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關(guān)于混凝土外加劑復(fù)配及應(yīng)用第1頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土外加劑基礎(chǔ)術(shù)語混凝土——是水泥等膠凝材料和石子、沙子、水按一定比例混合在一起的,可塑性硬化人工建材。配合比——指混凝土制作時(shí)膠凝材料,(水泥、粉煤灰、礦粉、硅灰等)和石子、沙子、水、外加劑的比例。水灰比——是指水和水泥的比例,水÷水泥=水灰比。(W/C)第2頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土外加劑基礎(chǔ)術(shù)語水膠比——是指水泥膠凝材料之和與水的比例,一般指混凝土用水量如:水160公斤,水泥320公斤,粉煤灰80公斤,即水膠比為:160÷(320+80)=0.4即W/C=0.4。膠凝材料——與水拌合后在一定時(shí)間內(nèi)和常溫下可產(chǎn)生一定強(qiáng)度的材料,如:水泥、礦粉、粉煤灰、硅粉(灰)等。骨料——大骨料:指石子、小骨料、沙子。第3頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三強(qiáng)度——抗壓強(qiáng)度,混凝土單位體積(如100×100×100mm、150×150×150mm)在壓加力下被破壞前承受的最大壓力(每平方厘米/兆帕。(mpa)膠凝材料越多,(砼成本增大)水灰比越小,用水量越少,強(qiáng)度越高。反之,膠凝材料越少,水灰比越大,強(qiáng)度越低,抗壓用C5、C15、C25、C30等表示??拐蹚?qiáng)度,是指一定體積在折斷時(shí)所用的力,抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度成正比關(guān)系。和骨料直徑成反比關(guān)系?;炷痢⑼饧觿┗A(chǔ)術(shù)語第4頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土、外加劑基礎(chǔ)術(shù)語抗?jié)B——混凝土,抗水滲透的承壓指標(biāo)。砼容重——1立方米砼的重量一般C30—C60混凝土,為2350kg-2450kg之間。第5頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土性能術(shù)語塌落度——把砼和外加劑拌合好后裝入錐形混凝土塌落度試驗(yàn)測(cè)試筒,然后提起后,量取混凝土最高點(diǎn)與筒上而的距離。即塌落度,用mm表示。塌落試驗(yàn)值大表示混凝土流動(dòng)性好,反之差。第6頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土性能術(shù)語初拌塌落度和工作塌落度——砼在初拌時(shí)塌落度稱為初拌塌落度,1小時(shí)后再次測(cè)試的值為工作塌落度。第7頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土性能術(shù)語泌水——砼在靜置狀態(tài)下,表面泌出的水稱做泌水現(xiàn)象。泌水率——不加外加劑,與加外劑砼的泌水量之比(相同塌落度狀態(tài)下)。第8頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土性能術(shù)語抓底(扒底)——砼在靜置后重新鏟起時(shí)比較困難,費(fèi)力稱做抓底。離析——水泥和沙漿與石子在靜置時(shí)分離并滲出(析出)水的現(xiàn)象。合易性——砼在拌合后,漿體、沙、石子能夠均勻混合,用工具翻攪時(shí)輕松,省力合易性好,反之稱為差。第9頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土性能術(shù)語凝結(jié)時(shí)間——砼硬化開始稱為初凝,硬化達(dá)到一定的強(qiáng)度值(一般用手指按壓時(shí)無手指印)時(shí)為終凝。第10頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑術(shù)語功能性外加劑——防凍、抗腐蝕、抗折等。減水劑(高效)——木質(zhì)素系、萘系、氨基磺酸鹽系、三聚氰胺系減水劑、脂肪族減水劑、聚羧酸系減水劑。減水率——在保持砼相同流動(dòng)性(塌落度、擴(kuò)展度)時(shí),加入外加劑后減少的用水量和不加外加劑時(shí)用水量的比、稱為減水率。高效減水劑一般最大減水率在25—28%,聚羧酸系在30%以上,但成本高應(yīng)用較少。