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混凝土外加剂在地铁工程的应用

文章出处:未知 发表时间:2019-01-14 14:31

  混凝土外加剂在地铁工程的应用是非常重要的,保障质量才能更好的达到预期效果,每个细节的处理都要落实才是关键。北京建筑设计公司小编就混凝土外加剂在地铁工程的应用和大家说明一下。

  随着社会经济的迅速发展,一大批城市地铁项目上马施工,在地铁工程建设中,混凝土作为使用最为广泛的建筑材料,其技术质量也得到快速的发展。混凝土外加剂作为一种改善调节混凝土使用性能的物质,因地铁工程对混凝土性能要求较高,在地铁工程建设中得到了广泛应用。由于地铁工程的严格要求与各地地质特性不一,地铁工程中对混凝土性能提出了高耐久性、可调凝及轻质等要求,同时受制于地铁工期等因素,还要求混凝土具有易成型、维护方便等特性。这样的要求标准,使得混凝土必须配合外加剂使用,才能具有各项特性,满足地铁工程项目使用。当前混凝土外加剂主要有减水剂、消气剂、早强剂和缓凝剂等,混凝土外加剂的科学使用,有助于地铁工程整体质量的提升。

  1混凝土外加剂的分类与作用

  1.1混凝土外加剂分类

  在搅拌中使混凝土更加稳定,改善混凝土性能的混凝土外加剂主要是减水剂、引气剂和泵送剂。调节混凝土凝结时间,改善或降低混凝土凝结速度的外加剂,主要有早强剂、缓凝剂和速凝剂等。使混凝土性能更加坚固稳定,提高混凝土防渗漏和抵抗破裂能力的混凝土外加剂,主要有膨胀剂、防冻剂和着色剂等。降低混凝土压力,保护建筑钢筋,提高建筑钢筋使用性能与寿命的混凝土外加剂,主要有阻锈剂、引气剂和防水剂等。

  1.2几种主要混凝土外加剂对混凝土的作用

  大部分混凝土外加剂能够做到在改善混凝土使用性质的同时,不产生不良副作用,在运输过程中,由于外加剂性质比较稳定,也不会轻易受到环境影响而改变性质,使用中对建筑钢筋等材料与结构不产生不良影响。混凝土外加剂较为安全,对环境影响较小。1.2.1减水剂。在混凝土中加入适量的减水剂,可使混凝土的坍落度增加,使新拌混凝土具有更好的可加工性。且掺入减水剂后混凝土泌水会大量减少,混凝土的防冻性与防渗性会大大提高。为避免混凝土坍落度损失和生产成本经济性考虑,混凝土拌和减水剂常用的是混合法和配料组分法。但要注意混凝土中减水剂的用量。掺入量过多会导致混凝土硬化凝结时间过长,导致混凝土前期强度不足,无法满足施工标准。1.2.2引气剂。掺引气剂在混凝土中产生大量气泡,提高了混凝土的工作性能,大大降低了泌水离析的可能性。同时,混凝土凝结时间大大缩短,混凝土强度也得到提高。1.2.3防冻剂。在混凝土中掺入防冻剂,可降低混凝土的凝固点,保证水泥的水化,使混凝土迅速达到预期强度。

混凝土外加剂在地铁工程的应用

  2混凝土外加剂在地铁工程中的应用

  2.1外加剂的选择

  地铁工程中,应根据实际施工需要与技术标准,来选择混凝土外加剂的种类,同时要考虑到所用材料,如混凝土的比例、水泥的型号或砂砾的种类。在实际施工之前,要选用与实际施工相同的材料,进行混凝土外加剂试配实验,根据实验结果进行外加剂种类和比例的调整,待实验结果符合施工要求与技术标准后,才能投入实际施工。

  2.2外加剂的用量与掺加方法

  混凝土外加剂的选择、使用量、掺入方法等因素,将对混凝土实际使用性能产生重大影响。混凝土外加剂的使用量应根据水泥种类、矿物组成、混合材与混凝土细度来具体决定,考虑到地铁工程的特殊性,混凝土掺合料的数量也不同于一般的施工项目。有机缓凝剂的用量一般为0.03%~0.1%,无机早强剂用量为1%~2%,减水剂0.1%~0.3%,萘系减水剂0.2%~1.8%,速凝剂2.4%~4.0%,缓凝剂0.1%~0.4%,阻锈剂2%~5%,复合防冻剂在相同冰点温度下,掺入量是普通防冻剂的1/2等等,混凝土外加剂质量不应超过水泥总质量的5%。为保证工程适用与防止发生错误,在投入实际使用前,应根据技术标准与施工要求进行外加剂用量用法的实验。混凝土外加剂的加入方法对添加剂的使用也有很大的影响。不同外加剂的加入方法不尽相同。有时也需要根据地铁工程的实际创新掺加方法,总之采用不同掺加方法目的都是为了混凝土得到更好的使用性能,满足实际施工需要。以减水剂为例,掺和方法有4种:一是在拌和水之前进行掺和,这种方法称为先掺法;二是与拌和混凝土的同时加入减水剂,这种方法称为同步法;三是在混合过程中,待混凝土拌和完全之后2~3min再掺入减水剂,这是后掺法;四是在混凝土拌和之后,分多次加入,并进行多次的搅拌,这种方法称为滞水法。使用不同的掺和方法所得到的混凝土性能指标会大不相同,而不同的使用场景要求根据实际情况进行掺和方法的选择。同时,在掺合料中,应注意水泥的种类、掺量、掺混时间等因素,以避免掺合料对水泥产生不良影响,最终影响混凝土的性能。

