掺减水剂对混凝土电杆质量及生产成本影响的分析.pdf

2 0 1 1年第 1 0期 l 0月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C0NCRETE AND CEMENT PR0DUCTS 201 1 No 1 0 0c t o b e r 掺减水剂对混凝土电杆质量及生产成本影响的分析 周万军 ( 北票电力电杆制造有 限公 司， 1 2 2 1 0 5 ) 摘要 ： 在 配制混凝 土时掺 入合适 的减水剂 是改善混凝 土性能 、 提 高混 凝土强度行之 有效 的措 施， 也是 节省能 源、 节约水泥的重要途径 。 本 文就 混凝 土电杆 生产中使 用减水剂对其质量及成本的影响及减水剂使用 中应注意的事 项 进 行 了分 析 探 讨 。 关键 词 ： 减 水 剂 ； 影 响 ； 电杆 质 量 ； 成 本 Ab s t r a c t ： Ad d i n g s u i t a b l e wa t e r r e d u c e r s i s a n e f f e c t i v e w a y t o i mp r o v e t h e p r o p e r t i e s a n d s t r e n g t h o f c o n c r e t e w h e n p r e p a r i n g t h e c o n c r e t e ， a n d i t c a n a l s o s a v e t h e e n e r g y a n d c e me n t ． T h e e f f e c t s o f w a t e r r e d u c e r s o n t h e q u a l i t y a n d c o s t i n t h e p r o c e s s o f c o n c r e t e p o l e p r o d u c t i o n a n d t h e p r e c a u t i o n s f o r u s i n g wa t e r r e d u c e r s a r e a n a l y z e d a n d d i s c u s s e d ． Ke y w o r d s ： Wa t e r r e d u c e r ； E f f e c t s ； Q u a l i t y o f p o l e s ； C o s t 中图分类号 ： T U 5 2 5 文 献标识码 ： B 文章编 号 ： 1 0 0 0 — 4 6 3 7 ( 2 0 1 1 ) 1 0 — 3 3 一 O 2 0前 言 水泥在水化过程 中所需要 的用水量仅为水泥 重量的 2 5 ％～ 3 0 ％。为满足工艺要求 ， 保证混凝土在 入模 时 的和 易性 和流 动性 以及 离 心后 的密 实 度 ， 一 般用于混凝土 电杆 ( 以下简称 电杆 ) 生产 的混凝土 水灰比要达到 0 ． 4 0 ～ 0 ． 4 5之间 ，过剩 的水在水泥水 化凝 结完成后蒸发掉 ， 在混凝土内部形成大量 的微 小空隙 ，导致混凝土结构 的强度和耐久性下降 ， 干 缩率增 大 ， 从而直接影响混凝土的质量 。当混凝土 配制过程 中 ， 水泥和粗骨料配合 比一定 时 ， 在保证 混凝 土坍落度不变 的前提下 ， 掺加减水剂可减少混 凝土拌合用水近 2 0 ％， 从 而极大地提高混凝土结构 的密实性和强度 。因此 ， 掺用减水剂是改善混凝土 和易性 、 提高混凝土结构耐久性 、 提高混凝土强度 的重 要 途径 。 1 减 水剂 的作 用 机理 水泥加水拌和后 ， 由于水泥颗粒间分子引力 的 作用 ， 而产生许多絮状物 ， 形成絮凝结构 ， 结构 中包 裹了很多拌合水 ， 从而降低 了混凝土拌合物的和易 性 。减水剂发挥其表面活性作用 ， 致使憎水基端定 向吸附于水泥颗粒表面 ， 使水泥颗粒表面均带上相 同 的 电 荷 ， 加 大 了水 泥 颗 粒 间 的静 电斥 力 ， 导 致 水 泥颗粒互相分散 ， 絮凝结构解体 ， 包裹 的游离水被 释放 出来 ， 从而增加 了混凝 土拌合物的流动性 。另 外减水剂对水泥颗粒的分散作用 ， 使得水泥颗粒与 水 的表面接触增多 ， 水化 比较充分 ， 从而可提高混 凝土 的强度 。 2使用减水剂应注意的事项 ( 1 ) 掺加减水剂 的混凝土在搅拌后到凝结前减 水剂有不同程度的损失 ，水泥颗粒的物理分散使 Z e t a电位下降 ，水泥初期水化反应增加了减水剂的 消耗 ， 因此 ， 生产中减水剂的掺加量应适当提高 。 ( 2 ) 水泥越细 C 。 A和 C 4 A F含量越高 ， 水泥的硫 酸钙溶解速 率越小 ， 碱含量越 高 ， 则坍落度损失越 快 ， 因此 ， 生产 中要加强各工序间的协调 ， 加快 电杆 的成 型速 度 。 ( 3 ) 混凝土混合料入模 时坍落度需保持在 3 0— 5 0 m m之间才能保证离心成型后没有蜂窝 、 麻面 、 空 鼓等外观质量瑕疵。 