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VIVID聚羧酸超塑化劑應(yīng)用技術(shù)

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【摘 要】 本 文研究了VIVID聚羧酸超塑化劑在客運(yùn)專(zhuān)線溫福段高性能混凝土上的應(yīng)用性能。結(jié)果表明,在本文試驗(yàn)范圍內(nèi)VIVID聚羧酸超塑化劑與水泥的適應(yīng)性和保坍 性好,而且混凝土含氣量、56d電通量得到有效的保證?;炷恋母黜?xiàng)性能指標(biāo)均能滿足《客運(yùn)專(zhuān)線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》對(duì)外加劑性能指標(biāo)的要求,為 VIVID聚羧酸超塑化劑在客運(yùn)專(zhuān)線高性能混凝土中的推廣應(yīng)用提供了參考。

【關(guān)鍵詞】 VIVID聚羧酸超塑化劑;適應(yīng)性;保坍性;含氣量;56d電通量;混凝土

一、 前言

鐵路中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中計(jì)劃修建的“四縱四橫”鐵路快速客運(yùn)專(zhuān)線以及三個(gè)城際快速客運(yùn)系統(tǒng),將連接我國(guó)廣闊的華北平原、東北地區(qū)、長(zhǎng)江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)等「1」。其中鐵路快速客運(yùn)專(zhuān)線超過(guò)7000公里,主要包括京滬、京廣、京哈、沈大、隴海等,列車(chē)時(shí)速將達(dá)到200至300公里。鐵路客運(yùn)專(zhuān)線對(duì)橋上軌道的平順性要求很高,橋梁不僅應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度,還要求混凝土徐變小,耐久性好。

2005年鐵道部科學(xué)技術(shù)司發(fā)布了《客運(yùn)專(zhuān)線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》,提高了對(duì)外加劑性能指標(biāo)的要求,見(jiàn)表1外加劑的性能要求。

表1 外加劑的性能要求

序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)備注
1水泥凈漿流動(dòng)度,mm≥240按GB/T8077的規(guī)定檢驗(yàn)
2硫酸鈉含量,%≤5.0
3氯離子含量,%≤0.2
4堿含量,%≤10.0
5減水率,%≥20按GB8076-1997的規(guī)定檢驗(yàn)
6含氣量,%用于配制非抗凍混凝土?xí)r≥3.0按GB8076-1997的規(guī)定檢驗(yàn)
用于配制抗凍混凝土?xí)r≥4.5
7坍落度保留值,mm30min≥180按JC473-2001的規(guī)定檢驗(yàn)
60min≥150
8壓力泌水率比,%≤50按JC473-2001的規(guī)定檢驗(yàn)
9收縮率比,%≤120按GB8076-1997的規(guī)定檢驗(yàn)
10相對(duì)耐久性指標(biāo),%,200次≥80按GB8076-1997的規(guī)定檢驗(yàn)
11電通量,C≤2000按ASTM C1202檢驗(yàn)

聚羧酸類(lèi)超塑化劑由于具有摻量低、減水率高、混凝土拌合物和易性和坍落度保持性能優(yōu)異、增強(qiáng)減縮效果顯著、低堿含量、低氯離子含量、水泥適應(yīng)性好、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于混凝土的綜合性能有質(zhì)的提高,已經(jīng)成為配制高性能混凝土不可缺少的第五組分[2].聚羧酸類(lèi)超塑化劑不但符合《客運(yùn)專(zhuān)線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》所要求的外加劑技術(shù)指標(biāo),而且能夠滿足高鐵高性能混凝土的設(shè)計(jì)要求。

聚羧酸類(lèi)超塑化劑已經(jīng)作為客運(yùn)專(zhuān)線高性能混凝土工程的指定外加劑,并在工程中獲得了廣泛的應(yīng)用。

上海三瑞高分子材料有限公司在成功設(shè)計(jì)和合成了一系列具有不同長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)的聚氧烷基大單體基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了VIVID系列三大類(lèi)不同分子結(jié)構(gòu)的聚羧酸超塑化劑。這些不同結(jié)構(gòu)的聚羧酸超塑化劑在全國(guó)多條客運(yùn)專(zhuān)線工程中得到了應(yīng)用,見(jiàn)表2.

