用水量的多少直接影響了水膠比的大小,進而影響了強度的高低。用水量過多引起的裂縫、蜂窩、麻面等問題又會降低混凝土的耐久性能。眾所周知,降低用水量可以提高混凝土的強度及耐久性的同時節(jié)約部分成本,因此在生產(chǎn)過程中應該嚴格控制。當然,不要誤認為可以無限降低用水量!
一、影響用水量的因素 1、原材料的影響 (1)水泥及摻合料的用量增加,入庫溫度(有時入庫溫度過高會導致坍損過快,用水量大幅提升)、比表面積越大,都會引起混凝土用水量加大。水泥標準稠度用水量的大小直接導致用水量的大小。水泥與外加劑的適應性不佳的情況下會導致配比用水量的變化。 (2)砂、石含泥量、含粉量越高,顆粒級配的連續(xù)性越差,用水量就越大。含水率檢測的準確性直接影響用水量的多少。新入庫的砂石,從料堆頂部到底部的含水率往往相差很大,使用過程中應該多次測量,否則生產(chǎn)時對坍落度影響極大。 (3)外加劑的種類及外加劑減水率大小,引氣劑的多少,以及與水泥適應性的不同。 (4)粉煤灰及礦粉等的燒失量、細度、需水量比等各項性能以及取代水泥量的多少。 (5)其他材料,膨脹劑、纖維、增效劑等的使用都大幅增大或減少了用水量。 (6)不同程度的污水對混凝土的性能影響也有所不同,應加以驗證后再確定。每種材料的用量及性能幾乎都可能直接影響用水量的多少,都應該在選擇材料時或實際生產(chǎn)之前一一進行試配驗證及開盤鑒定,終確定出合理用水量。 2、計量和機器的影響 (1)生產(chǎn)拌樓各材料稱及試驗室各檢測設備,應該定期自校以及定期委托相關檢測部門進行準確校驗。所謂“失之毫厘謬以千里”。 (2)還應定期檢查傳感器的位置是否有變動,稱上是否有灰塵積壓,回塵的布袋是否會引起超稱或少稱,外加劑和水稱是否有滴漏現(xiàn)象,含水率自動檢測定期檢測是否準確等等。 (3)另外先摻和后摻外加劑的順序也是有影響的,一般后摻法對外加劑的利用率更高,可以適當對機器加以改造。 (4)不同的機器的攪拌均勻程度是不一樣的,應定期檢修確保攪拌機刀片及軸承不會磨損過多,皮帶是否有拋灑料。有時會出現(xiàn)統(tǒng)一配比和同一種材料不同拌機用水量相差很大的現(xiàn)象。 (5)應杜絕使用皮帶下的廢料或經(jīng)過處理驗證之后方可使用。預防場地清理工將清理的垃圾使用到混凝土中。有的小站為省事,認為少量垃圾沒什么影響,有時會導致用水量的增加甚至出現(xiàn)混凝土幾天不凝的現(xiàn)象。 3、其他因素 坍落度要求不同的施工部位對坍落度的要求不一樣。高層混凝土、水下灌注樁、鉆孔樁、鋼筋較密時坍落度要求一般偏大,和易性也要求更佳。而承臺、地坪、基礎、后澆帶等則要求不宜過大。因此應預先根據(jù)不同的施工部位調(diào)整配比用水量。 人員方面人員的技術水平、經(jīng)驗豐富程度以及責任心的強弱等都直接影響用水量大小的準確度。操作人員對坍落度及碎石用量等基本的控制標準,做到在放料過程中可以直接判斷出是否正常,可根據(jù)電流表的大小初步判斷,顯示器直觀判斷。生產(chǎn)控制人員再進行取樣檢測確認,并保持一定的頻率。 天氣、溫度的影響夏季由于溫度過高,會引起砂、石等原材料的溫度升高,甚至在空氣中完全失水產(chǎn)生吸水率。夏季的坍落度損失也相應較其他季節(jié)快,適當調(diào)整外加劑的保坍及緩凝成分。在秋期高風季節(jié)由于天氣過于干燥又要注意混凝土的保濕,而不應麻木提高混凝土的用水量來提高坍落度。控制好各個運輸環(huán)節(jié),避免攪拌車在工地等待時間過長,規(guī)劃好行車路線避免路上堵車,避免駕駛員及施工人員追求施工速度而隨意向混凝土中加水。冬季低溫季節(jié)更應降低用水量避免游離水過多而導致混凝土受凍。 二、如何實現(xiàn)低用水量 1、嚴格檢測各材料性能控制好以上各因素來降低用水量。 2、提高外加劑的摻量或使用高效高減水率的外加劑,選擇適應性較好的外加劑和水泥品種。 3、改善砂石級配,找出每個配合比的佳砂石級配來改善和易性,從而減少用水量。 4、通過使用高摻量的膠凝材料來改善和易性。 5、即使料倉加蓋了也應該多次檢測砂石含水率,加強責任心確保每盤出機混凝土的坍落度在控制范圍內(nèi)。 6、與工地施工方溝通很重要,要獲得施工人員的理解多與施工方技術人員進行配合避免坍落度過大。