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特别策划:混凝土防冻泵送剂进厂检验

2013-08-15马永胜哈尔滨佳连混凝土技术开发有限公司总工

商品混凝土 2013年11期
关键词:防冻剂进厂组份

马永胜(哈尔滨佳连混凝土技术开发有限公司,总工)

近日,黑龙江省等省份已迎来今年的冬季施工,为解决混凝土的和易性、可泵性及保证混凝土无冻害质量事故的发生,我们就要依据不同工程、不同部位,不同浇筑方式等要求,优先选用相应的冬施混凝土配合比,还要选用质量稳定,质量优的混凝土防冻剂或混凝土防冻泵送剂,主要目的是用来降低混凝土内部冻胀应力,防止混凝土内部小冰晶的形成,混凝土防冻泵送剂大多有如下几种方式使用。

(1)混凝土防冻剂、泵送剂单独计量使用;

(2)混凝土防冻泵送剂复合一种产品计量使用。

无论是单独使用混凝土防冻剂、还是混凝土防冻泵送剂,使用前或使用过程中,检测项目、检测方法都要符合各自的标准要求,即 JC475—2004《混凝土防冻剂》、JG/T377—2012《混凝土防冻泵送剂》两本标准。

一、混凝土防冻剂进厂后应索取生产厂家营业执照、CCC认证证书(扫描件)、说明书、型式检验报告、出厂合格证等文件资料。

混凝土防冻剂取样复验以 50 吨为一批次,主要检测项目分为两部分:混凝土掺防冻剂混凝土性能指标检测以混凝土含气量和 50 次冻融强度损失率为主。

混凝土含气量是在防冻剂中须掺有适量的引气剂,主要是考虑引入混凝土中大量的气泡,作用是缓解混凝土的冻胀应力引起混凝土应力破坏。气泡的排列、气泡的内径、气泡的消泡时间都要达到一定要求,掺入混凝土防冻剂中的引气组份要求精心选择,否则,会由于引入混凝土中的气泡大小不一,性能不稳,使得混凝土的密实度变差,含气量偏高,造成混凝土强度偏低。

50 次冻融强度损失率的检测是尤为重要的,通过此项检测,主要考虑混凝土防冻剂对混凝土强度的影响:因为混凝土的防冻剂大多有以下三种情况,这些情况的发生,主要是混凝土防冻剂中的防冻组份、早强组份、引气组份等选用不当造成的。三种情况为:早期强度高,后期强度损失率大;早期强度不高(影响混凝土临界强度,易出现早期水化缓慢,达到临界强度龄期长),后期强度无损失;混凝土临界强度及混凝土后期强度均符合要求。

混凝土防冻剂匀质性指标以氯离子含量、碱含量为主。

现如今的混凝土防冻剂,不论是氯盐还是无氯盐的,都掺有少量的食盐或工业用盐,所谓无氯盐防冻剂中,主要是加有适量的阻锈剂配制。

混凝土防冻剂中的氯离子对混凝土的危害:

如果氯盐十分均匀地分布在混凝土内,掺量低于胶材总量的 0.5% 时,不会引起钢筋锈蚀,由于水分在结构内毛细管中的迁移而将盐分带到表面或在某一部份沉积,因而实际上分布不均,会导致某些部位会出现钢筋锈蚀。

混凝土防冻剂中的碱含量对混凝土的危害:

碱含量过高,会造成混凝土裂缝;易出现碱骨料反应(如果防冻剂中有食盐的存在,将带入混凝土中大量的钠离子,从而增大其含碱量,与早强组份中的无明粉,容易引发碱骨料反应);还有防冻剂中有碳酸盐,虽然不引发钢筋锈蚀,但由于含钾离子量大,存在引发混凝土碱骨料反映应的潜在危害性。又易与水泥中的铝酸三钙矿物生成较松的碳酸铝钙,导致混凝土抗冻性能差。

二、混凝土防冻泵送剂

近几年,考虑混凝土的生产工艺的条理化、合理化、减少劳动力、提高混凝土的均匀性,混凝土外加剂生产厂家开始研发防冻泵送为一体的复合型外加剂,此种外加剂以粉态、液态两种形式存在。

粉态复合型防冻泵送剂主要以氨基磺酸盐、萘系减水剂两种减水组份为主,配以适量的防冻、早强、引气等组份存在,防冻组份大多以亚硝酸盐、氯盐、无明粉、硝酸钙等无机盐,这些无机盐由于配量不同,会影响到混凝土的强度、凝结时间、坍落度损失;