3用于电杆生产的减水剂选择 大量的实验分析和 电杆实 际生产 中的应用证 明 ， 使用非引气型 的集早强 、 高效减水等功能为一 体 的复合 型萘系减水剂对水 泥颗粒具有 极强 的分 散力 ， 可使混凝土 的水胶 比大 幅度 降低 ， 从而显著 提高混凝土 的和易性及结构 的密实性和耐久性 ， 并 可提高其强度( 见表 1 ) 。 4成 本 分析 能 源 和 水 泥 的 消 耗 是 构 成 电杆 成 本 的 重 要 因 素 ，生产上使用减水剂可 节约能源和减 少水泥用 量 ， 从而可降低电杆生产成本 。 ( 1 ) 电杆生产 中使用减水剂 可缩短电杆蒸汽养 护 时间 ， 从而 降低能源消耗 ， 并且提高模具周转速 率 。利用蒸汽的高温湿热环境 ， 对 电杆进行蒸汽养 护， 能加速水泥水化反应过程， 促使更多的水化物的 形成， 有利于提高混凝土的早期强度 ， 加快模具周转 速度 ， 提高生产效率 。因此 ， 国内电杆生产企业大部 一 3 3— 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1年第 l 0期 混凝土与水泥制品 总第 1 8 6期 注 ： 聚 羧 酸 系 减 水 剂 对砂 含 泥 量极 为 敏感 。 分都采用蒸汽养护。北方地区因温差最大在 4 O ℃、 相对湿度 4 0 ％- 5 0 ％， 蒸汽养护时间一般为 8 h 。南方 地 区温差一般为 2 0 、 相对湿度 7 0 ％- 9 0 ％， 蒸 汽养 护时问常常在 6 h 。达到脱模强度时 ， 掺加减水剂的 电杆和不掺加减水剂的电杆相比， 蒸 汽养护时间可 减少 l ～ 2 h ，降低蒸汽养护费用约 2 0 ％( 见表 2 ) ， 同 时也提高了模具使用效率。 表 2 掺加减水剂和未掺加减水剂 的 电杆蒸 汽养护 费用对 比 ( 2 ) 长期实践证明 ， 掺人 减水剂的 电杆在蒸汽 养护时静停时间在 3 0 ～ 6 0 rai n之间( 根据选用 的水 泥和减水剂确定 ) ， 升温 、 降温速度 2 5 ℃／ h ， 升温时间 2 h。恒温蒸养 2 ～ 3 h 。使用通用硅酸盐水泥蒸汽养 护最高温度不超过 9 0 ℃， 使用矿渣硅酸盐水泥蒸汽 养护最高温度不超 9 5 ℃。如果模具量大且单班生 产 ， 在 平均 5 0 ℃的低 温养 护条 件下 1 0 h也 能达 到预 应力电杆放张强度， 这样还可进一步降低能耗。 ( 3 ) 电杆生产 中使用减水剂可减少水泥用量 ， 降低 固废排放量 ： 电杆在离心成型时 ， 通过离心力 的作用 ， 排除 1 0 ％- 1 5 ％左右的混凝土拌合物用水量 并带出 3 ％一 5 ％左右 的水泥。 使用减水剂用水量可减 少 2 O ％， 离心时排 出的水泥浆 相应减少 ， 从而减少 了水泥浪费 ， 降低 了固废排放量( 见表 3 ) 。 生产 中， 在保证坍落度和混凝土强度不变时掺 表 3 掺 加减水剂 和未掺加减水剂 的 电杆水泥用量及 固废排放量 的对 比 —— 3 4 — ． 加减水剂 ， 每 m 。 混凝土可减少水泥用量 6 0 k g ， 降低 1 3 ． 6 ％。若水泥价格按 4 8 0元／ t 、 减水剂按 5 4 0 0 ／ t 计 算 ， 每 m 混凝土可降低成本 l 8 ． 5 4元 ( 每 m 混凝 土 减水剂用量为 1 ． 9 k g ) 。 5生产控 制 掺加了减水剂的混凝 土性能发生了变化 ， 生产 上应着重控制好布料 、 静停的时间。 ( 1 ) 要注意缩短各工序混凝土滞留时间 生产企业一般都用布料机取代了人工布料 ， 布 料机上都安装有振动装置。掺加减水剂 的混凝土在 振动的过程中增大了泌水率 ， 使布料机下方的混凝 土流动性减小 ， 造成混凝 土人模 困难 、 布料不均或 布料过多 ，使杆体壁厚薄不均和杆体壁厚增大 ， 特 别是夏季生产 ， 混凝 土坍落度损失 比较快 ， 应尽量 缩短混凝土在各工序中的滞留时间 ， 尤其是在布料 机中存留的时间不宜过长。 ( 2 ) 要注意延长电杆的静停时间 萘系减水剂中木钙具有 引气及缓凝性 ， 电杆 离 心成型后需要较长时间才能形成一定的结构强度 ， 所以蒸汽养护时必须延长静停时间 ， 否则蒸养后 电 杆表面很容易产生微小裂缝 、 表面酥松 、 空鼓 、 粘膜 等质量缺陷。如果静停时间不够 ， 大量蒸汽涌入蒸 汽养护池 内， 离心成型的环形电杆在加速水泥水化 的同时 ， 混凝土结 构会吸人 大量 的水分 ， 离心时脱 出的水分会再 次侵入到混凝土结构里 ， 在混凝土没 有达到一定强度时， 还会造成内壁大面积塌料 。 6结论 合理地使用减水剂可使 电杆质量提高 ， 成本 降 低 。但在搅拌混凝土过程 中需严格计量 、 严格控制 搅拌时间和坍 落度 ， 蒸汽养护过程 中需严格控制静 停时间和养护温度 。 收稿 日期 ： 2 0 1 1 - 0 8 - 0 5 作者简介 ： 周万军 ( 1 9 7 7 一 ) ， 男 。 通讯地址 ： 辽 宁省北票市兴顺德农场 联 系电话 ： 1 3 8 4 2 1 1 2 2 0 6 E- ma i l ： I n b p d g@1 2 6．c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m