烏魯木齊市西北方圓建筑工程材料檢測(cè)有限公司 新疆 830000
摘要:隨著外加劑和摻和料在砂漿技術(shù)的大力推廣,外加劑和摻和料對(duì)砂漿技術(shù)發(fā)展問(wèn)題不斷出現(xiàn),而在這其中新形勢(shì)下外加劑和摻和料對(duì)砂漿技術(shù)發(fā)展的效果,是直接關(guān)系到外加劑和摻和料對(duì)砂漿工作的最后效果的關(guān)鍵因素之一。因此,本文主要就外加劑和摻和料對(duì)砂漿中起到的作用進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:外加劑;摻和料;砂漿
一、前言
如何做好新形勢(shì)下外加劑和摻和料對(duì)砂漿技術(shù)發(fā)展工作,為外加劑和摻和料對(duì)砂漿技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的安全保障,是現(xiàn)在外加劑和摻和料對(duì)砂漿技術(shù)面臨的迫在眉睫、亟需解決的頭等課題。
二、常用外加劑與摻和料簡(jiǎn)介
1、減水劑
目前國(guó)內(nèi)合成高效減水劑的產(chǎn)量超過(guò)了20萬(wàn)噸,其中90%以上是萘系高效減水劑。萘系減水劑性能特點(diǎn):(一)在混凝土強(qiáng)度和坍落度基本相同時(shí),可減少水泥用量10%~25%。(二)在水灰比不變時(shí),使混凝土初始坍落度提高10cm以上,減水率可達(dá)15%~25%。(三)對(duì)混凝土有顯著的早強(qiáng)、增強(qiáng)效果,其強(qiáng)度提高幅度為20%~60%。
2、早強(qiáng)劑
混凝土早強(qiáng)劑是指能提高混凝土早期強(qiáng)度,并且對(duì)后期強(qiáng)度無(wú)顯著影響的外加劑。早強(qiáng)劑的主要作用在于加速水泥水化速度,促進(jìn)混凝上早期強(qiáng)度的發(fā)展;既具有早強(qiáng)功能,又具有一定減水增強(qiáng)功能的外加劑稱(chēng)為早強(qiáng)減水劑。早強(qiáng)劑盡管生產(chǎn)和應(yīng)用歷史較長(zhǎng),但隨著人們對(duì)氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子和堿金屬離子等對(duì)混凝土性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性潛在危害的認(rèn)識(shí)程度的加深,以及大摻量礦渣粉或粉煤灰混凝土的開(kāi)發(fā),在早強(qiáng)劑方面還需做大量的工作。
3、粉煤灰
在混凝土中摻加粉煤灰節(jié)約了大量的水泥和細(xì)骨料;減少了用水量;改善了混凝土拌和物的和易性;增強(qiáng)混凝土的可泵性;減少了混凝土的徐變;減少水化熱、熱能膨脹性;提高混凝土抗?jié)B能力。
4、礦渣
又稱(chēng)浸出渣。鈾礦石(或精礦)在酸浸出或堿浸出過(guò)程中未被酸或堿浸出的那部分礦物。由于浸出過(guò)程的選擇性,大部分脈石礦物殘留在礦渣中。也有部分已被酸浸出到溶液中的雜質(zhì)離子(如Fe3+),由于浸出液酸度的降低,又水解沉淀而復(fù)入渣中。為了防止浸出到溶液中的鈾的水解,浸出液需保持一定的過(guò)剩酸。
5、硅灰
硅灰能夠填充水泥顆粒間的孔隙,同時(shí)與水化產(chǎn)物生成凝膠體,與堿性材料氧化鎂反應(yīng)生成凝膠體。(一)顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。(二)具有保水、防止離析、泌水、大幅降低混凝土泵送阻力的作用。(三)顯著延長(zhǎng)混凝土的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環(huán)境下,可使混凝土的耐久性提高一倍甚至數(shù)倍。
三、外加劑的種類(lèi)與性能
1、泵送劑(復(fù)配水劑)
一般泵送劑有下列組分:以減水劑為主的塑化組分,引氣組分,緩凝組分,粘聚保水及其他功能組分,如早強(qiáng)、防凍組分等。減水劑以萘系較常用,聚羧酸系發(fā)展較快。減水劑大多是有機(jī)物且為表面活性物質(zhì),主要起分散、塑化和潤(rùn)濕作用。泵送劑的應(yīng)用,明顯提高了混凝土拌合物的和易性,對(duì)凝結(jié)時(shí)間、泌水率、含氣量等性能的影響,均與泵送劑的種類(lèi)與摻量有關(guān)。摻量可參考供貨廠家的推薦值,再依據(jù)試驗(yàn)調(diào)整。選擇泵送劑時(shí)要先檢驗(yàn)泵送劑與水泥、粉煤灰、礦粉等膠凝材料的相容性、適應(yīng)性,不適應(yīng)的不能使用??闪磉x或調(diào)配后再試。具體按《水泥與減水劑相容性試驗(yàn)方法》(JC/T1083-2008)操作。
2、膨脹劑(粉劑)