液态复合型防冻剂多以聚羧酸盐、氨基磺酸盐两种减水剂为主,防冻组份大多以醇类为主,配以适量的无机盐,此类混凝土防冻剂中有醇类物质,会对室内的环境有大量的污染,是因为醇类物质较轻,易挥发,对人体造成伤害。

混凝土防冻泵送剂取样复验以 100 吨为一批次,主要检测项目分为两部分:混凝土掺防冻剂混凝土性能指标检测以混凝土含气量、坍落度 1h 经时变化量和 50 次冻融强度损失率为主。

其主要作用基理与上述混凝土防冻剂一致。

结合每年的冬施及对工程中的混凝土结构实体检测,对进厂的混凝土防冻剂、混凝土防冻泵送剂上述性能的检测,是有必要的,混凝土冬施前,应对即将使用的混凝土防冻剂、混凝土防冻泵送剂做出关品性能检测及掺有相应防冻剂的混凝土性能检测更加重要。

大量的试验数据是混凝土冬期施工打胜仗的重要武器,不要对进厂的混凝土防冻剂、防冻泵送剂相信于生产厂家,必须要对其进行复验,否则,混凝土由于冻害发生的工程质量事故是不可避免的。

于宁(山东华森混凝土有限公司,助工)

一、首先应检查随货进厂提供的技术文件:产品说明书、产品合格证、检验报告。说明书中一般包括:产品名称、主要防冻组分及碱含量、使用范围、规定温度、掺量、贮存条件、有效期、使用方法及注意事项等,重点关注防冻组分、掺量、适宜温度和使用方法。合格证上应标明:生产日期、批号、企业名称地址、检验结论、企业质检印章、质检人员签字等。

二、取样应具有代表性,可连续取,也可以从 20 个以上不同部位取等量样品。来料是液体时应注意从容器的上、中、下三层分别取样。每批取样量按照 JC475—2004 中规定不少于 0.15t 水泥所需用的防冻剂量。每批次取样应分两等份,并应充分混匀。一份按照标准规定进行常规项目试验,另一份密封保存半年,以备有争议时交国家指定的检验机构进行复验或仲裁。

三、根据 JC/T377—2012 标准中规定进行防冻泵送剂匀质性指标的检测,搅拌站一般来料的都是液体重点检测含固量、密度、pH 值和氯离子含量,对于刚进入冬季开始使用防冻泵送剂和新厂家首次进厂的外加剂要加大检测力度,还应检测释放氨的量。对于受检混凝土性能指标一般做减水率、含气量、凝结时间差、坍落度 1h 经时变化和 50 次冻融强度损失率比等。这其中有个时间的问题,对于新厂家送货的建议先送样品进厂检测,满足各项性能指标后再按批次送货。

四、外加剂,不同品种、不同型号的外加剂应分别存放,标识清楚,并有防雨、防晒等措施。液体外加剂如出现结晶、沉淀等现象,经性能检验合格后方可使用;粉状外加剂应防止受潮结块,如有结块,经性能检验合格后应粉碎至全部通过 0.63mm 筛后方可使用。

五、对于个别预拌混凝土公司有自己的泵送剂而只进货防冻剂的情况,需要依据 JC475—2004 混凝土防冻剂标准对防冻剂的匀质性指标进行检测,固体含量、密度、氯离子含量、碱含量等项目。与泵送剂进行复配后还需要依据GB8076—2008 和 GB/T8077—2012 做相关检测。

郑杨(合肥天柱包河特种混凝土有限公司,实验室副主任)

通过十多年的使用,防冻泵送剂的应用与研究越来越成熟, 2012 年 8 月 1 日起正式实施中华人民共和国建筑工业行业标准 JG/T377—2012《混凝土防冻泵送剂》也对这种产品做规范了,商品混凝土搅拌站也依据这项标准结合实际制定了防冻泵送剂的进厂检验和用于生产混凝土的办法。

搅拌站对防冻泵送剂的进场检验可按如下方式进行:

(1)防冻泵送剂主要是在冬季施工,所以要求从储存到使用的过程中要保持它的品质。所以要对进厂的防冻泵送剂进行观察,要求色泽均匀不能有浑浊、分层沉淀、析晶现象。并且还要抽取样品,置于规定温度下的冷冻柜用观察其变化情况。

(2)由于冬季防冻泵送剂使用量大,长期存储可能影响品质,所以进厂后要尽快的用于混凝土生产。匀质性指标、坍落度、减水率、含气量、泌水率比、坍落度经时变化量、负温养护 7d 抗压强度比,可以使用标准方法进行检测达标后就可以用于生产。在负温养护 7d 再转标准养护 28d 的抗压强度比、以及收缩率比和 50 次冻融强度损失率比由于试验周期太长不能满足防冻泵送剂快速检验快速用于生产的要求,只能作为检验其是否满足工程质量要求的标准而不作为进厂检验的必须项目。

