高温超缓凝碾压混凝土

高温超缓凝碾压混凝土

[摘要]分析了水电站大坝工程混凝土的特点与要求，总结出大坝工程应用碾压混凝土的必要性与合理性以及应用碾压混凝土存在的主要问题是高温超缓凝。通过试验对比分析不同缓凝剂的高温环境与普通环境的缓凝效果以及缓凝时间随掺量变化的关系，优选出适用于碾压混凝土高温超缓凝外加剂，与高效减水剂等功能组份复配研制成高温超缓凝高效减水剂JM-II。不仅适应了碾压混凝土对凝结时间的要求，同时可以很好控制水化热释放，对于大体积混凝土温控非常有利。 [关键词]碾压混凝土，缓凝，高温，减水剂，大坝

与普通混凝土相比，碾压混凝土的原材料、配合比、状态、到成型密实工艺都具有特殊性。原材料方面，普通混凝土一般采用32.5、42.4或52.5级普通硅酸盐水泥甚至早强水泥，粗骨料最大粒径一般为31.5mm或更小，而碾压混凝土的一般采用32.5级中热水泥，粗骨料最大粒径可达80mm，一半达到40mm；配合比方面，普通混凝土的胶凝材料用量范围为300～600kg/m3，粗骨料用量范围为900～1300kg/m3，而碾压混凝土的胶凝材料用量一般只有150～200 kg/m3，粗骨料用量可以高达1700kg/m3；状态方面，普通混凝土拌合均匀之后具有一定的坍落度，碾压混凝土在没有外力扰动时完全没有塑性；成型工艺方面，普通混凝土一般通过振岛使其密实，流动性非常大的混凝土甚至可以在自身重力作用下达到密实状态，而碾压混凝土则必须在机械反复碾压与振动作用下达到密实状态，分层摊铺碾压成型。

可见，碾压混凝土与普通混凝土有很大区别，尤其是其施工成型工艺，与普通混凝土有本质区别，这种成型工艺区别对碾压混凝土的凝结时间提出特殊要求，即凝结时间必须足够长，保证上层浇筑碾压时下面一层尚未凝结硬化，否则上层碾压时会破坏下层已经硬化的混凝土结构，层间结合也受到影响。因此，碾压混凝土的凝结时间必须保证长于可能的不利条件下的每层摊铺碾压时间，即碾压混凝土的凝结时间要适当长一些，同时也有效控制水化热的释放，避免集中放热形成温度冲击出现温度裂缝。与普通混凝土有所不同，碾压混凝土凝结时间的延长并不是一件很容易的时期，尤其在高温季节，要使得其凝结时间达到10h或更长很困难，原因在于这种干硬性混凝土中富裕水分很少，固相组份充分接触，只要小部分水泥水化即可形成凝胶网络达到凝结硬化，而普通塑性混凝土掺加减水剂以后胶凝材料可以被充分分散在液相体系中，水化凝胶不易形成网络从而很容易延长凝结时间。因此，高温地区高温季节碾压混凝土的缓凝是其关键问题之一。针对龙滩水电站大坝碾压混凝土高温超缓凝的要求，通过大量试验，进行了碾压混凝土缓凝技术研究，开发出适应工程需要的缓凝性高效减水剂。

1．缓凝剂的缓凝机理

目前，对缓凝剂的作用机理的认识主要有四种理论：吸附理论、络合物生成理论、沉淀理论和氢氧化钙结晶成核抑制理论。

吸附理论认为，大多数缓凝剂具有表面活性，能在水泥颗粒的固液界面吸附，改变了水泥颗粒表面的亲水性，形成一层可抑制水泥水化的缓凝剂膜，从而导致混凝土的凝结时间延长。络合物生成理论认为，缓凝剂分子可与水泥水化生成的钙离子形成络盐，在水泥水化

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