混凝土中的作用,即認(rèn)為砂石如同人的骨架一樣,是決定混凝土強(qiáng)度的重要參數(shù)。因此,現(xiàn)今許多教科書以及很多現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等仍然要求骨料的強(qiáng)度為1. 5 ~ 1. 7 倍,甚至2 倍于所配制混凝土的強(qiáng)度。在早期混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)尚且很低時(shí)提出這個(gè)要求,即骨料的筒壓強(qiáng)度≥40MPa,這顯然只是為了剔除那些風(fēng)化程度嚴(yán)重的石材作為骨料; 但現(xiàn)今混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度已經(jīng)大大提高,仍然遵循早先兩者的關(guān)系,顯然嚴(yán)重脫離實(shí)際。事實(shí)上,國(guó)內(nèi)外早已配制并應(yīng)用于工程的輕骨料混凝土,所用輕骨料的筒壓強(qiáng)度僅為15MPa 或更低,而混凝土強(qiáng)度則可以達(dá)到80 ~ 100MPa?! W(xué)者指出: “通常情況下,骨料強(qiáng)度對(duì)普通強(qiáng)度混凝土的影響確實(shí)很小,因?yàn)楣橇? 除輕骨料外) 的強(qiáng)度比混凝土中基體和界面過渡區(qū)的強(qiáng)度要高出數(shù)倍。換句話說,由于破壞是由其他兩相決定,絕大多數(shù)天然骨料的強(qiáng)度幾乎得不到利用”?! ×硗庖粋€(gè)重要的誤區(qū)是適用于泵送混凝土或自密實(shí)混凝土( SCC) 石子的最大粒徑。國(guó)內(nèi)普遍認(rèn)為所用骨料的最大粒徑越大,拌合物需要的漿體量越少,所以通常在配制這類混凝土?xí)r仍然常用40mm 為石子最大粒徑。這個(gè)想法在配制干硬或半干硬混凝土?xí)r是正確的,但在現(xiàn)今配制泵送混凝土或自密實(shí)混凝土?xí)r就未必正確了。由于這類拌合物在泵管中行進(jìn)和在模板中流動(dòng)的過程必定存在石子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),而粒徑越大的石子顆粒之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)需要的砂漿潤(rùn)滑膜層越厚,也就是需要漿體量可能會(huì)越多,這也是國(guó)外用于配制這類拌合物常用19mm( 英制3 /4inch) 為石子最大粒徑的原因所在。盡管所用石子最大粒徑較小時(shí),拌合物中需要填充的空隙率較大,這與上述條件之間存在一個(gè)平衡點(diǎn),這時(shí)拌合物所需的砂漿量較小?! ×硗?,國(guó)內(nèi)現(xiàn)今常用的5 ~ 40mm( 或5 ~ 31. 5mm) 的所謂“連續(xù)級(jí)配”石子,實(shí)際上5 ~ 10mm的顆粒往往很少,甚至沒有,這樣的石子不僅會(huì)增大需漿量( 因?yàn)槠涠逊e空隙率比較大) ,而且在應(yīng)用于泵送混凝土或SCC 時(shí)容易出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象?! ≡儆?,從實(shí)驗(yàn)室結(jié)果看,砂石品質(zhì)的波動(dòng)主要反映在細(xì)度模數(shù)或級(jí)配上,其實(shí)這也是一個(gè)誤區(qū)。因?yàn)樵诨炷辽a(chǎn)中,而不是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)時(shí),砂石( 尤其是砂子) 品質(zhì)波動(dòng)對(duì)混凝土質(zhì)量影響最大的是含水量,這和它們的用量大,更與水膠比是決定混凝土性能最重要的參數(shù)息息相關(guān)。不要說暴露在外任憑風(fēng)吹雨打太陽曬的堆放條件,就是在能遮風(fēng)擋雨較為密閉的棚子里存放,當(dāng)存儲(chǔ)空間不夠大,使得砂子進(jìn)場(chǎng)后只經(jīng)過短暫的存放就投入使用的情況下,它的含水量仍然難以穩(wěn)定,也就談不上穩(wěn)定控制出廠拌合物的勻質(zhì)性了?! ‖F(xiàn)今國(guó)內(nèi)品質(zhì)良好的粗細(xì)骨料短缺現(xiàn)象日益加劇,是否其根源也來自人們將外加劑看做萬精油,而忽略其他組分的重要性相關(guān)呢? 