赵恒树(山东亿辰混凝土有限公司,总工)

JG/T377—2012《混凝土防冻泵送剂》的行业标准已实施一年多了,而就其中的一些主要的检测项目所规定的试验方法却完全脱离了该产品的使用要求。它的缺点就同 GB8076—2008《混凝土外加剂》的产品标准一样,根本就没有考虑该产品的应用环节。制造任何产品的最终目的是什么?是被消费者所使用。现代社会的大多数产品的生产企业都非常重视产品的“售后服务”,而我们编制产品标准的人就能把它束之高阁吗?我认为编制任何的建材产品标准时,都必须考虑到出厂检验和进厂检验,并且要考虑到其检验的可操作性。上述两个标准都规定了要用基准水泥与符合标准要求的砂、石子、水进行检验。请问,有哪个搅拌站会用基准水泥去生产混凝土呢?有些编制标准的专家解释说:“标准规定的检验方法是为了横向比对试验的结果一致”。而这种横向比对的实际意义又有多大呢?我想这种检验方法唯一的实际用途就是各省的技术监督部门对已通过计量认证的试验室开展比对试验,考核其试验检测能力。

随着天然砂的大量开采,符合标准要求的天然河砂已经很少,取而代之的是:(1)砂的含泥量较大,≥2%,甚至有的≥4%;(2)砂中的鹅卵石含量增大(≥9.5mm 颗粒超过 15%);(3)砂的细度模数偏大,有些已超过 3.1;(4)由于天然砂的价格较高,有些企业不得不使用机制砂。

因此,使用标准规定的原材料去检验泵送剂或防冻泵送剂,其检测出的结果能指导生产吗?回答是明确的——绝对不能!用标准方法检验合格的外加剂使用到生产中就会达不到要求。因为标准要求的原材料在当前来说就是理想化的材料,在实际生产中没有一家搅拌站能符合标准要求。

为此,在做泵送剂或防冻泵送剂的出厂和进厂检验时,必须采用 C30 或 C50(用于高性能减水剂时)的生产配合比进行检验。只有这样,检测出的数据才更接近生产实际,对大机械化生产才更具有指导性;因为当前的生产配合比大多数是由 7 种材料(水泥、矿粉、粉煤灰、砂、石子、外加剂、水)搅拌而成,而标准规定的材料只有 4 种,并且与生产用材料的质量差别很大。

建议在修改上述标准时可以增加“生产配合比检验方法”,用于外加剂的出厂检验和进厂检验。

在对泵送剂(聚羧酸系)进行检验时,应采用较小的用水量(150㎏/m3为宜),因为在试验室里做试验时,材料的温度较低(一般在 10~25℃的范围内),达到出机坍落度为 210mm 时的需水量较少;该用水量做出的混凝土 28d 标养强度应比设计强度高两个等级及以上。而在大批量生产时,筒仓内的胶凝材料的温度都要比试验室内的材料温度高30~50℃,材料温度高时,需水量明显增大,而且坍落度损失也明显加快。同样的泵送剂掺量,进行生产时用水量就需要 170~180㎏/m3(包括砂石中的含水量)。生产试块的 28d标养强度比设计强度高一个等级左右。

在设计冬期生产配合比时,应注意以下因素:(1)比常温配合比每方增加水泥用量,减少矿粉和粉煤灰用量;(这样有利于提高混凝土的早期强度)。(2)矿粉掺量控制在胶凝材料的 10%~15%(C20 以下不掺,混凝土强度等级越高,掺量越大)。(3)粉煤灰掺量控制在胶凝材料的10%~30%(混凝土强度等级越高,掺量越小)。(4)防冻泵送剂的使用温度应根据当地记载的最低气温提高 5℃确定。

刘文亮(德州润德混凝土有限公司,工程师)

根据我公司在长期生产工作中积累工作经验积累经验,防冻剂检验方法如下:

(1)净浆检测法(观察结冰点方法)。方法根据防冻剂工作原理,即降低结冰点方法进行试验。首先,防冻剂厂家按照需方要求配制防冻剂标准样品,按照标准推荐产量展开净浆试验,观察经时损失。净浆试验完成后,将剩余净浆装入纸杯中,放入负温环境中,观察是否有受冻现象,找出结冰点,并将标准样品委托第三方检测机构进行常规检测;按照标准样品测定的结冰点,对所接收防冻剂进行检测。

(2)观察同条件试块法。将制作好的混凝土试件置于室外,用毡布等保温材料包裹,观察试件表是否有结冰痕迹。

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