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聚羧酸高效減水劑在清水混凝土工程中的應用

發布日期:2017-12-26 作者: 點擊:

隨著國家基礎設施的大力發展,城市橋梁建設大幅增長,人們對城市道路橋梁外觀質量要求也越來越嚴格。目前,世界上許多建築師采用清水混凝土工藝,如貝聿銘、安藤忠雄等都在設計中大量采用清水混凝土[1]。

所謂清水混凝土,是指采用現澆工藝一次成型,且在拆除澆築模板後不再作任何外部抹灰等工序,以混凝土自然色作為飾麵的混凝土施工工藝。清水混凝土要求其表麵必須平整光滑,棱角分明、色澤均勻、無碰損和汙染,外觀極具裝飾效果。但是盡管多數施工單位在橋梁中采用了優質鋼模、性能優越的脫模劑以及精益求精的施工工藝,但在混凝土拆模後蜂窩麻麵、水線、魚鱗斑等缺陷仍很難避免,這些缺陷已嚴重阻礙了清水混凝土推廣應用,尤其成了橋梁施工中的一個重要難題。筆者認為:要想根本解決這個問題,除選擇好鋼模、脫模劑外,還必須配製施工性能優異的混凝土。

1.清水混凝土在施工中存在的問題

    清水混凝土在模板選用、運輸、澆搗及成品養護等多方麵都與一般混凝土施工工藝有所不同。試驗表明,混凝土施工和易性差是產生麻麵、蜂窩的主要原因。施工人員施工時為了排出混凝土中的氣泡往往會加大振搗力度,這樣又容易形成“過振”,從而導致固體顆粒沉降,水分上浮,易離析泌水,再加上模板密封性良好,“振”出的水分不易排出,最終形成了麻麵、水線、魚鱗斑等缺陷。如果所用模板密封性不好,又容易出現“露骨”或“露筋”現象,同樣影響混凝土外觀質筆者認為要想完全解決混凝土的和易性問題,隻有從配合比設計人手,並選用性能優越的減水劑,既能使混凝土自身具有良好的易密性和排氣能力,同時又具有抗離析泌水的能力。

2.首都機場T3航站樓樓前交通工程清水混凝土的配製

3.工程說明及相關要求

首都機場擴建工程T3航站樓樓前交通工程位於新建T3航站樓南側,呈燈泡狀。本單位承建橋梁總長度3 686m,總麵積53450m2,清水混凝土約5萬m3,共38聯124跨。C455F200墩柱、C50箱梁均采用泵送施工,要求坍落度大於150 mm,5 d抗壓強度達到設計強度100%,以滿足張拉需求。

4.清水混凝土的合比設計

根據以往的施工配合比、施工方法和施工經驗,進行了大量的室內試驗和生產性試驗。第1階段,將新拌混凝土從攪拌站運輸到施工現場,以模仿混凝土經時損失後造成的影響,按照現場情況裝入直徑1.5m,高1.5m的圓形鋼模內,讓現場施工振搗操作人員用高頻振搗棒分層澆築振搗,拆模後對不同的振搗工、不同的振搗時間、不同的振搗方案、不同的脫模劑進行了比較,尤其對不同的減水劑,得出以下的結論:

(1)聚羧酸係減水劑與水泥的相融性好,即使摻量較低時也能使混凝土具有高的流動性,同時還有相當大的減水和增稠效果,混凝土分層和泌水現象得到較大改善,抗離析能力大大提高,90 min經時損失小於15%。

(2)坍落度控製在180~200mm效果最佳。

(3)壓力泌水率比應小於20%。

(4)振搗時間控製在30~35s,10min後複振一次效果更好。   

(5)分層厚度30~50 cm為宜,振搗棒抽出速度為70mm/s。

通過第1階段的試驗,發現粘度係數大的混凝土過於粘稠,振搗時氣泡難以排出;而粘度係數過小混凝土又容易產生離析。因此,在第2階段的探索試驗中,把主要矛盾集中在控製新拌混凝土粘度係數上。通過努力嚐試,配製出的清水混凝土取得了較好的工作性和外觀質量。表1是斟5R00清水混凝土、C50清水混凝土配合比及拌合物工作性指標。


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