鐵路高性能混凝土外加劑的適應(yīng)性研究

　　在高速鐵路工程建設(shè)過程中，會用到很多種施工原材料，這些材料所具有的性能將直接影響到鐵路工程建設(shè)質(zhì)量。其中，最基本的施工材料就是混凝土，是整個工程建設(shè)必不可少的，在實際施工中，為了配置出高性能混凝土，就需要往混凝土里面添加外加劑，而混凝土和外加劑之間是具有一定適應(yīng)性的，若適應(yīng)性強(qiáng)，就可以確保混凝土的性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。為了保證鐵路工程的建設(shè)質(zhì)量，就需要研究高性能混凝土中的外加劑適應(yīng)性方面的問題，并針對這些問題，采取有效地措施解決這些存在的問題，這同樣也是現(xiàn)階段鐵路建設(shè)單位需要重點(diǎn)解決的問題。2

　　1聚羧酸混凝土外加劑所具有的適應(yīng)性問題

　　外加劑適應(yīng)性就是當(dāng)外加劑處于相同條件的時候，由于水泥不同而使得使用效果存在差異性，有時幾乎完全不同。近年來，聚羧酸在鐵路建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，在高鐵工程建設(shè)中的實驗表明，其適應(yīng)性比較差，所含的混凝土原材料組分以及產(chǎn)地等因素發(fā)生的細(xì)微改變都會使新拌混凝土所具有的性能改變，該特點(diǎn)與萘系減水劑適應(yīng)性以及穩(wěn)定性較強(qiáng)特點(diǎn)是完全不同的。想要解決該問題，就不可以局限于搭配試驗組分以及更換材料方面，應(yīng)該突破傳統(tǒng)思維方式，在發(fā)展、整體以及宏觀視角上進(jìn)一步探索以及研究。

　　2對適應(yīng)性造成影響的主要因素

　　2.1外加劑本身的因素

　　需要進(jìn)一步提高外加劑質(zhì)量，依據(jù)聚羧酸外加劑在國內(nèi)的實際發(fā)展現(xiàn)狀，制造聚羧酸的聚乙二醇等材料主要是從韓國、德國以及日本等國家進(jìn)口的。而所用的原材料甲基丙烯酸目前正處于引進(jìn)、擴(kuò)大規(guī)模以及消化中。別的單體以及輔助原料若是進(jìn)口的，那么材料成本就非常高，可是國內(nèi)生產(chǎn)的材料質(zhì)量又無法得到保障。所以，原材料所具有的不確定性導(dǎo)致聚羧酸外加劑在品質(zhì)方面也參差不齊。除此之外，對聚羧酸生產(chǎn)進(jìn)行控制的難點(diǎn)以及重點(diǎn)就是整個生產(chǎn)過程。酯化產(chǎn)物質(zhì)量和穩(wěn)定性會嚴(yán)重影響到減水劑產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性。現(xiàn)階段，大部分外加劑廠商都是采用大單體酯化以及混合單體聚合這種合成方式。可是很多廠商沒有重視產(chǎn)品的科學(xué)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計和外加劑及混凝土適應(yīng)性相關(guān)的研究。

　　2.2水泥和聚羧酸外加劑之間的適應(yīng)性

　　使得適應(yīng)性比較差的原因主要有兩點(diǎn)：

　　1)社會原因。現(xiàn)階段比較缺乏系統(tǒng)研究外加劑以及水泥的適應(yīng)性問題，原本需要對水泥、外加劑、混凝土和高耐久性結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體研究，可是因為分屬領(lǐng)域不一樣，所以使得工程技術(shù)人員出現(xiàn)“隔行”現(xiàn)象。例如:在高鐵建設(shè)不斷發(fā)展的條件下，工程結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計人員需要設(shè)計出使用年限超過100年的混凝土結(jié)構(gòu)，想要提升混凝土所具有的耐久性，就應(yīng)該著手于原材料質(zhì)量、生產(chǎn)工藝以及混凝土致密性等方面，可是大部分結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對現(xiàn)階段聚羧酸外加劑實際發(fā)展?fàn)顩r以及敏感性和適用性等問題給相應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)帶來的危害程度不太了解;而施工試驗檢測人員也對水泥實際生產(chǎn)過程以及化學(xué)組分給相應(yīng)外加劑適用性帶來的影響不了解，所以不能要求水泥生產(chǎn)人員采取有效地措施生產(chǎn)出性能非常高的混凝土;而水泥生產(chǎn)人員因為對混凝土實際發(fā)展?fàn)顩r以及聚羧酸外加劑具體技術(shù)缺乏了解，所以只能從利益角度出發(fā)，片面追求水泥材料的早強(qiáng)以及超細(xì)化。同時，對外加劑質(zhì)量進(jìn)行檢測的時候，通過基準(zhǔn)水泥以及工程水泥有可能會產(chǎn)生不同結(jié)果，所以工程水泥以及基準(zhǔn)水泥的組分和生產(chǎn)工藝是不同的。使得原本減水性能非常高的聚羧酸外加劑出現(xiàn)適應(yīng)性差以及敏感性強(qiáng)和性能損失快等問題。

　　2)技術(shù)原因。水泥對聚羧酸外加劑所具有的適應(yīng)性造成影響的主要因素有:水泥化學(xué)組分、調(diào)凝劑種類和分子結(jié)構(gòu)、助磨劑、熟料以及活性、非活性混合材料摻量和種類、含堿量、細(xì)度以及使用溫度等。由于水泥地域性非常強(qiáng)，所以其礦物組分存在一定的差異，使得混凝土性能發(fā)生顯著改變。而調(diào)凝劑石膏晶體實際狀態(tài)、水泥堿含量超標(biāo)、摻加助磨劑、升級細(xì)度以及使用前水泥余熱非常高等均會對外加劑適應(yīng)性造成影響。

