聚羧酸減水劑在PHC管樁的試驗數(shù)據(jù)分析

林昌華

簡述：本文主要分析了聚羧酸減水劑在PHC管樁生產(chǎn)試驗中的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析探討聚羧酸減水劑在PHC管樁生產(chǎn)應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：聚羧酸減水劑第三代PHC管樁抗壓強度

中圖分類號：C33文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1 前言

PHC管樁自20世紀(jì)80年代進(jìn)入我國生產(chǎn)以來，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家普遍使用萘系減水劑。近些年來，而隨著科技的不斷發(fā)展，被稱為第三代高性能減水劑的聚羧酸系減水劑研制成功，它摻量低，減水率高，混凝土工作性能好，增加混凝土的強度等等優(yōu)異性能，逐漸被水泥制品行業(yè)所選用。由于現(xiàn)階段聚羧酸減水劑的使用成本較高，聚羧酸減水劑在我國的應(yīng)用主要是在一些重點、特殊工程，高強混凝土工程：例如奧運場館工程、三峽工程等等，總體使用量比較少；而一些國家，如日本的聚羧酸減水劑使用量已超過了80%。如今，聚羧酸減水劑不斷的進(jìn)入到了普通工程，例如一些普通商品混凝土使用聚羧酸減水劑生產(chǎn)攪拌混凝土，逐漸深入水泥制品行業(yè)。筆者就聚羧酸減水劑的試驗數(shù)據(jù)分析其在PHC管樁生產(chǎn)應(yīng)用時的性能效果。

2 試驗數(shù)據(jù)分析

2.1 主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)

表1

減水劑類型 品牌 水劑摻量% 折合固體摻量% 減水率% 凈漿流動度mm PH值

★注：水劑摻量、固體摻量是指減水劑用量與膠體材料總量之比。

從表1可以看出：

① 聚羧酸減水劑比萘系減水劑摻量少，但具有較高的減水性能，其減水效果比萘系明顯，且在常規(guī)的凈漿流動性檢測中擁有更出色的表現(xiàn)。

② 聚羧酸PH值趨于中性，其與萘系對比，降低了自身帶入混凝土/砂漿的堿含量，降低了堿集料反應(yīng)，從而在管樁的生產(chǎn)應(yīng)用中提高了PHC管樁的耐久性，延長管樁的使用壽命。

2.2 試件脫模強度

脫模強度也叫初級蒸養(yǎng)強度，砼試件是由質(zhì)檢人員按每100盤料隨機(jī)抽取砼料制做的，試件標(biāo)準(zhǔn)尺寸100×100×100 ㎜立方體，評定符合GBJ107規(guī)定。

試驗中使用水泥為華潤PⅡ42.5R級，磨細(xì)砂細(xì)度≤3.0%（0.08mm水泥標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量），比表面積≥420 m2/kg；細(xì)度模數(shù)為2.8的天然河砂，5~25mm級配的花崗巖碎石；減水劑選用高效減水劑，膠砂減水率≥18.0%。

試驗生產(chǎn)配比：

表2 單位：㎏

試驗中不回?fù)接酀{，萘系初級蒸養(yǎng)流程是先靜置1h，；然后，往蒸養(yǎng)池中充汽加溫，升溫速度不超過15℃/刻鐘，初級蒸養(yǎng)溫度為95℃；恒溫時間為4h，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的恒溫時間后，關(guān)閉供氣閥門，緩慢降溫。

而聚羧酸初級蒸養(yǎng)流程則是先靜置1.5~2h，冬季氣溫低時稍微順長靜置時間，然后蒸養(yǎng)池加蓋充汽，升溫速度及蒸養(yǎng)溫度均與萘系一致，只是恒溫時間減為3~3.5h；

聚羧酸減水劑試驗時間是2011年3月份到2012年2月份，期間一共獲得了1213組砼試件的有效數(shù)據(jù)，而參與分析的萘系砼試件有1143組，兩者各月份的平均數(shù)據(jù)對比如下：

表3單位：MPa

從表3可以看出，聚羧酸與萘系的初級蒸養(yǎng)強度，即脫模強度相差不大，聚羧酸減水劑平均比萘系減水劑高2.6 MPa。聚羧酸減水劑早強效果沒有完全發(fā)揮出來，這主要與生產(chǎn)試驗流程有關(guān)，通常情況下，聚羧酸要求混凝土砼料靜置時間為2.5h左右，而生產(chǎn)試驗時采用了靜置時間為1.5~2h；且氣溫越低，其靜置時間要求越長，所以在氣溫較低的第一、四季度，聚羧酸砼試件的脫模強度會偏低；

2.3 試件壓蒸強度

管樁砼試件脫模后入釜進(jìn)行高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，高壓釜升壓速度小于0.3MPa/30Min，升壓時間約2h；壓力0.95～1.0MPa，并恒壓時間4～5.5h；恒壓時間減速后，降壓速度小于0.3MPa/30Min，時間2h。經(jīng)過壓蒸后，砼試件的抗壓強度檢測試驗數(shù)據(jù)如下：

表4 單位：MPa

從表4可以看出，聚羧酸砼試件后期的壓蒸強度增強效果顯著，砼試件強度全部比萘系的要高，其平均值達(dá)到了99.2MPa，比萘系的高7.1Mpa 。

在試驗的1202組的有效數(shù)據(jù)中，只有2組強度不達(dá)標(biāo)，合格率達(dá)到99.8%，而萘系砼強度有效數(shù)據(jù)為1103組，合格率為98.9%；聚羧酸計算機(jī)室砼強度的穩(wěn)定程度要高于參與分析的萘系減水劑。

2.4 管樁樁身強度

在試驗期間，共對聚羧酸減水劑生產(chǎn)的PHC管樁樁身進(jìn)行了9次抽芯取樣試驗，樁身芯樣規(guī)格為φ80×80mm。檢測數(shù)據(jù)結(jié)果如下：

表5 單位：MPa

從表5可以看出，抽芯強度全部達(dá)到C80，平均強度達(dá)到了92.3 MPa，并且強度也比較穩(wěn)定，達(dá)到了PHC管樁的強度要求。

3 結(jié)束語

作為第三代高性能減水劑，聚羧酸減水劑性能穩(wěn)定，在管樁生產(chǎn)試驗中減水效果明顯、大幅度提高混凝土的強度，并且具有保水性強，可塑性高的特點，這非常利于PHC管樁的日常生產(chǎn)要求；同時，從表2、表3、表4、表5可以知道，在保證混凝土強度的前提下，使用聚羧酸減水劑并不會增加水泥制品的生產(chǎn)成本，甚至可以降低成本，它可以降低生產(chǎn)配比中膠體材料的總含量，同時還可以減少初級蒸養(yǎng)時間，減少蒸汽的使用量。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，聚羧酸減水劑的生產(chǎn)技術(shù)也會日漸成熟，相信聚羧酸減水劑在水泥制品行業(yè)中將會得到越來越廣泛的應(yīng)用，為社會創(chuàng)造更大的效益。

4 結(jié)論

聚羧酸減水劑在混凝土使用中具有摻量低，減水效果明顯，且對混凝土的抗壓強度有大幅度提高的特點，并且混凝土強度效果穩(wěn)定，可操作性強，因此，聚羧酸減水劑適宜配制高性能混凝土，也完全能滿足PHC管樁的生產(chǎn)要求。

參考文獻(xiàn)：

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5.GBT 19496-2004《鉆芯檢測離心高強混凝土抗壓強度試驗方法》.

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。