JQS—型系列混凝土外加劑的研制

關(guān)鍵詞：混凝土外加劑，預(yù)拌混凝土，泵送

引言

預(yù)拌混凝土的推廣，解決了混凝土施工中的笨重體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了水平和垂直運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化施工，計(jì)量電子化，管理電腦化，在施工現(xiàn)場(chǎng)那種砂、石、水泥占地一大片，水泥粉塵滿天飛的景象，噪音小，污染少，對(duì)于改善環(huán)境，提高混凝土工程質(zhì)量起到了前所未有的好效果。

預(yù)拌混凝土由于泵送施工的需要，以及混凝土強(qiáng)度等級(jí)越來越高，使得新拌混凝土的坍落度增大、砂率增大，總膠料用量加大，混凝土外加劑摻合料應(yīng)用成為必然，正因?yàn)槿绱?/SPAN>，也給混凝土帶來了負(fù)面影響，就是塑性變形大，收縮大，使得混凝土工程經(jīng)常出現(xiàn)些裂紋現(xiàn)象。目前，預(yù)拌混凝土的裂紋問題已成為預(yù)拌混凝土的一個(gè)世界難題，為解決這一大難題，各國(guó)的混凝土科技工作者和施工的工程技術(shù)人員都在努力攻關(guān)解決預(yù)拌混凝土中存在的負(fù)面缺陷。

面對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)激烈競(jìng)爭(zhēng)的局面，太原獅頭集團(tuán)企峰混凝土分公司組織工程技術(shù)人員，認(rèn)真分析了預(yù)拌混凝土裂紋的原因，認(rèn)為通過改善外加劑性能，可以有效解決混凝土裂縫問題。經(jīng)過兩年多的研究，總工程師跳出以往復(fù)配外加劑的圈子。以納米技術(shù)為先導(dǎo)，引進(jìn)人們以往不曾想到的生物技術(shù)，來生產(chǎn)出一種新型的外加劑，經(jīng)過一年多的時(shí)間，上下一致，同心協(xié)力反復(fù)試驗(yàn)研究，終于成功。現(xiàn)簡(jiǎn)述如下。

1 　JQS—系列外加劑的原料

1. 1 　萘系高效減水劑

生產(chǎn)廠家：山西萬榮黃河外加劑廠，是通過ISO 9002質(zhì)量認(rèn)證的廠家。

產(chǎn)品名稱：UNF21萘系高效減水劑。

物化性能：

1) 黃褐色粉狀料;2) Na₂SO₄，含量16%～18%;3) 減水率，18%～25%;4) 凈漿流動(dòng)度，Φ220 mm～Φ240mm。

1. 2 　緩凝劑

緩凝劑的摻量，隨著季節(jié)的大氣溫度變化，將預(yù)拌混凝土的初凝時(shí)間調(diào)整到8h～12h為宜，根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益可用一種或兩種以上的復(fù)合使用。

1. 3 　引氣劑

1) 該引氣劑是根據(jù)多年使用引氣劑的經(jīng)驗(yàn)發(fā)揚(yáng)其優(yōu)點(diǎn)，克服其它的缺點(diǎn)，而精心研制出一種新型引氣劑。

2) 引氣劑的配制由1/3的松香固體物和2/3的生物固體物聚合而成。

3) 摻量每噸液體外加劑中摻入量為：

JQS21型，摻入7.5kg/t，適用于C40以下混凝土；

JQS22型，摻入5kg/t，適用于C45以上高強(qiáng)混凝土。

1. 4 　保塑劑

也稱保水劑，配合緩凝劑，可使水分在混凝土體內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)間的存在，有利于混凝土更好的保水自身養(yǎng)護(hù)，有利于水泥礦物成分中水化反應(yīng)速度慢的物質(zhì)得到充分反應(yīng)，有利于混凝土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)，耐久性好，有利于新拌混凝土工作性等一系列優(yōu)點(diǎn)。摻量隨著氣溫和季節(jié)的變化，每噸液體外加劑中摻入50kg～100kg即可。

1. 5 　消泡劑

在復(fù)配的生產(chǎn)過程中加入少量的硅油消泡劑，就是現(xiàn)在生產(chǎn)的JQS—系列外加劑，都屬于收縮小防止預(yù)拌混凝土裂紋的外加劑系列產(chǎn)品。

在JQS21、JQS22型基礎(chǔ)上，調(diào)整一下緩凝劑的摻量，再加入三乙醇胺、乙二胺、硝酸鈣等防凍組份，可復(fù)配成性能良好的JQS23型防凍劑。