第11頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑術(shù)語泵送劑——一般減水率在15%以上,1小時(shí)后砼塌落度在180—160mm以上的外加劑稱為泵送劑。泵送劑是用減水劑(緩凝劑、引氣劑等材料配制的產(chǎn)品,可滿足砼泵送的技術(shù)要求)。早強(qiáng)劑——能使砼在早期(1天,3天,7天)產(chǎn)生較高強(qiáng)度的外加劑。第12頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑術(shù)語摻量——外加劑加入量與膠凝材料總量的比為摻量,如:C×1.2%,C×2%等。泵送劑(也有人稱為外加劑)比重——液體的比重一般用比重計(jì)(密度計(jì))測(cè),常值在1.1-1.2之間。固含量(含固量)——液體泵送劑中固體材料的百分含量如35%,30%等第13頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑術(shù)語單價(jià)(成本價(jià))——每噸外加劑(泵送劑)成本。一般泵送劑成本在1200元—2200元/T之間性價(jià)比——使用相同成本的外加劑(單價(jià)乘摻量)時(shí)各種外加劑的性能之比。如摻量1%單價(jià)為4000元/T,砼試驗(yàn)為塌落度(工作塌落度)180mm,那么每噸成本(或售價(jià))為2000元/T時(shí),摻量應(yīng)該為2%,即總價(jià)相同:1(摻量)×4000元(單價(jià))=2(摻量)×2000元(單價(jià))此前提下在比較塌落度(工作)強(qiáng)度、性能為性價(jià)比。第14頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑術(shù)語外加劑合成技術(shù)——各種化工材料通過一定的溫度、時(shí)間、投料比等因素,化學(xué)合成的外加劑技術(shù),該類技術(shù)投資大,時(shí)間長(zhǎng)約幾個(gè)月可生產(chǎn)出產(chǎn)品。外加劑復(fù)配技術(shù)——把單一的功能性材料如各類減水劑,緩凝材料等等用水作為載體(固體時(shí)選粉煤灰)混合在一起的技術(shù).復(fù)配技術(shù)有配料量、配料順序,摻量設(shè)計(jì),適應(yīng)性調(diào)整長(zhǎng)期存放質(zhì)量觀察,檢驗(yàn),調(diào)整,性價(jià)比分析,原材料對(duì)比試驗(yàn)等項(xiàng)技術(shù)環(huán)節(jié)。第15頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三請(qǐng)大家休息第16頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑凈漿流動(dòng)度測(cè)試凈漿流動(dòng)度是測(cè)試外加劑的基本方法之一。它可檢驗(yàn)外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性和相對(duì)應(yīng)的減水率。凈漿流動(dòng)度常用方法有二個(gè)水灰比,即W/C=0.29,W/C=0.35,也就是水泥300g用水87g或水泥300g用水105g。第17頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑凈漿流動(dòng)度測(cè)試一、檢測(cè)稱水泥300g,水87g,(用量筒取水時(shí)應(yīng)先標(biāo)定)外加劑按使用摻量或廠家推薦摻量稱好后,把水和外加劑充分?jǐn)嚢杈鶆颉S脴?biāo)準(zhǔn)濕度毛巾(棉質(zhì)毛巾充分濕透后用中等力擰干,不滴水滴為準(zhǔn)),擦試凈漿攪拌機(jī)拌叉和水泥缽(手工攪拌時(shí)擦用具)。第18頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑凈漿流動(dòng)度測(cè)試放入水泥,開啟攪拌機(jī),空轉(zhuǎn)15秒,開始加水和外加劑混合液,用大于20秒小于30秒時(shí)長(zhǎng)加完。在攪拌機(jī)停機(jī)前10秒,用標(biāo)準(zhǔn)濕度毛巾擦試模(上徑35mm,下直徑60mm,高60mm)玻璃板(400mm×400mm)凈漿攪拌機(jī)在中間停止時(shí)把粘附在水泥缽壁上的水泥刮入漿體中。第19頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三當(dāng)攪拌機(jī)停止時(shí),迅速拿下并向模內(nèi)倒入水泥漿,并刮平,用時(shí)不能超過20秒,并自然提起試模,在漿體不流動(dòng)或30秒內(nèi)量取縱橫二個(gè)直徑,取平均數(shù)。為凈漿流動(dòng)度第一值數(shù)據(jù)。