  2.3混凝土外加剂的比例

  为了保证地铁工程的建设质量,在使用混凝土外加剂之前,必须对外加剂与水泥的调配比例进行充分试验,检验所使用的比例是否能够满足工程标准。依据实验结果对水泥、沙子、外加剂之间的比例与份量进行调整。例如在水泥中掺入普通减水剂,需要减少水泥总质量的5%~8%,而使用高效减水剂,则要减少水泥总质量的8%~20%。在调配过程中,对水泥、水灰、沙子等材料的用量都要精确计算,使之能够控制混凝土外加剂添加后的使用性能,并最大程度节省成本,减少浪费,提高地铁工程建设效率。

  2.4外加剂混凝土的保养维护

  在地铁工程中,外加剂混凝土的保养维护也是一项重要的工作。地铁项目工期较长,进入冬季后,为使掺加防冻剂的混凝土尽快达到要求强度,应对混凝土进行覆盖保暖,防止低温对混凝土造成破坏,造成工程损失,耽误工期与效率。采用抗裂混凝土和膨胀剂混凝土防止收缩补偿。可以进行浇水养护。在外加剂用于生产蒸养混凝土产品时,需要采取合理科学的蒸养制度,防止因不合理的蒸养对产品造成影响,同时,在蒸汽养护后期对混凝土进行浇水是必要的,能够保证混凝土的使用性能和强度最大程度的发挥,为地铁工程建设打下良好基础。

  3外加剂混凝土在地铁工程使用中经常出现的问题及解决方法

  3.1混凝土开裂及解决方法

  混凝土裂缝是北方冬季地铁工程施工中的常见问题。造成裂缝的原因是混凝土的大气成因与表面温度的差异太大,在保温养护工作不到位时极易发生混凝土开裂。为解决混凝土裂缝问题,应在混凝土初凝面后立即进行保温工作。方法一般是通过加盖膜与棉被保温,防止因温差过大而开裂。通过设置封闭温室也可使混凝土保暖,可以在温室中生炉火等,利用采暖设备以提高温室的温度。保温之后的混凝土温度与环境温度差距缩小,有效地避免裂缝产生。同时应加强混凝土模具温度、空气温度、混凝土表面和内部温度的监测与控制,使混凝土表面与混凝土内部温差始终处于安全范围内,不因温差过大产生混凝土开裂。

  3.2混凝土离析泌水和粉煤灰上浮及解决方法

  混凝土离析泌水也是地铁工程中常见的问题,出现这个问题的原因一般是混凝土外加剂在掺加时出现称量误差或对砂的含水量判断过少,导致水分或减水剂加入过多。应对办法是定期检查搅拌站量器,注意对砂含水量的检测。在混凝土振动过程中,经常会发生粉煤灰的漂浮问题,在混凝土表面产生黑色粉末物质。针对粉煤灰的漂浮问题,应严格控制混凝土的振动过程,防止出现过振,产生离析。

  3.3浇筑混凝土坍落度损失过快及解决方法

  夏季高温施工时,容易出现坍落度损失过快问题。根据实际施工经验,出现问题的原因是:高温导致混凝土坍落度损失加快。混凝土坍落度损失在低温下很小,当温度超过30℃时,混凝土的坍落度损失大大加快,同时,砂的含水量过大,聚羧酸减水剂被强烈吸附,改性硅粉的细度大于混凝土的细度,聚羧酸系减水剂的吸附等都会使坍落度损失过快。应对混凝土坍落度损失过快问题方法主要有:浇筑混凝土尽量避开高温时间,当夜间温度下降时可进行施工;严格砂的选择,减少砂的含泥量。

  4混凝土外加剂发展方向

  当前建设施工项目越来越复杂,对建筑材料的要求也越来越高,混凝土外加剂的市场需求有增无减,但对混凝土外加剂的性能和质量的要求也将提高。未来混凝土外加剂的发展应注意以下几点:加强对混凝土外加剂的深入研究,不断提高外加剂性能指标,提高外加剂生产的工艺,做到混凝土外加剂系列化、多样化发展;在保证外加剂性能的前提下,降低外加剂的生产成本,通过生产方法与生产技术的改进,降低生产成本,增强市场竞争力;大力开发新型高效添加剂。突出复合效果,使其与常规的外加剂相比,具有更多功能,综合性能更强,适用范围更广。

  5结束语

  混凝土外加剂不仅在地铁工程建设中发挥了重要作用,在大部分工程项目建设中都具有重大意义。对混凝土外加剂的研究与发展,是一项复杂系统的工程,施工单位应做到实践与理论紧密结合,不断深入研究,不断解决实际使用中发现的问题,为混凝土外加剂产品性能提升与新型外加剂产品研发做出贡献。

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