表2 VIVID系列聚羧酸超塑化劑在客運(yùn)專(zhuān)線工程中的應(yīng)用

VIVID系列VIVID-500VIVID-600VIVID-700
工程案例武合客運(yùn)專(zhuān)線溫??瓦\(yùn)專(zhuān)線武廣客運(yùn)專(zhuān)線鄭西客運(yùn)專(zhuān)線

二、VIVID聚羧酸超塑化劑在鐵路客運(yùn)專(zhuān)線工程中的應(yīng)用

以客運(yùn)專(zhuān)線溫福段為例,研究了VIVID聚羧酸超塑化劑在客運(yùn)專(zhuān)線高性能混凝土上的應(yīng)用性能。

2.1 原材料及分析

水泥及摻合料

南京雙猴P.O.42.5水泥:南京雙龍集團(tuán)水泥廠提供,其物理力學(xué)性能見(jiàn)表3.

表3 水泥物理力學(xué)性能

篩余/%標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量/%凝結(jié)時(shí)間/抗壓強(qiáng)度/抗折強(qiáng)度/安定性
初凝終凝3d28d3d28d
1.1129.42:543:3736.154.16.48.5合格

“榕能”牌二級(jí)粉煤灰:長(zhǎng)樂(lè)榕能粉煤灰開(kāi)發(fā)有限公司提供。其化學(xué)成分及物理性能見(jiàn)表4.

表4 粉煤灰技術(shù)性能

比表面積/需水量比/%燒失量/%SO3含量/%含水率/%活性指數(shù)/ %
7d28d
380876.781.460.790106

上海寶鋼礦粉S95:其化學(xué)成分及物理性能見(jiàn)表5.

表5 礦粉技術(shù)性能

比表面積/需水量比/%燒失量/%SO3含量/%含水率/%活性指數(shù) /%
3d7d28d
430912.380.960.37390106

集料

細(xì)集料:閩江中砂,屬二區(qū)中砂,其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表6.

表6 砂技術(shù)指標(biāo)

細(xì)度模數(shù)含泥量/%泥塊含量/%表觀密度/堆積密度/
2.60~2.650.60.126301650

粗集料:碎石,粒徑5~25mm,連續(xù)粒級(jí),壓碎值8.0%,針片狀含量8.0%.其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表7.

表7 石技術(shù)指標(biāo)

顆粒粒級(jí)/mm含泥量/%表觀密度/壓碎指標(biāo)/%針片狀顆粒含量/%
5~250.4274088

2.2外加劑-VIVID系列聚羧酸超塑化劑的技術(shù)指標(biāo)及性能特點(diǎn)

VIVID系列聚羧酸超塑化劑的特點(diǎn)是低堿、低氯、低引氣、高減水、坍落度損失小、不泌水、不離析,并顯著增強(qiáng)混凝土的流動(dòng)性、強(qiáng)度和耐久性。與萘系高效 減水劑相比,既保持了分散性高、減水率高的優(yōu)點(diǎn),又克服了坍落度損失大的缺點(diǎn),使混凝土的各項(xiàng)性能得到進(jìn)一步改善。

在客運(yùn)專(zhuān)線溫福鐵路工程中,使用的是VIVID-600聚羧酸超塑化劑。

其理化性能指標(biāo)為:液態(tài)橙色,無(wú)沉淀,含固量22%,密度1.06g/ml.

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB8076-1997檢測(cè),技術(shù)性能指標(biāo)見(jiàn)表8.

表8 VIVID-600聚羧酸超塑化劑技術(shù)性能指標(biāo)

減水率/%泌水率/%含氣量/%初凝時(shí)間/min抗壓強(qiáng)度比/%28收縮率比/%對(duì)鋼筋銹蝕作用
3d7d28d
3103.6+112194198172103無(wú)銹蝕

2.3 試驗(yàn)方法

采用正交試驗(yàn),各標(biāo)號(hào)混凝土配合比見(jiàn)表9所示,采用不同種類(lèi)礦物質(zhì)摻合料進(jìn)行試驗(yàn),混凝土坍落度出機(jī)控制在mm范圍。

試件的制作:試件尺寸為150mm×150mm×150mm,采用攪拌機(jī)拌和30L,機(jī)械振動(dòng)臺(tái)成型。

養(yǎng)護(hù)方法及齡期:采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),試件成型24h后拆模,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)至3d、7d、28d和56d四個(gè)齡期。

混凝土坍落度及損失與試件的強(qiáng)度檢測(cè)按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌和物性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行;混凝土凝結(jié)時(shí)間按JGJ70-90《砂漿凝結(jié)時(shí)間測(cè)定方法》進(jìn)行;混凝土電通量按ASTM C1202進(jìn)行。

