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生产过程中的混凝土配合比调整技术!

由于预拌混凝土所用原材料质量波动较大,很难保证生产的稳定,因此配合比调整是必不可少的,也是尤为重要的。生产过程中的配合比调整方法应根据试配结果制定,保证在可控的范围内进行,并对有关人员进行授权及培训工作,使被授权人充分掌握在权限范围内的调整技术。否则,盲目调整配合比势必造成混凝土质量的进一步波动,容易造成质量问题或事故。

一、原材料质量波动对混凝土性能的影响

1)水泥

水泥强度逐年走低,混合材用量超标,比表面积增加以及水泥供应紧张引起水泥出厂温度高等,都会对水泥与外加剂的适应性、混凝土坍落度损失、混凝土凝结时间等带来很大影响。  

2)矿物掺合料

目前矿物掺合料紧张,供不应求,磨细粉煤灰大量出现,并且在掺加石灰石等材料的同时,使用助磨剂;矿渣粉内加劣质粉煤灰、石灰石、炉渣等材料,同时使用助磨剂,这样粉煤灰和矿渣粉本身均已成为复合材料,增加了混凝土的质量控制难度。

3)砂石       

砂石质量波动大,其中波动最大的是砂的含泥量和细度模数,对混凝土粘聚性、坍落度损失带来很大影响。石子的级配、粒形、空隙率等也对混凝土的性能构成一定影响。

4)外加剂

外加剂与水泥的相容性对混凝土性能影响很大,同时其减水率、凝结时间差等也不容忽视。聚羧酸外加剂的含气量变化很大,控制不好会严重降低混凝土强度。

二、 针对原材料变化确定混凝土配合比调整方案

1)强度

水泥强度降低、砂的含泥量较试配时增大。针对这种情况,可以分别通过增加外加剂用量、降低用水量、适当降低水胶比等措施,或几种措施并用确定配合比调整方案,并进行试验。

2)流动性

水泥标准稠度用水量、砂含泥量、粉煤灰细度、需水量比及烧失量、外加剂减水率变化等都可能造成混凝土坍落度变化。可以通过适当增减外加剂用量、增减用水量、调整砂率等措施确定配合比调整方案,并进行试验。

3)坍落度经时损失

几种原材料同时向增加混凝土坍落度损失的方向发展。影响混凝土坍落度损失的原因是多方面的,且这些因素相互关联。一般情况下与外加剂保坍组分、混凝土中的泥以及粉煤灰中未燃尽碳粒对外加剂的吸附、水泥中C3AC3S矿物组成增加、水泥细度增加、混凝土或环境温度高等因素有关。因此,控制混凝土坍落度损失应尽可能降低造成损失加快的原材料的用量,同时增加可以保持坍落度的组分,并进行试验。

三、混凝土配合比调整方法

1)保证混凝土强度的调整方法。  

生产过程中根据试验结果或生产情况判断原材料质量影响混凝土强度,需要及时调整。这种调整应根据所做试验的强度和水胶比回归方程进行。

混凝土试件早期强度与试配情况不符,需要进行调整。这种调整应根据试配中早期强度和水胶比回归方程进行。例如:

水胶比为0.45的混凝土7天试配强度为28.9MPa,回归方程为R7=22.38B/W)-20.57; r=0.987。生产时由于原材料质量降低,混凝土7天强度为23.6MPa,比试配强度降低5.3MPa, 应以比试配强度高出5.3MPa34.2MPa为预测强度,根据回归方程计算水胶比为0.41,以此调整配合比。

根据混凝土强度统计结果需要进行配合比调整。这种调整应根据混凝土强度保证率、统计平均强度及标准差来调整。

2)调整混凝土流动性的调整方法

外加剂调整法。根据坍落度的大小在允许的范围内调整外加剂的掺量,可以调整外加剂的减水效果,从而改变混凝土的坍落度大小。这种方法最为简单易行,也是最常用的方法之一。

用水量调整法。外加剂调整法不能改善混凝土坍落度时,可以使用用水量调整法。这种调整方法是在保证混凝土水胶比不变的前提下调整混凝土单方原始用水量,而不是直接加减水。

综合调整法。当单独采用外加剂法或用水量法效果不佳时,可以综合采用这两种方法。

3)调整混凝土粘度的调整方法

混凝土粘聚性主要与水泥用量、胶材总量、用水量、外加剂用量及外加剂与水泥适应性等因素有关,调整混凝土粘聚性通常采用加减水泥用量、调整单方原始用水量、砂率等方法 

4)降低混凝土坍落度经时损失的调整方法 

 混凝土坍落度经时损失是多种因素造成的,出现坍落度损失过快时应首先进行一系列试验进行对比,查找原因并提出相应的对策:如果是水泥的原因,尽可能降低水泥用量和水泥进场温度,多掺入一些具有保水能力的优质粉煤灰,适量提高外加剂掺量;如果是水泥与外加剂的适用性原因,水泥一定的情况下,可以调整外加剂的组分,增加保塌组分;此外还可以通过降低混凝土的出机温度等措施减少混凝土坍落度损失。总之,混凝土坍落度损失是现代商品混凝土所面临的一个非常重要而又实际的问题,应在实际工作中不断结合生产及材料的具体情况,总结经验并选择合适的解决措施。

四、混凝土配合比调整的误区

1)调整混凝土强度只简单增加或降低水泥用量。

在原材料一定的情况下,决定混凝土强度的是水灰比(水胶比),而不是水泥(胶凝材料)的绝对量,直接加减水泥的做法是错误的 

2)调整混凝土坍落度时直接加减用水量。

直接加减水会改变混凝土的水胶比,影响混凝土强度,同时改变混凝土的表观密度,造成混凝土生产方量的不准确,容易引起纠纷。

3)混凝土坍落度小或混凝土坍落度损失过快一味增加外加剂用量。

增加外加剂用量是可以的,但是外加剂的掺量是有一定极限的,过量掺加外加剂会导致新拌混凝土离析,不同种类的外加剂也会产生其他不同的后果。混凝土用水量稍多或其他原材料稍有变化,就会造成混凝土离析,而实际生产中原材料的质量波动比较频繁,尤其是砂石含水率更是经常变化,一味的提高外加剂掺量只会给生产控制造成困难,给混凝土质量造成隐患。


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