正確的認識:并非坍落度越大,泵送就會越容易,而應調(diào)整和易性及碎石用量來調(diào)整。 7、通常實際生產(chǎn)時用水量與試配用水量會差異很大。因此要嚴格按照試配內(nèi)容選擇優(yōu)于或接近的材料,較試配有更嚴格的水膠比控制,保證有足夠的富余強度,進而保障終進入工地也是合格的。保持生產(chǎn)優(yōu)于試配的原則。 三、確定用水量的方法 1、通過大量的試驗數(shù)據(jù)分析,積累大量的試驗數(shù)據(jù)來準確判斷。 2、通過現(xiàn)場取材料,預先生產(chǎn)前做小容量的試配(1~2L)來確認用水量。 3、多進行取樣,多做開盤鑒定來確認調(diào)整。 4、做到開工前車,盤料必須取樣做檢測。 5、車隨車至工地現(xiàn)場確認坍落度及和易性等,通過電話、微信視頻等及時反饋信息給生產(chǎn)控制人員。保持與工地施工人員的及時溝通,確保質(zhì)量的波動。 6、所有信息必須預先準備,一般晚班人員在早晨開工前提前匯總所有材料、生產(chǎn)、施工現(xiàn)場的信息,以小組會議的形式進行統(tǒng)一商量。確認用水量及配合比的調(diào)整,并且避免了很多的細節(jié)問題。 用水量經(jīng)驗大總結 水有兩個作用:一是保證水泥的水化,二是使新料漿體具有一定的流動性。在通常情況下,后者所需要的水遠多于前者。因此,加水量一般是由流動度確定。由于水的作用,使水泥顆粒分開,當水泥顆粒充分被水分開后,具有較大的自由性,能夠自由的運動,水泥漿體才能表現(xiàn)出流動性。水不但影響混凝土的工作性,它更影響到混凝土的耐久性。如果混凝土中水量太多,那么在冬季水一旦結成冰,體積變大,從而容易使混凝土開裂。水太多,水就會滲透到混凝土中的毛細孔中,當水壓大于毛細孔內(nèi)壓力時,凝膠孔內(nèi)的溶液就會向毛細管滲透。水通過微細孔隙的凝膠體時會產(chǎn)生壓力梯度、當使水移動的壓力足夠大時,混凝土就會破裂。而水的壓力取決于混凝土的飽水程度,飽水程度越大,水壓越大。 01、水泥 在流動度相同的情況下,水泥細度越細,用水量越大?,F(xiàn)在好多水泥廠家為了提高水泥早期強度,在粉磨工藝上大下功夫,使出廠水泥細度幾乎接近于零。這零細度的水泥用來攪拌混凝土直接導致混凝土用水量增加。實驗證明,在相同的流動性下,細度為0.5%的水泥比細度為5%的水泥每方混凝土中的水要多用5~10千克。所以并非越細,水泥性能越好,要有一個佳粉磨細度。此外,水泥顆粒級配對其需水量也有相當顯著的影響,不同顆粒級配的水泥,顆粒的堆積狀態(tài)是不一樣的,顆粒級配窄的水泥,堆積密度較低,空隙率較高;反之,顆粒級配較寬的水泥,堆積密度也較高,相應的空隙率較低。顯然,空隙率的變化也將導致用水量的變化。顆粒級配太窄的水泥,用水量也較大。 02、砂石含泥量 如果砂石中含泥量過大,泥就會緊緊包裹在砂石表面,阻礙砂石與水泥漿體的結合。那么,要使砂石與漿體緊密結合并與之一起滑動從而具有流動性,就需要比較大的水量來破除砂石表面的泥量,從而增大用水量。我單位曾經(jīng)做過這個試驗,配制坍落度為180mm的C30混凝土,在其它條件相同時,砂含泥量為4%、卵石含泥量為1.5%時用水量為170千克;而砂含泥量為2%、卵石含泥量為0.5%時用水量為160千克。所以攪拌站要加強對進廠砂石含泥量的檢測,使之符合JGJ52-2006標準中的規(guī)定。 03、粉煤灰需水量比 目前各攪拌站所用的摻合料大部分為粉煤灰,也有單位摻加少量的硅粉等其它活性材料。按照GB/T1596-2005標準中要求,Ⅰ級粉煤灰需水量比≤95%,Ⅱ級灰需水量比≤105%,Ⅲ級灰需水量比≤115%,如果粉煤灰的需水量比控制在以內(nèi),那么粉煤灰是具有減水效果的,所以要合理的選用粉煤灰等級以及粉煤灰取代率。在保證強度的基礎上,粉煤灰取代率應該取上限。不但能增加泵送效果,還能起到減水作用。 04、配合比的合理性 在一般情況下,根據(jù)不同的強度等級、施工要求選擇砂、石的品種及砂率。因為中、粗、細砂的用水量不同,卵石、碎石的用水量也不同。石子的粒徑應跟據(jù)
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