混凝土超緩凝劑在鉆孔咬合樁施工中的研究與應用 [摘 要]針對鉆孔咬合樁的施工特點配制出新型的混凝土超緩凝外加劑(HLC-NAF2),該產品具有較高的分散性能,摻加后混凝土坍落度經時損失小,緩凝時間可達60~80h,在南京地鐵2號線深基坑圍護工程鉆孔咬合樁施工中得到了成功應用。 [關鍵詞]超緩凝外加劑;鉆孔咬合樁;應用 1 概 述 在一些大型的混凝土工程中,如用于深基坑圍護結構的樁排式擋土墻,該結構為使樁與樁之間的銜接緊密而使擋土墻具有一定擋水的能力,常要求在后續施工的鉆孔樁在施鉆時,同時能對前期已澆筑完畢的鉆孔樁樁身混凝土進行適量的鉆削,以求后續施工的鉆孔樁與前期施工完畢的鉆孔樁相互咬合連成一個整體,而達到使樁排式擋土墻具有擋水的能力[1]。工程施工中的這些特殊的需求,通常需要混凝土的凝結時間延長十幾小時甚至是幾十小時,并且不能影響混凝土的后期強度。顯然,普通緩凝劑已無法滿足要求,為此研制超緩凝外加劑具有極其現實的意義。超緩凝劑研究較多的國家主要是日本,盡管研究開發品種較多,但在工程中有效使用和在市場銷售的品種卻不多。我國也有部分單位開展這方面的研究[2-5],南京瑞迪高新技術公司根據國內外最新科研成果,采用全新科技手段,研制成功了一種具有超常緩凝能力的新型混凝土外加劑HLC-NAF2超緩凝泵送劑。其緩凝效果顯著,兼有高效減水、保塑、保水等性能。該產品分散性強,坍落度經時損失小,混凝土緩凝時間可達60~80h,有效降低了混凝土的水化溫升。 2 超緩凝泵送劑的產品及性能 2·1 超緩凝泵送劑的產品檢測 由于目前沒有專門的超緩凝外加劑技術標準,因此對該產品的檢測參考GB8076-1997《混凝土外加劑》的標準要求,檢測結果見表1和表2。HLC-NAF2超緩凝泵送劑是根據工程特殊要求研制的外加劑,其摻外加劑混凝土的凝結時間較長,從而影響混凝土的3d抗壓強度比,故檢測中該指標不做要求。
2·2 超緩凝泵送劑的產品及性能研究
2·2·1 與水泥的適應性試驗
針對三家不同廠家的水泥,采用測定摻超緩凝泵送劑的水泥凈漿流動度和混凝土拌合物的坍落度、擴展度等指標,研究其與不同水泥之間的適應性,試驗結果見表3、表4。可以看出,該外加劑與三種水泥都具有良好的適應性。
2·2·2 摻量對混凝土性能的影響
研究外加劑摻量對混凝土的性能影響,結果見表5。由表5可知,混凝土的用水量隨外加劑的摻量增加而顯著減少。試驗中發現,外加劑摻量為3.0%的混凝土拌合物出現離析,靜置0.5h后有較多泌水。從工作性看,混凝土的出機坍落度均在210~230mm之間,2h后外加劑摻2.5%的混凝土坍落度損失最大,其余均不超過4cm,這對鉆孔咬合樁混凝土的施工十分重要,高保塑性能保證了鉆機有足夠的移位時間。
超緩凝外加劑的加入引起混凝土早期強度明顯降低,摻量1.8%和2.0%的混凝土3d強度均小于4MPa,當摻量2.2%或以上時,混凝土72h內無法硬化。雖然混凝土早期強度偏低,但標養28d后,摻量在2.5%以下的混凝土強度均能達到設計強度,且強度相差不大。摻量2.5%的混凝土由于早期強度太低,其后期強度受到一定的影響。當摻量增加到3.0%時,混凝土出現了過度緩凝的現象,混凝土強度得不到發展,混凝土試件內部酥軟濕潤。該試驗結果表明,在工程施工中對外加劑,特別是特殊功能的外加劑的計量一定要準確,以免出現由于外加劑超摻引起的質量事故。
2·2·3 養護方式對混凝土強度的影響
分析不同養護方式對超緩凝混凝土強度發展的影響,本文采用三種不同的養護方式,分別為:①標養:混凝土成型后放標養室帶模養護至7天后拆模測強度;②自養:混凝土成型后用塑料薄膜包裹,隔絕空氣養護;③干養:混凝土成型后即放在露天下干燥養護。不同養護方式下混凝土的強度見表6。
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