　　2.3其他材料組分影響到外加劑適應(yīng)性

　　1)骨料對聚羧酸外加劑混凝土性能產(chǎn)生影響的因素有:含泥量、泥質(zhì)類型、石粉以及粉砂粒。當(dāng)含泥量不斷增加的時候，混凝土所具有的流動性就會顯著降低。

　　2)外加劑對適應(yīng)性造成影響的有:燒失量以及細(xì)度。當(dāng)燒失量不斷變大的時候，混凝土所具有的流變性就會損失得越來越快。

　　3)粉煤灰屬于電廠副產(chǎn)品，各種煤質(zhì)會顯著影響混凝土拌合物所具有的性能。

　　2.4工藝性因素給外加劑適應(yīng)性造成的影響

　　高性能混凝土所具有的初期性能會影響硬化之后的相應(yīng)混凝土性能和其所具有的耐久性，尤其是含氣量會產(chǎn)生直接影響。在混凝土經(jīng)過一段時間運(yùn)輸以及高溫環(huán)境之后，混凝土初期和易性以及流動性都會產(chǎn)生非常大的變化，當(dāng)損失了非常多的含氣量之后，就會使得其流動性、耐久性以及可泵性均顯著下降。

　　3改進(jìn)措施

　　3.1對于外加劑本身

　?、賾?yīng)該選用比較先進(jìn)的設(shè)備，尤其是應(yīng)該采用無損以及質(zhì)量合格的相應(yīng)搪瓷反應(yīng)釜;②應(yīng)該選用質(zhì)量合格的單體來合成;③對合成技術(shù)以及工藝進(jìn)行深入研究，設(shè)計出比較合理的分子結(jié)構(gòu)、便捷的合成技術(shù)及合成工藝;④對反應(yīng)溫度等條件進(jìn)行嚴(yán)格的控制，同時對用水質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制;⑤對生產(chǎn)過程質(zhì)量以及出廠質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制和檢驗;⑥有效提升供應(yīng)商技術(shù)服務(wù)質(zhì)量，對適應(yīng)性進(jìn)行深入研究，同時不斷改進(jìn)適應(yīng)性。

　　3.2水泥和聚羧酸外加劑之間的適應(yīng)性方面

　　應(yīng)該對水泥生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，制造出低熱水泥、和聚羧酸可以相適應(yīng)的一種高耐久性水泥、細(xì)度級配化水泥及低堿水泥。在實際生產(chǎn)中，水泥生產(chǎn)廠家和外加劑供應(yīng)商相關(guān)技術(shù)服務(wù)人員應(yīng)該進(jìn)行合作以及交流，對聚羧酸和水泥適應(yīng)性具體內(nèi)在因素進(jìn)行探索，發(fā)展相應(yīng)的水泥生產(chǎn)技術(shù)以及外加劑具體合成技術(shù)。防止因為調(diào)整水泥組分具體比例使得混泥土拌合物保坍性比較差的問題。現(xiàn)場試驗者、水泥廠相關(guān)研究者以及外加劑供應(yīng)商相關(guān)技術(shù)服務(wù)人員應(yīng)該及時有效進(jìn)行溝通，明確水泥組分比例以及制造水泥的所有原材料產(chǎn)地，從而對拌合物性能進(jìn)行改善。

　　3.3別的材料組分影響到外加劑適應(yīng)性方面

　?、賾?yīng)該選擇質(zhì)量合格的骨料并清潔骨料;②在不超過一定范圍的條件下，利用減小砂率的方法來降低含泥量帶來的影響;③在符合技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，應(yīng)該盡量選用燒失量比較小的摻合料;④當(dāng)使用的摻合料種類不只一種的時候，應(yīng)該盡量減少對外加劑適應(yīng)性帶來不良影響的外摻料的用量;⑤應(yīng)該確保煤源產(chǎn)地具有一定的穩(wěn)定性，這樣可以在一定程度上提升外加劑適應(yīng)性。

　　3.4工藝性因素方面

　　科學(xué)的投料順序以及合適的拌合時間也會對混凝土拌合物所具有的性能造成影響，特別是冬季施工階段，必須依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及時對投料順序進(jìn)行調(diào)整，同時使拌合時間延長。當(dāng)用罐車運(yùn)輸混凝土的時候，應(yīng)該在澆筑混凝土之前的10min以內(nèi)，采取二次摻入法，確保混凝土耐久性不發(fā)生變化，同時改善混凝土流動性，在經(jīng)濟(jì)性方面也是比較合理的。

　　4結(jié)束語

　　綜上所述，和萘系減水劑相比，聚羧酸外加劑的具體適應(yīng)性問題更加復(fù)雜，相應(yīng)有效解決這些適應(yīng)性問題，就應(yīng)該進(jìn)行深入研究，并且以發(fā)展和系統(tǒng)的眼光來對待這些問題，明確外加劑和相應(yīng)混凝土不同組分互相適應(yīng)的具體觀點(diǎn)以及理念，重視水泥技術(shù)、混凝土技術(shù)以及外加劑技術(shù)的共同協(xié)調(diào)發(fā)展，只有這樣才可以有效提升高性能混凝土所具有的耐久性。