2 　本減水劑摻入混凝土中的性能

2. 1 　對(duì)新拌混凝土拌合物的性能的影響

1) 新拌混凝土和易性良好，砂漿與粗骨料始終均勻流動(dòng)。

2) 混凝土坍落度保持在240mm以下不泌水、不離析。

3) 泵送性能好，許多氣泡和固體氣泡在輸送管道內(nèi)象滾珠一樣，使混凝土拌合物很潤(rùn)滑地滾動(dòng)前進(jìn)，阻力小，容易泵送，用這種外加劑已施工了35萬m³混凝土，從未發(fā)生堵泵堵管子現(xiàn)象， 使泵的損壞程度大大降低，延長(zhǎng)了泵和管件的使用壽命。

4) 新拌混凝土的坍落度損失小，因?yàn)閺?fù)配了保塑劑、緩凝劑和固體引氣劑，所以損失小，使用JQS21，在1.5h內(nèi)損失在0.5%～1%之間;使用JQS22和JQS23，在1.5h內(nèi)基本上無損失。

5) 本減水劑的減水率和摻量

a. JQS21減水率18%～22.5%，C40以下混凝土強(qiáng)度由低到高，摻量(占總膠料)1.5%～2.5%。

b. JQS22減水率25%～30.5%，C45以上摻量2.5%～3.5%。

c. JQS23防凍劑減水率18%～25%，摻量2.5%～3.5%。

2. 2 　對(duì)硬化混凝土性能的影響

對(duì)于預(yù)拌混凝土的塑性收縮、硬化收縮、徐變干縮、溫差變化、荷載的突加突減等因素和預(yù)拌混凝土運(yùn)輸泵送的需要，使得預(yù)拌混凝土的砂率增大、總膠料提高、坍落度和流動(dòng)性擴(kuò)大，由于工程高層建筑的需要，混凝土強(qiáng)度等級(jí)的不斷提高，使得混凝土工程開裂，這已成為預(yù)拌混凝土的一大世界難題。

為了解決預(yù)拌混凝土的裂縫問題，做了大量的深入細(xì)致的調(diào)研工作。認(rèn)為收縮值越大，引起預(yù)拌混凝土裂紋的可能性越大。在相同收縮值的條件下，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)越高裂紋的危險(xiǎn)值也越大，這就是混凝土工程裂縫的主導(dǎo)因素。經(jīng)過大量的試驗(yàn)，現(xiàn)將其JQS2系列外加劑收縮性的測(cè)試結(jié)果列入表1。

　   從表1的試驗(yàn)結(jié)果可以看出JQS—系列外加劑的摻入，對(duì)于混凝土減少收縮都是非常有效的。

3 　提高混凝土工程的各項(xiàng)耐久性

3. 1 　能夠提高混凝土的防水抗?jié)B性

加入JQS2系列外加劑可以使同一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土的抗?jié)B性提高3個(gè)～5個(gè)抗?jié)B標(biāo)號(hào)，隨著混凝土的強(qiáng)度等級(jí)的提高，抗?jié)B標(biāo)號(hào)提高的更多，但已無實(shí)用價(jià)值。

3. 2 　能提高混凝土的抗凍融循環(huán)能力

由于混凝土的抗?jié)B能力的提高，混凝土的抗凍融能力也在大幅度提高。

C20混凝土基準(zhǔn)D = 100次就破壞了，摻JQS21的凍融150次仍合格。

C30混凝土基準(zhǔn)D = 150次就開始破壞，摻JQS21的凍融250次仍在合格范圍內(nèi)。

C40混凝土基準(zhǔn)D = 300次就破壞了，摻JQS22的凍融450次，各項(xiàng)指標(biāo)都在合格范圍內(nèi)，還有很大的潛力，說明這種外加劑對(duì)于混凝土的耐久性大有好處。

4 　結(jié)語(yǔ)

4. 1 　JQS2系列外加劑可減少混凝土自收縮，抵抗混凝土收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力，提高混凝土的工作性和耐久性。

4. 2 　使用本減水劑在企峰混凝土分公司就連續(xù)用了35萬m³混凝土，有大體積基礎(chǔ)的混凝土，有地下連續(xù)防水墻，有剪力墻，有無筋混凝土地面，有路面，有現(xiàn)澆樓板和梁柱等均未出現(xiàn)有害裂紋，在工程的應(yīng)用效果是十分明顯的。

4. 3 　預(yù)拌混凝土的裂紋問題，通過本減水劑的推廣應(yīng)用，給我們建立了解問題的信心，我們有信心在今后做更多的研究工作，再取得施工單位和設(shè)計(jì)部門的協(xié)助的配合，一定能使預(yù)拌混凝土越做越好，讓用戶使用放心的混凝土。