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混凝土多功能外加剂在施工中的实际应用

2009-07-28曹章坚

中国新技术新产品 2009年13期
关键词:防水剂膨胀剂泵送

曹章坚

摘要:当前随着建筑业的高速发展,降低劳动强度、改善工作环境、降低工程造价、提高工程质量是施工首要考虑的必备条件。本文主要浅论佛山市南海区黄歧第一城大面积地下室施工中使用多功能高效防水剂的实际应用效果。

关键词:高性能;NR-2;施工

1 产品性能简介:

NR-2多功能高效防水剂系低碱非氯型混凝土外加剂,由密胺树脂高效分散剂、微膨胀剂、保塑剂、缓凝剂及高分子减缩剂组成。在掺量占胶凝材料(水泥+粉煤灰)2.0~3.0%能大幅度降低用水量,提高混凝土密实性,减少收缩值;微膨胀组份可产生适度膨胀作用,即使到28天仍具有微膨胀作用,而膨胀剂(如UEA、AEA等 ) 28天无膨胀作用,检测数据显示均为负值,即表明早期膨胀后期收缩,NR-2多功能高效防水剂的早期及后期所产生的微膨胀作用,可有效补偿混凝土内部的收缩,避免收缩裂缝;缓凝成份可使混凝土初凝时间在高温情况下达到8-10小时(可调节),有效降低水泥水化热,从而降低混凝土内部温升,推迟温峰出现时间,避免温差裂缝,同时由于有足够的初凝时间,在大面积浇筑混凝土时可避免施工冷缝,为整体结构自防水消除隐患;保塑组份可使混凝土在2小时左右仍具有较好的塌落度,避免由于长距离运输及高温施工所造成的塌落度损失,使泵送混凝土顺利进行。由于各种因素,特别是大多数混凝土外加剂均存在塌落度损失较大的弊端,经过长距离运输到达现场后,塌落度大多不能满足泵送要求。为此司机便采用加水的办法提高塌落度,由于混凝土水灰比增大,使混凝土强度及密实性大幅度降低,收缩值也随之增大,抗渗防水就失去意义;NR-2多功能高效防水剂所含高分子保水剂,使混凝土和易性大大改善,经过泵送压力的混凝土表面无泌水现象,这样可以提高整体混凝土的匀质性,避免由于泌水离析所产生的沉缩裂缝;高分子减缩剂可有效改善混凝土孔结构,进一步减少收缩。综上所述,NR-2多功能高效防水剂是一种综合性能优良的混凝土防水剂,是配制高性能防水混凝土的理想材料。

2 该产品与UEA、AEA类膨胀剂技术性能对比:

减水分散作用:UEA类膨胀剂无此作用,NR-2防水剂可减少拌和用水量20-30%。

缓凝降低水化热作用:UEA膨胀剂无此作用,NR-2防水剂可使混凝土初凝时间延长4-6小时。

增强作用:AEA膨胀剂无此作用,掺量较大时,还降低早后期强度。NR-2防水剂可使混凝土早后期强度提高30-5θ%。

微膨胀作用:UEA膨胀剂在潮湿条件下早期具有较高的膨胀作用,后期无膨胀作用,不论何种膨胀剂检测数据显示后期均为收缩。NR-2防水剂不论早期还是后期均具有微膨胀作用。

能否单掺应用:UEA膨胀剂对于大体积混凝土不能单掺使用,因为单掺UEA不能满足泵送混凝土及减低水化热作用,使用NR-2防水剂不用再掺加UEA和其他外加剂(如普通减水剂)。

保塑作用:掺UEA混凝土塌落度损失相当大,不适于长距离运输,使用NR-2防水剂混凝土2小时左右塌损为1cm,利于泵送施工。

碱含量的问题:UEA膨胀剂碱含量均偏高,超过国家标准,易产生碱骨料反应引起开裂。NR-2防水剂系低碱非氯外加剂,碱含量远低于国家标准,不会引起碱骨料反应。

在高强混凝土应用方面:UEA膨胀剂产生微膨胀作用的基本条件是混凝土的水灰比较大,而高强混凝土水灰比均较小,不能满足产生膨胀作用,所以高强混凝土中应用UEA不能起到微膨胀的作用,而NR-2防水剂微膨胀作用不受水灰比限制,其次是利用减水剂的原理改善混凝土孔结构,减少收缩。