當(dāng)用W/C=0.29時(shí)一般不作凈漿損失,需要測(cè)時(shí)可用W/C=0.35測(cè)定。外加劑凈漿流動(dòng)度測(cè)試第20頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑凈漿流動(dòng)度測(cè)試二、易出現(xiàn)誤差的因素1、外加劑與水混合不均勻,加入。2、加入速度過快或用水和外加劑混合溶液浸泡水泥后再攪拌。加入速度過慢(大于30秒)。3、毛巾濕度、玻璃板濕度模具濕度不標(biāo)準(zhǔn),過早或過遲擦玻璃板等。4、提模速度過慢或二次起模,(提模中間有停頓),提模速度過快。量取凈漿時(shí)間過早或延遲。第21頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑凈漿流動(dòng)度測(cè)試二、易出現(xiàn)誤差的因素5、水泥、外加劑、水、攪拌時(shí)間計(jì)量不準(zhǔn)確。6、同種水泥、同外加劑、同攪合水、同地點(diǎn)、同用具、同時(shí)間、同一人員測(cè)試值相差5mm為合格。7、水泥的出廠時(shí)間、濕度對(duì)凈漿流動(dòng)度影響很大。檢測(cè)時(shí)可和已確認(rèn)的產(chǎn)品做對(duì)比試驗(yàn)。第22頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑凈漿流動(dòng)度測(cè)試二、易出現(xiàn)誤差的因素8、測(cè)試外加劑性能時(shí)凈漿流動(dòng)度應(yīng)控制在220mm—240mm之間。當(dāng)達(dá)不到要求時(shí)可增加外加劑摻量或用水量。當(dāng)凈漿流動(dòng)度過大時(shí)可減少外加劑用量或用水量。外加劑性能是一個(gè)相對(duì)指標(biāo),所以測(cè)試前要求標(biāo)準(zhǔn)樣本或多種外加劑以便進(jìn)行比較第23頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑、減水率、保塑凝結(jié)時(shí)間
簡(jiǎn)易測(cè)試方法(沙漿法)使用收貨方(業(yè)務(wù)單位)的配合比(C30)原材料包括水進(jìn)行試驗(yàn),外加劑按規(guī)定摻量加入。如果沒有業(yè)務(wù)單位的配合比,用配合比檢測(cè)。第24頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑、減水率、保塑凝結(jié)時(shí)間
簡(jiǎn)易測(cè)試方法(沙漿法)常用配合比:S(砂子)G(石子)C(水泥)F(粉煤灰)W(水)Y(外加劑)800g1100g320g80g180g8g(C×2%)第25頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑、減水率、保塑凝結(jié)時(shí)間
簡(jiǎn)易測(cè)試方法(沙漿法)方法:稱取S800gC320gF80gW180gY8g(如業(yè)務(wù)單位有規(guī)定,以上配合比各項(xiàng)按業(yè)務(wù)單位配合比進(jìn)行),放入直徑150mm—200mm不銹鋼盆中,水和外加劑放在一起攪拌均勻備用,砂、水泥、粉煤灰放在一起攪拌均勻備用。備好料后把水和外加劑的混合液倒入盆中,浸泡15秒后開始攪拌。第26頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑、減水率、保塑凝結(jié)時(shí)間
簡(jiǎn)易測(cè)試方法(沙漿法)方法:從倒入水時(shí)開始計(jì)時(shí),攪拌4分鐘后,倒入水泥凝結(jié)時(shí)間測(cè)試鋼模(注意:不是水泥凈漿試模),刮平,提起鋼模。提模時(shí)不要過快,也不要過慢。一般速度即可。(鋼模放在玻璃板上,其它事項(xiàng)同水泥凈漿流動(dòng)度檢試方法),量取擴(kuò)展度,看泌水情況,可作30分鐘,45分鐘,1小時(shí)保留值試驗(yàn)。方法:達(dá)到時(shí)間要求時(shí)間后攪均,入模,測(cè)量即可。第27頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑、減水率、保塑凝結(jié)時(shí)間
