隨著經濟與社會的快速發展,我國的建筑行業得到前所未有的發展,眾多高層建筑如雨后出筍般的出現,大體積混凝土結構的應用越來越廣泛,通過將合適的外加劑應用在大體積混凝土結構中,能夠有效的提高混凝土的耐久性、強度、減少裂紋等。因此,對于基礎大體積混凝土外加劑的選用研究具有很大的現實意義。
1外加劑的選用問題分析
1.1工程概況
文章以寸灘長江大橋主橋為例,該大橋為主跨880m的鋼箱梁單跨雙塔懸索橋,主纜邊跨250m,分跨為250m+880m+250m,主跨矢跨比1/8.8,兩根主纜中心距39.2m。南錨碇基礎采用現澆擴大基礎形式,基坑開挖深度約10-40m,基底高程為+195.00m,基頂高程為+217.00m。基底持力層為微風化砂質泥巖,單軸飽和抗壓強度不小于4.8MPa。該工程基礎采用大體積混凝土結構,通過將外加劑(ZG-109聚羧酸緩凝型高性能減水劑)應用在大體積混凝土中,對混凝土收縮有補償功能,可提高混凝土的抗裂性,其緩凝時間可進行適當調整,滿足現場施工要求。外加劑應分批檢驗,如發現異常應及時報告,按確定的意見進行處理。
1.2常選用外加劑的種類分析
1.2.1混凝土膨脹劑:
混凝土膨脹劑主要在混凝土施工時的凝結硬化過程中添加使用,因為膨脹劑能夠發生化學作用使混凝土產生膨脹。通常狀況下,混凝土會因為水分蒸發而出現收縮現象,其收縮率高達0.04%-O.06%,已經超過了混凝土0.01%-O.02%的混凝土延伸率極限,導致混凝土在使用的過程中出現裂縫,影響基礎大體積混凝土的整體質量和使用壽命。基礎大體積混凝土主要采用的膨脹劑主要包括以下幾種:U型膨脹劑、復合膨脹劑、明礬石膨脹劑、鋁酸鈣膨脹劑。
(1)復合膨脹劑的主要成分是石膏、明礬石以及35%含量的高鈣膨脹熟料,膨脹源為鈣礬石和氫氧化鈣,復合膨脹劑的標準摻量為1096左右,堿含量在0.35%-0.65%之間;
(2)U型膨脹劑是目前應用最為廣泛的膨脹劑之一,主要成分為適量的石膏、明礬以及硫酸鈣水泥熟料等,主要類型包括UEA-1、UEA-2、UEA-3;
(3)鋁酸鈣膨脹劑的主要成分包括石膏、高鋁水泥熟料、明礬石等,通過進行混合磨細制成,混合材料之間發生化學反應形成鈣礬石,摻量為10%-11%左右,堿含量在0.4%-O.5%之間;
(4)明礬石膨脹劑的使用量相對較少,主要成分為硫酸鋁鉀,能夠在硫酸鹽以及堿的作用下生成鈣礬石,以此起到膨脹的作用。
1.2.2減水劑。減水劑主要包括兩種:
(1)普通減水劑。基礎大體積混凝土出題采用的普通減水劑種類相對較多,文章以木質素磺酸鈣減水劑為例,木質素磺酸鈣減水劑中木質素磺酸鈣的含量為重量的62%,還原糖的含量為12%,水不溶物為2.5%左右。
(2)高效減水劑。高效減水劑主要包括以下幾種:MC-5型高效緩凝減水劑,該種高效減水劑是目前應用最廣泛的大體積混凝土外加劑,其應用具有非常多的優點,例如,價格低廉,降低6元/m3左右的混凝土價格;減水率高,與同等的水泥用量進行混用,減水率可達20%左右;延長混凝土初凝時間,幅度大概控制在4小時左右;FDN-440混凝土緩凝減水劑,為一種新型的大體積混凝土外加劑,常用參量為0.4%,范圍控制在O.2%-0.5%之間,當采用0.4%摻量時,減水率能夠達到14%,在常溫中使用時,能夠將混凝土的初凝時間延長2小時左右,對施工具有非常大的意義。
2采用外加劑之后的效果分析
2.1增強混凝土的抗滲能力,提高耐久性
基礎大體積混凝土作為基礎工程,必須具備足夠的抗滲透能力以及耐久性。通過將外加劑應用在大體積混凝土中,其一,能夠提高對地下水的抗腐蝕能力,由于環境污染的原因,導致地下水中含有許多危害物質,對混凝土具有一定的腐蝕作用,因此提高混凝土的抗腐蝕能力能夠提高混凝土的耐久性;其二,提高對水的抗滲透能力,基礎大體積混凝土為建筑的基礎工程,地下水的滲透作用是不容忽視的:其三,提高對氯離子的抗滲透能力,氯離子對鋼筋具有嚴重的腐蝕作用,長時間作用下會影響整個結構的穩定性。
2.2提高混凝土的均質性,降低坍落度損失
在外界環境、運輸條件、現場施工等因素的影響,對混凝土的坍落度造成一定的影響,如果坍落度損失超過2.5cm,將會影響混凝土的整體性能。通過將外加劑應用在基礎大體積混凝土中,能夠有效的提高混凝土的均質性,降低坍落度損失,對保證基礎大體積混凝土施工具有至關重要的作用。
2.3降低混凝土收縮率,避免裂縫的形成
基礎大體積混凝土裂縫是困擾工程技術人員的一大難題,通過將外加劑應用在基礎大體積混凝土中,能夠有效的降低混凝土的收縮率,同時還不影響混凝土的強度,有效的防止裂縫的形成,避免對基礎大體積混凝土的整體施工效果造成影響。
3結束語
總而言之,基礎大體積混凝土的配置以及施工都是非常復雜的系統工程,并且在配置以及施工的過程中會受到各種因素的影響,影響了大體積混凝土的施工質量和功能。通過將合適的外加劑應用在基礎大體積混凝土施工中,能夠有效的提高基礎大體積混凝土的耐久性、抗滲透能力以及減少裂縫的形成,對保證基礎大體積混凝土的整體質量具有至關重要的作用。
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