試想用戶都在以低價(jià)作為進(jìn)料時(shí)取舍的標(biāo)準(zhǔn),而不是“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”,那么哪家砂石廠會(huì)投資購(gòu)進(jìn)優(yōu)良設(shè)備去生產(chǎn)和供應(yīng)品質(zhì)好的骨料? 有專家在20 世紀(jì)90 年代到廣東高速公路工地提供咨詢服務(wù)時(shí),便向施工單位解釋使用粒形好、片針狀顆粒少的石子來配制混凝土是很必要的道理,于是他們向采石場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者提出相應(yīng)的要求并允諾支付相應(yīng)高一些的進(jìn)價(jià),再次去新工地時(shí)發(fā)現(xiàn)所用石子竟然沒有一顆針片狀顆粒! 二、水泥 水泥與高效減水劑之間存在相容性好壞的問題,但多數(shù)人認(rèn)為,如果相容性不好,只有更換高效減水劑的品種。殊不知,現(xiàn)今許多通過質(zhì)檢表明符合國(guó)標(biāo)規(guī)定的水泥仍然時(shí)不時(shí)會(huì)存在與不同品種、不同廠家生產(chǎn)的高效減水劑相容性不良的問題。一方面是由于國(guó)內(nèi)到處都在進(jìn)行大規(guī)模建設(shè),常常是剛出磨機(jī)的水泥很快就運(yùn)往用戶,這樣很容易造成水泥與高效減水劑之間相容性嚴(yán)重不良的現(xiàn)象。 朋友在一家橋梁廠做試驗(yàn)時(shí),就遇到這種現(xiàn)象: 外加劑品種和摻量都沒變,但即使增加了好幾十公斤用水量,出機(jī)口的拌合物仍然非常干稠,經(jīng)了解,當(dāng)天試驗(yàn)所用水泥是剛出磨機(jī)就拉過來的。聽說日本人稱這種水泥為“新鮮態(tài)”,通常都需要一兩個(gè)星期的存放期,才能避開相容性不良的現(xiàn)象?! ×硪环矫?,國(guó)內(nèi)從20 世紀(jì)90 年代開始,運(yùn)送水泥的方式從袋裝改為散裝,其優(yōu)點(diǎn)有很多,但是也帶來一個(gè)大問題,就是水泥倉(cāng)里存放的水泥溫度下降十分緩慢,尤其是夏季環(huán)境溫度高時(shí),倉(cāng)內(nèi)的水泥溫度經(jīng)常高達(dá)90以上,甚至超過100; 即使是冬季的北京,筆者也曾遇見水泥溫度超過50以上。更嚴(yán)重的在于這種現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試配時(shí)不會(huì)發(fā)現(xiàn),因?yàn)閺膫}(cāng)里取出的少量樣品拿到實(shí)驗(yàn)室,即便很快就進(jìn)行試驗(yàn),水泥也已經(jīng)冷卻下來,而與出倉(cāng)就進(jìn)入攪拌機(jī)的情況大相徑庭?! ≡儆?,近些年來國(guó)內(nèi)的水泥含堿量普遍偏低,從流變性的角度考慮,許多水泥都存在一個(gè)最佳的可溶堿含量,現(xiàn)今一些水泥中的可溶堿含量達(dá)不到該最佳值。原因是一些水泥公司為滿足某些機(jī)構(gòu)規(guī)定使用低堿水泥的要求( 以避免可能發(fā)生的,或通常只是想象中的堿骨料反應(yīng)) ,所銷售的水泥中堿含量不必要地過分低。而用可溶堿含量低的水泥配制混凝土不僅減水劑摻量偏小時(shí)坍落度損失明顯,當(dāng)摻量超過飽和點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的離析和泌水?! ∪?、礦物摻和料 在摻有高效減水劑的混凝土中,同時(shí)摻有礦物摻和料已經(jīng)成為越來越普遍的現(xiàn)象。但在人們高度重視高效減水劑減水率高低的同時(shí),卻忽視了礦物摻和料與高效減水劑同樣有阻止水泥顆粒在漿體中絮凝形成膠團(tuán),產(chǎn)生對(duì)水泥的分散作用。只是礦物摻和料本身也是粉體顆粒,在作為漿體組分的同時(shí),也吸附水分,影響了拌合物的需水量。而粉煤灰作為一種礦物摻和料摻到混凝土中時(shí),由于其顆粒的粒徑分布、形貌以及表面特征,特別是由于它的密度比水泥明顯要小,使得用等質(zhì)量的粉煤灰代替水泥時(shí),因?yàn)榉垠w的體積顯著增大,在漿體需要量減小或相當(dāng)時(shí),拌合物的用水量可以大幅度減小。