簡(jiǎn)易測(cè)試方法(沙漿法)使用此方法,因各地情況不同,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行適量調(diào)整。這一方法必須和業(yè)務(wù)單位對(duì)比樣做對(duì)比試驗(yàn)。進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的對(duì)比,做為配制外加劑的參考依據(jù)。第28頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑混凝土試驗(yàn)混凝土外加劑的減水率、塌落度損失,適應(yīng)性、合易性,凝結(jié)時(shí)間,強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)都依據(jù)混凝土試來檢測(cè)。所以混凝土試驗(yàn)非常重要,同時(shí)也易出現(xiàn)操作誤差。第29頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑混凝土試驗(yàn)一、取料外加劑的檢測(cè)一般選用C30配合比進(jìn)行試驗(yàn)。取樣前先對(duì)使用工具進(jìn)行濕潤(rùn)。一般泵送劑,緩凝減水劑混凝土試驗(yàn)取料順序?yàn)椋捍笫?、小石子、粗沙、中沙、?xì)沙、礦粉、煤灰、硅灰、水泥。即:石—沙—摻合料—水泥。普通混凝土小方量試驗(yàn)(小于15升)用人工拌合。第30頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑混凝土試驗(yàn)二、試驗(yàn)在取料同時(shí)把水和外加劑攪拌均勻并準(zhǔn)備好,當(dāng)把集料攪拌均勻后,開始加入外加劑和水的溶液。第一次加總量的二分之一。攪拌均勻后第二次再加入剩余量的二分之一。攪拌均勻后再加入剩余的全部溶液,并攪拌均勻。用時(shí)4分。從加水時(shí)計(jì)時(shí)起5分鐘后測(cè)塌落度。分二次或三次入模。插實(shí)后,用不少4秒,不大于6秒的時(shí)長(zhǎng)提起塌落度筒。當(dāng)混凝土流動(dòng)靜止時(shí)測(cè)試塌落度和擴(kuò)展度。第31頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑混凝土試驗(yàn)三、影響測(cè)試的因素1、不按順序放料,特別是先放水泥。對(duì)于新鮮,溫度較高的水泥以及對(duì)外加劑適應(yīng)性差的水泥,會(huì)造成較高的減水效果和保塑性,這是因?yàn)樗嘞扰c濕潤(rùn)的用具接觸,造成了部分受潮、水化。降低了活性所至。這種情況也可能會(huì)與濕沙接觸時(shí)發(fā)生。在混凝土試驗(yàn)中稱為預(yù)先受潮現(xiàn)象。第32頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三三、影響測(cè)試的因素2、濕潤(rùn)工具水份過大,有積水或過干。造成水灰比變化。3、干沙試驗(yàn):干沙在試驗(yàn)中,會(huì)吸收外加劑和水的溶液,而含水在3%以上的沙拌合時(shí)的試驗(yàn)和實(shí)際攪拌塔中的情況基本一致。使用干沙時(shí)先用部分水濕潤(rùn)一下,再進(jìn)行試驗(yàn)(含水率控制在3%—6%之間)第33頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三4、攪拌機(jī)攪拌,當(dāng)小于15升試量時(shí)使用攪拌機(jī)很易造成合易性差的現(xiàn)象。5、測(cè)塌落度時(shí),插搗過于用力,特別是配合比中大石子多,沙率偏低時(shí)易出現(xiàn)塌落度低的現(xiàn)象。三、影響測(cè)試的因素第34頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三6、加水、外加劑時(shí),用浸泡的方法,會(huì)使混凝土性能出現(xiàn)誤差。因?yàn)樵谶@種方法中,局部外加劑和水泥過量接觸,造成分散性和固液相中正負(fù)電位不平衡的衰減。應(yīng)采用邊加邊攪拌的方法,這種小方量的試驗(yàn)方法和攪拌塔生產(chǎn)的混凝土性能接近。三、影響測(cè)試的因素第35頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三7、使用攪拌機(jī)攪拌時(shí),加入水和外加劑溶液速度過快(少于15秒)會(huì)造成試驗(yàn)誤差。同攪拌時(shí)間短(小于4分)進(jìn)行塌落度測(cè)試會(huì)造成假性塌落度值。三、影響測(cè)試的因素第36頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三8、外加劑的塌落度保留值與拌合量現(xiàn)場(chǎng)溫度、物料溫度、水泥新鮮度,混凝土保留樣放置情況有關(guān)。一般測(cè)外加劑時(shí)選擇三種同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn),以免造成認(rèn)為誤差。外加劑混凝土試驗(yàn)第37頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三請(qǐng)大家休息第38頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三減水劑