表9 試驗(yàn)配合比

編號(hào)砼標(biāo)號(hào)水泥用量/摻合料用量/水膠比/%砂率/%外加劑摻量 /%
粉煤灰礦粉
1C30~C40216117/0.45410.8~0.9
2232125/0.4240
3250135/0.3838
4262141/0.3538
528996/0.3839
6313104/0.3638
7341114/0.3236
8C30~C40大坍落度砼231124/0.4343
9247133/0.4142
10300100/0.3940
11C50~C6028480800.36381
12284531070.3640
13284401200.3642
1430085850.33401.1~1.2
15301561130.3340
16301421270.3338
1732090900.3142
18320601200.3138
19320451350.3140

2.4試驗(yàn)結(jié)果及分析

VIVID聚羧酸超塑化劑對(duì)高性能混凝土工作性的影響

聚羧酸超塑化劑具有更廣泛的適應(yīng)性,如表8中混凝土坍落度保持性。

表8 混凝土試驗(yàn)結(jié)果

編號(hào)含氣量/%坍落度/mm混凝土抗壓強(qiáng)度/MPa56d電通量/庫(kù)侖
出機(jī)60min120min3d7d28d
14.521018517026.335.141.41360
24.619017516527.134.643.81300
34.520017016530.937.348.11240
44.719517516030.438.249.91180
54.619517516032.137.948.71260
64.520018017032.638.549.51230
74.619517516534.938.952.31020
84.822019517527.335.342.91340
94.722019017527.935.944.11280
104.822019517528.736.046.81200
113.720019016543.061.073.6830
123.821020018041.056.267.6960
133.920519517039.154.964.11000
143.519518516539.854.366.8880
153.719518516040.355.167.0870
163. 919518016541.861.373.5840
174.019519017038.753.665.11000
183.519018516543.662.374.2840
193.519518517040.054.966.9920

VIVID聚羧酸超塑化劑在客運(yùn)專(zhuān)線混凝土中的性能表現(xiàn)及分析

l在客運(yùn)專(zhuān)線混凝土中,VIVID聚羧酸超塑化劑對(duì)水泥中摻入粉煤灰、礦粉等各種礦物質(zhì)摻合料配伍的體系具有較強(qiáng)適應(yīng)性。通過(guò)與粉煤灰、礦粉的配伍以及VIVID聚羧酸超塑化劑的使用,能有效地改善混凝土的工作性。

l對(duì)混凝土工作性的影響

高性能混凝土用水量通常范圍宜采用145~160㎏/m3,過(guò)低常出現(xiàn)混凝土粘度過(guò)大、含氣量過(guò)?。贿^(guò)高常出現(xiàn)混凝土和易性不良、氣泡過(guò)多過(guò)大、56d電通量通不過(guò)。VIVID聚羧酸超塑化劑能有效調(diào)節(jié)和改善混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

l對(duì)含氣量的影響

由表8可見(jiàn),C30~C40應(yīng)控制含氣量4.5~5.0%,C50~C60應(yīng)控制含氣量3.5~4.5%,不宜突破,否則C30~C40的電通量指標(biāo)通不 過(guò),C50~C60的早期強(qiáng)度指標(biāo)滿足不了張拉要求、后期強(qiáng)度發(fā)展受到影響。VIVID聚羧酸超塑化劑能有效調(diào)節(jié)和穩(wěn)定混凝土的含氣量。

l對(duì)電通量的作用

電通量是混凝土耐久性的重要指標(biāo)之一,粉煤灰主要對(duì)后期56d以上電通量貢獻(xiàn)比較大。VIVID聚羧酸超塑化劑的高減水率則有效保證了56d電通量性能。

l對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響

在摻入粉煤灰的同時(shí),使用VIVID聚羧酸超塑化劑能有效提高混凝土的早期、中期、后期強(qiáng)度,保證了各標(biāo)號(hào)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)VIVID聚羧酸超塑化劑在不同標(biāo)號(hào)混凝土中的試驗(yàn),可以看出,使用VIVID聚羧酸超塑化劑混凝土的工作性、含氣量、56d電通量、強(qiáng)度全都能達(dá)到客運(yùn)專(zhuān)線高性能混凝土的性能指標(biāo),為今后客運(yùn)專(zhuān)線混凝土的試驗(yàn)提供參考。


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發(fā)布:2007-08-12 11:57    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
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