养护条件:UEA膨胀剂的养护时间不得少于14天,施工条件难以达到。而NR-2防水剂养护与常规混凝土养护条件相同。

和易性比较:多数减水剂为萘系,易出现泌水离析现象。NR-2防水剂为密胺树脂组份复合系,混凝土流动性和保水性均优于普通减水剂。

3 材料选择

水泥:大体积钢筋混凝土结构引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期温升和后期降温现象。为此在施工中可选用下列措施来降低水化热。

宜选用中热或低热的水泥品种。采用42.5普通硅酸盐水泥。

充分利用混凝土后期强度。根据大量试验资料表明,每立方米混凝土的水泥用量,每增减10kg,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。因此,为了进一步控制水化热温升,减小温度应力,可根据结构实际承受荷载的情况,对结构的强度和刚度进行复算并取得设计单位的认可后,方可采用R60或R90替代R28作为设计强度。这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少40~70kg左右,混凝土温度相应降低4~7℃。

外加剂:在混凝土中掺入各种外加剂可以使混凝土获得所需要的特性,尤其在泵送混凝土中更为突出。泵送性能好的混凝土拌和物应具备三种特性:首先能在输送管壁形成水泥浆或水泥砂浆的润滑层,使混凝土拌和物具备在管道中顺利滑动的流动性;其次为了能在各种形状和尺寸的输送管内顺利输送,混凝土拌和物要具备适应输送管形状和尺寸变化的变形性;最后为在泵送混凝土施工过程中不产生离析而造成堵塞,混凝土拌和物应具备压力变化和位置变动的抗分离性。

由于影响混凝土泵送性能的因素很多,如砂、石品质和级配、水泥用量、砂率、坍落度、外加剂等因素。因此,为了满足混凝土具有良好的可泵性,不能单纯增加单位用水量,这样不仅多用水泥,增大混凝土的收缩,而且还会使水化热升高,易于引起裂缝。在施工中应优化混凝土骨料级配、掺加外加剂,以期进一步改善混凝土的特性。所以确定工程选用NR-2多功能高效防水剂进行试配试验。

4 应用NR-2多功能高效防水剂典型工程实例:

佛山市南海区黄歧第一城,建设场地位于佛山市南海区黄歧大桥以西,沿江路以南。

地下室建筑面积为5745m2,砼量为7468 m3。

根据选用的机械设备,地下室承台底板浇筑循环时间计算:混凝土浇筑的初凝时间必须控制大于7.2小时,才能满足施工。

根据施工及设计,地下室承台底板区域分为4段,设一条后浇带,一条施工缝。

地下室混凝土施工时间为25天,地下室承台底板的混凝土浇筑施工控制在8天内完成,即每段施工各2天。

地下室承台底板及外墙,设计抗渗等级P6、C30【配合比:水泥1;砂2.30;石3.18;粉煤灰0.18;防水剂0.022;水0.53】,抗渗混凝土总量6230 m3,泵送塌落度14~16cm,底板取消柔性防水层。

本地下室工程通过掺用NR-2多功能高效防水剂控制了混凝土温升、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸,控制了混凝土裂缝的产生收到良好的效果。

总结:该工程于2004年3月16日开工, 2004年8月25日地下室施工完毕。工程竣工后于2007年12月11日,荣获佛山市优良样板工程。实例证明NR-2多功能高效防水剂在建筑施工生产中对降低劳动强度,改善工作环境,降低工程造价,提高建筑工程质量有十分重要的意义。

参考文献

[1]高健清.《高性能混凝土》.中国铁道出版社1999年9月.P263-281.

[2]王铁梦.《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社.1997年8月.P245-250.

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