普通減水劑高效減水劑木質(zhì)素類減水劑其它減水劑木鈉木鎂木鈣堿木素引氣減水緩凝木漿竹漿葦漿草漿單糖低聚糖多糖纖維及其衍生物常見品種萘系減水劑脂肪族減水劑氨基磺酸鹽減水劑三聚氰胺減水劑蒽系減水劑聚羧酸水劑糖密減水劑糖鈣減水劑糖鈉減水劑各類減水劑幾種分子形式直線型齒型鏈狀第39頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三萘系減水劑萘系減水劑是我國(guó)目前減水劑品種中使用最廣泛的高效減水劑,均占減水劑總量70—80%左右。工業(yè)萘+濃硫酸+水+工業(yè)甲醛+堿熱風(fēng)
磺化水解縮合中合干燥
蒸汽(電)加熱蒸汽冷卻冷卻水成品
第40頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三1、磺化:取代萘核上的氫原子,形成磺酸基(-SO3H)。提高其溶解性,有效成分為β-萘磺酸。2、水解:除去磺化時(shí)生成的a-萘磺酸。3、縮合:在酸性中β-萘磺酸進(jìn)行甲基化反映,由低縮聚物轉(zhuǎn)變成高縮聚物。4、中和:使用堿(NaOH)或灰乳,中合多余的SO3,使產(chǎn)品增加穩(wěn)定性。第41頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三產(chǎn)品性能萘系減水劑干粉(含水8-9%,硫酸鈉含量18-22%)摻量0.5-1.5%,最大減水率為25%,干粉最佳性價(jià)比使用量為0.75%-0.8%。第42頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三氨基磺酸鹽減水劑氨基磺酸鹽水劑是一種高性能劑,其減水率在上極線時(shí)突破了25%,因其與水泥及礦物外加劑有很好的適應(yīng)性,受到砼界的關(guān)注。第43頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三氨基磺酸鹽合成工藝(一步合成法)在反應(yīng)釜中加水,對(duì)氨基苯磺酸(鈉)苯酚、甲醛等升溫、恒溫及可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。在反映中存在著酚的甲基化,磺酸根介入,縮合等過程。第44頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三產(chǎn)品介紹氨基系減水劑是目前市場(chǎng)上減水劑品種中較先進(jìn)的技術(shù),因其具有較高的減水率,對(duì)水泥的廣泛適應(yīng)性,被廣大客戶所采用。在一些地區(qū)在萘系減水劑中,摻入部分的氨基系減水劑,使泵送劑的性能得到了改善,高強(qiáng)混凝土因低水灰比,高強(qiáng)度的要求,使單一的萘系減水劑不能滿足需求,加入氨基系減水劑后使情況得以大大改善。第45頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三在水泥預(yù)制件中,如橋梁制品,管樁制品,軌枕等水泥制品,要求強(qiáng)度高(C50-C90)時(shí),氨基系減水劑也顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但目前市場(chǎng)上生產(chǎn)的氨基減水劑由于成本較高,生產(chǎn)量很少,使這一技術(shù)的使用受到限制。氨基系減水劑與其它品種減水劑復(fù)合后,減水率會(huì)比單一品種有很大提高。氨基系減水劑的技術(shù)優(yōu)勢(shì)被國(guó)內(nèi)外同行所肯定認(rèn)可。第46頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三系列氨基減水劑新品種新型氨基產(chǎn)品與市售產(chǎn)品相比具有以下特點(diǎn):(1)、在相同的慘量的情況下,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、減速水率等基本相同,或超過市場(chǎng)產(chǎn)品。(2)、對(duì)早強(qiáng)水泥,更加適應(yīng)。產(chǎn)品經(jīng)調(diào)制后,可對(duì)各種水泥適應(yīng),明顯高于市場(chǎng)產(chǎn)品。第47頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三(3)、在控制好摻量的情況下,不泌水,不離析,混凝土試驗(yàn)不抓底。