[12-11 17:00:56] 来源：http://www.tmgc8.com 铁路工程 阅读：3400次
[摘要]本文主要通过工地实验室测得的实际数据来分析预制轨道板C60砼塌落度损失过快的原因，来指导今后高标号砼的施工，保证砼施工的顺利进行。
[关键词] 减水剂 塌落度损失 相容性
1、工程简介
中交路建德惠轨道板场（13＃板场）中心位于哈大铁路客运专线主线桩号DK771+950处，板场规划占地面积为75亩，主要承担主线DK736+719.76～DK784+805.4全长48.086km范围内轨道板的预制铺设任务，其中包括32m箱梁1315片，24m箱梁18片，连续梁（32m＋48m＋32m）一座，路基两段共4.493km。哈大铁路客运专线地处严寒地区，工程结构质量要求高, 混凝土结构的设计使用年限为100年，因此必须配制出具有良好和易性、高流动性、高耐久性的高性能混凝土,以满足工程结构和结构物施工的需要。所以砂、石、水泥、外加剂、外掺料、等混凝土料源调查和检验，选择性能满足要求且经济、料源稳定的原材料尤为重要。我预制轨道板砼设计强度为C60。
2、C60轨道板配合比
为了保证轨道板的外观质量和提高砼的强度，在C60砼的配合比中掺入了HJSX-A聚羧酸系高性能减水剂。我轨道板C60理论配合比为：1：1.54：2.73：0.11：0.011：0.30；分别表示水泥：砂：石子：水：掺合料：减水剂，（每立方米用料：水泥441kg,细骨料677 kg，粗骨料粒径5～20mm的1203kg,一级掺合料49kg，HJSX-A聚羧酸系高性能减水剂4.9kg,拌和水132kg），其减水剂的掺量是根据生产厂家提供的数据而做的，在拌和站实测坍落度为90~110mm，而实际砼到达施工现场，立即用坍落筒做其坍落度，仅为30~40mm左右，从拌合站到施工现场仅有1公里的路程，砼斗车到达施工现场也只要2~3分钟时间，砼的坍落度损失过快，究其原因，我认为影响坍落度损失的原因有以下几个因素。
3、 影响预制轨道板砼的坍落度损失的因素
3．1．减水剂的掺量
减水剂的掺量通常根据外加剂说明书提供的标准掺量和有关掺量范围的技术参数，结合材料、工程的具体要求选定。我项目部所用的减水剂是山西黄河生产的HJSX-A型高性能减水剂，属于聚羧酸系高性能减水剂，掺量范围在0.8~1.2%之间，最先我板场C60砼的配合比中减水剂的掺量为1.0%。由于每批新到的水泥和掺合料温度特别高，需水量大，水化反应快，使混凝土坍落度损失加快，经过试验和不断的总结经验，发现是外加剂同水泥不匹配。后经过试验室多次试验验证把减水剂的掺量增加为1.2%，事实证明新调整的配合比确实比原来的配合比砼坍落度损失小（见表1）。
3．2．水泥与减水剂的相容性
3．2．1．砼拌合时容易出现闪凝现象。闪凝现象是指在各种内部和外部因素影响下，水泥和水的化学反应过速，几乎达到了僚乱的程度，以致顿时失去所有的坍落度，“闪凝”现象是不能恢复的，闪凝现象在一定条件下与减水剂和水泥都有关，减水剂对掺硬石膏的硅酸盐水泥会发生“闪凝现象”，主要原因是这些减水剂不同程度地降低了硬石膏的溶解度或溶解速度，以及使硅酸盐水泥及铝酸盐矿物水化作用加快，但掺二水石膏的水泥没有闪凝现象，原因是这些减水剂对二水石膏溶解度不仅不降低而且会有促进作用，我项目部用的是吉林亚泰水泥，吉林亚泰水泥主要是掺石膏的硅酸盐水泥，其化学性质正好与减水剂的性能相克，故造成坍落度的闪凝现象，为此我重点的说说外加剂与减水剂的匹配性， 外加剂性能是指在混凝土检验用材料、试验条件作了严格规定的条件下，对混凝土中使用外加剂而引起的必然变化而表示的。经过按国家标准检验合格的外加剂，在有的水泥系统中，高性能减水剂在低水灰比的混凝土中不同程度地存在坍落度损失快的问题；而在另一些水泥系统中，水泥和水接触后在初始60~90分钟内，大坍落度仍能保持，没有离析和泌水现象。前者，外加剂和水泥是不适应的，后者是适应的关于外加剂和水泥之间适应与否，目前还不能定量地表示，大多以外加剂和水泥系统中，掺入某种功能外加剂，能否达到预计的效果来表示是否适应。掺入高性能减水剂的水泥浆体，有一个临界掺量，超过这一掺量继续掺加时，水泥浆体的流动性和混凝土的初始坍落度不再增加，这一点称为饱和点，此时外加剂掺量称为饱和掺量。 在有些情况下，在饱和点上增加减水剂掺量，可以在长时间内保持大坍落度，此时外加剂和水泥是适应的；而在另外一些情况下，在饱和点以上增加减水剂掺量，会导致混凝土离析和泌水，此时外加剂和水泥是不适应的。