水泥凝結(jié)硬化過(guò)程中能使混凝土產(chǎn)生可控膨脹、減少收縮的外加劑稱(chēng)為膨脹劑(除本身產(chǎn)生膨脹外,又與混凝土某些組分反應(yīng)產(chǎn)生膨脹)。主要有硫鋁酸鈣類(lèi)、氧化鈣類(lèi)和其他類(lèi)復(fù)合類(lèi)。膨脹劑在諸多外加劑中有著突出的地位,尤其對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)自防水和補(bǔ)償收縮等方面,已成為較理想的材料。現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》JC476-2001已升級(jí)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并于2009年頒布實(shí)施,修改為《混凝土膨脹劑》GB 23439-2009。
3、早強(qiáng)劑(粉劑)
早強(qiáng)劑按其功能可分為早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑、早強(qiáng)劑高效減水劑。早強(qiáng)劑主要是提高混凝土早期強(qiáng)度,不具減水功能,對(duì)后期強(qiáng)度影響不大;早強(qiáng)減水劑,具有提高混凝土早期強(qiáng)度和減水功能,對(duì)后期強(qiáng)度和耐久性有所提高,能顯著提高混凝土早期強(qiáng)度與耐久性。摻量可依供貨廠家的推薦值,再依據(jù)試驗(yàn)調(diào)整。
4、防凍劑(粉劑)
大部分防凍劑都是采用復(fù)合型的,單一組分的防凍劑極少。防凍劑能降低體系冰點(diǎn)、促凝早強(qiáng)、減少用水量起到增強(qiáng)和防凍效果、引氣減少凍脹應(yīng)力。防凍劑的摻量一般為3-5%。
四、試驗(yàn)方法
按GB175-92及DL/T 5150-2001規(guī)定,將砂漿拌和物成型于三聯(lián)模中,試件尺寸40 mm×40 mm×160 mm,備做強(qiáng)度試驗(yàn);同時(shí)成型砂漿抗?jié)B試件,上口徑70 mm,下口徑80 mm,高30 mm的圓臺(tái)試件。強(qiáng)度試件在養(yǎng)護(hù)室水中養(yǎng)護(hù),抗?jié)B試件在養(yǎng)護(hù)室霧氣中養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期,將強(qiáng)度試件連續(xù)做抗折、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn);將抗?jié)B試件裝入試驗(yàn)試模中,試件與試模間用防水石蠟密封,試驗(yàn)在砂漿抗?jié)B儀上進(jìn)行。由于現(xiàn)行砂漿抗?jié)B規(guī)范中規(guī)定的方法耗時(shí)太長(zhǎng),受條件限制,采取對(duì)砂漿一次加壓抗?jié)B方法,結(jié)果處理采用《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》DL/T5150-2001中規(guī)定的近似公式處理,只是把它的試件吸水率系數(shù)測(cè)定出來(lái)。
五、配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果
1、粉煤灰對(duì)抗?jié)B性能的影響
粉煤灰按5%、10%、15%摻量等量取代水泥,對(duì)砂漿的流動(dòng)度和抗?jié)B性能的影響,詳細(xì)配比和結(jié)果詳見(jiàn)圖1。D表示砂漿流動(dòng)度,mm;h(7 d)表示砂漿7 d滲透高度,無(wú)特殊聲明,以下類(lèi)同。
結(jié)果顯示,砂漿流動(dòng)度隨著粉煤灰的摻量的增加而增大,抗?jié)B性能方面,摻入5%、10%粉煤灰的砂漿7 d的抗?jié)B高度比基準(zhǔn)都均提高了22.7%,摻入15%的粉煤灰的砂漿透水。
2、硅粉對(duì)抗?jié)B性能的影響
硅粉按4%、8%、10%摻量等量取代水泥,對(duì)砂漿的流動(dòng)度和抗?jié)B性能的影響,詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)和圖2。
結(jié)果顯示,在砂漿中摻入少量硅粉,砂漿的抗?jié)B性能大大提高了,但是流動(dòng)度卻大大降低。3組砂漿試件的滲透高度比基準(zhǔn)砂漿滲透高度減少幅度均在55%以上。但是注意到,當(dāng)硅粉摻量大于4%以后,對(duì)砂漿抗?jié)B性能改善不明顯,10%的硅粉摻量的滲透高度僅比4%硅粉摻量砂漿的滲透高度降低18%。這說(shuō)明增大硅粉的摻量,對(duì)砂漿的抗?jié)B性能就不一定有相應(yīng)量的提高。
但是隨著硅粉摻量的增加,砂漿的需水量也跟著增加,砂漿的的干縮量也會(huì)增大,根據(jù)南京水科院院試驗(yàn)結(jié)果,在混凝土中摻入5~10%硅粉,它的180 d干縮量與不摻硅粉的基本相同,摻20%、30%硅粉的混凝土180 d干縮比不摻硅粉的分別增長(zhǎng)22%和33%。本文以提高砂漿抗?jié)B性能為目的,同時(shí)考慮減少砂漿干縮量,選用4%的硅粉摻量為作為重點(diǎn)研究,以此摻量來(lái)優(yōu)化砂漿中微細(xì)顆粒級(jí)配作用,起到增密作用。
3.3 復(fù)摻對(duì)抗?jié)B性能的影響
粉煤灰按5%、10%摻量和硅粉按4%摻量等量取代水泥,對(duì)砂漿流動(dòng)度和抗
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