水泥和高效减水剂适应性可以用初始流动度、是否有明确的饱和点以及流动性损失等三方面来衡量。对于同一种高性能减水剂，饱和点因水泥不同而异；对同一水泥，饱和点也会因高性能减水剂不同而异。对于大多数高性能减水剂—水泥体系，其饱和点掺量大约为0.8~1.2%，饱和点掺量不仅受高效减水剂的质量、水泥细度、石膏类型与含量等因素影响，而且还受搅拌机类型和运行参数的影响。在配置高性能混凝土时，高性能减水剂的掺量通常要接近和等于其饱和点掺量，特别是配置坍落度大于20cm以上的高流动性混凝土时，继续增大掺量，不仅不会改善工作性能或增大减水率，还容易出现明显的泌水和离析现象。改善高性能减水剂和水泥适应性的措施主要有适当控制水泥细度，降低循环负荷率，提高选粉效率，减少过粉磨现象。选择适宜的水泥品种，要选择流变性好、反应性能低的水泥，也就是说，一经搅拌仅结合少量水的水泥或形成钙矾石少的水泥改变减水剂的掺加方法，采用后掺法或分批添加法等措施掺加减水剂，改善混凝土的工作性。选择合适的减水剂，减水剂在碱性条件缓慢反应，从而使混凝土坍落度经时损失减少。总之，高性能减水剂和水泥之间的适应性是一个错综复杂的问题，为提高混凝土的工作性能，除从以上几个方面改善水泥的适应性能外，还必须针对不同的外加剂品种用试验的方法寻找最佳掺加比例。后改变外加剂的掺量，其砼的塌落度，损失降低。见试验室人员现场做落坍度表（如下）：www.tmgc8.com
3.2.1表1
落坍度
时间 9cm 7cm 5cm 2~3cm
从现场到工地 拌和站 现场 10分钟 20分钟
砼经过20分钟后为2~3个落坍度，根本无法满足现场施工，在保证不得影响砼的强度的情况下，后经现场监理及实验监理同意，加大其塌落度（见表2）
3.2.2表2
落坍度 14cm 10cm 7.5cm 3~4cm 2cm
时间 拌和站 现场 10分钟 20分钟 30分钟
3.2.3表2很明显地反映出砼坍落度的损失情况，C60砼在以砼拌和站14cm经20分钟检测仅为3~4cm左右，根本无法进行砼施工，影响砼的振捣及和易性，改用水泥后，砼的坍落度损失值大大地改善。
3.2.4见表3
落坍度值 9cm 9cm 8.5cm 8.0cm 7.0cm
时间 拌和站 现场 10分钟后 20分钟后 30分钟后
从表3中可以很明显地看出落坍度损失值处于正常水平，也符合配合比实验坍落度，能够满足砼的施工要求。
3.2.5．水泥的选择与减水剂的相容性对砼的坍落度影响相当重要，只有通过试验才能选择到“相容性”较好的水泥和减水剂，水泥正是我们通过试验选择的最佳水泥。
3.3．气温的影响
3.3.1．在砼的施工过程中，气温也是对砼坍落度产生影响的原因之一，我项目部在6月至11月对轨道板砼进行施工，施工期间气温基本上在20。~38。之间，7、8、9三个月施工期间的砼塌落度影响较大，可见表4；
表4
坍落度值 9cm 8.5cm 7.0cm 5.0cm 3~4cm
地点或时间 拌和站 现场 10分钟后 20分钟后 30分钟后
3.3.2.表中可以看出气温对坍落度影响也较大，采用拌和时加大用水量，增加其坍落度。由9cm调整为10~12cm左右，经高温散失部分水份后，其落坍度能满足砼的施工，见表5
坍落度值 11cm 10.5cm 9.5cm 8.0cm 6~7cm
地点或时间 拌和站 现场 10分钟 20分钟 30分钟
表五反映的数据符合C60砼坍落度的设计值，能够保证轨道砼的正常振捣与浇注。
3.3.3.砼在气温低时降低塌落度来满足砼的施工，气温降低时高标号砼影响较大，掌握好气温的高低对砼的施工是非常有利的。
3.4.砼斗车的影响
3.4.1.砼斗车在运输过程中保证砼的运输时间，尽量缩短砼罐车的运输时间（见表）
气温 有搅拌设施运输（min）
30~39 10
20~30 30
10~19 45
3.4.2.砼斗车所残留砼的影响，斗车每次浇注完砼都装水进行冲洗斗车内的砼，由于受斗车自身内部的结构影响（锥型式结构）以致砼的残留，斗车内自身砼对每次所拌的砼水份的吸收，当然这只是很小的原因之一。
结束语：高标号砼坍落度损失过快的原因，主要在于减水剂与水泥的选择上，减水剂与水泥选择的好坏对高标号砼坍落度起主导作用，通过对坍落度损失过快原因的分析来指导今后砼的施工，保证施工的顺利进行，使我们在砼的施工中增长经验，也能够更好地了解外加剂与水泥的性能。
参考文献：
[1]《公路工程试验工程师手册》北京：人民交通出版社
[2]《土木工程材料》北京：中国建筑工业出版社