而市場(chǎng)其他產(chǎn)品以及萘系產(chǎn)品,在滿足塌落度要求時(shí),往往因其合成分子結(jié)構(gòu)原因?qū)е旅谒?,或塌落度損失過大。而中心產(chǎn)品在超摻時(shí)只出現(xiàn)稀槳,外加劑把水泥和水緊緊結(jié)合在一起,不泌水,或少泌水,水泥凈槳流動(dòng)度基本無損失,一些水泥品種有增加現(xiàn)象。第48頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三(4)、新型產(chǎn)品可與各種減水劑、緩凝劑、引氣劑、增稠劑,及防水類產(chǎn)品共同使用。常用摻量為0.5—1.2%之間,極限摻量為3.5%,對(duì)一些水泥品種,最大減水率可達(dá)37%。氨基產(chǎn)品與糖、三聚磷酸鈉復(fù)合,有較好的效果,特別是對(duì)PC(復(fù)合硅酸鹽水泥)水泥可明顯減少塌落度損失,增大減水率。第49頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三新型氨基減水劑與市場(chǎng)上原配方氨基比,其生產(chǎn)成本大大下降,合成時(shí)間由原來的8小時(shí),縮短到約3小時(shí)。固含量由原來的40%左右,下降到30%左右,成本由原來的3200元左右,(苯酚:11元/kg,對(duì)氨基苯磺酸鈉:7元/kg,甲醛1.5元/kg,液堿2元/kg其他助劑8元/kg)下降到每噸2200到2500元左右。其相同摻量時(shí)使用效果基本一致。對(duì)一些水泥品種經(jīng)調(diào)配后,效果優(yōu)于傳統(tǒng)的產(chǎn)品。第50頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三三聚氰胺減水劑該項(xiàng)堿水劑是一種高分子聚合物表面活性劑,屬陰離子表面活性劑,主要是由三聚氰胺與甲醛生成三甲基三聚氰胺,再經(jīng)磺化,縮合而得到的一種液體減水劑(可干燥成粉體)。第51頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三一、三聚氰胺減水劑工藝:在反映釜中一次(或多次)加入水,三聚氰胺、甲醛、硫酸鹽經(jīng)溫、降溫一次性合成。二、生產(chǎn)三聚氰胺減水劑產(chǎn)品設(shè)備投資同《氨基磺酸鹽減水劑生產(chǎn)設(shè)備投資》。第52頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三三、生產(chǎn)性能三聚氰胺產(chǎn)品對(duì)水泥及摻合料有較強(qiáng)的增強(qiáng)性.因各種工藝生產(chǎn)出產(chǎn)品不同,對(duì)水泥適應(yīng)性、減水率、增強(qiáng)性都有所不同,其性價(jià)比與萘系減水劑基本接近。早期強(qiáng)度較好,混凝土表面光潔度優(yōu)于其他減水劑,防凍性能較好,中心推出產(chǎn)品為液體產(chǎn)品,固含量30%左右,價(jià)格在1500元/T—1650元/T之間,合成時(shí)間為8—10小時(shí)。第53頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三四、行業(yè)先進(jìn)科研項(xiàng)目雙分子三聚氰胺,產(chǎn)品性能優(yōu)于市售產(chǎn)品。第54頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三脂肪族減水劑脂肪族減水劑是脂肪族羥基磺酸鹽縮合物一、工藝;以羥基化合物為主要原料,通過碳負(fù)離子的產(chǎn)生,而縮合得到的一種脂肪族高分子聚合物.在該體系中通過亞硫酸鹽對(duì)羥基加成而引入了親水磺酸基團(tuán),形成一端親水,一憎水的有表面活性基分子特經(jīng)的高分子減水劑。第55頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三二、脂肪族減水劑合成投資(同氨基磺減水劑合成投資)三、產(chǎn)品性能由于脂肪族減水劑近年來發(fā)展較快,產(chǎn)品性能差異較大,總之其性價(jià)比與荼糸相近,但產(chǎn)品對(duì)混凝土著色,堿合量較高是一個(gè)缺點(diǎn)。第56頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三四、科研新工藝根據(jù)幾年來北京、上海、四川、山東等地脂肪族的發(fā)展,推出了一系列脂肪族合成工藝。各地可根據(jù)水泥及摻合料情況選擇,單價(jià)在1500—1850元.噸之間。含固量35%左右。第57頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三聚羧酸減水劑羧酸鹽接共聚減水劑是一種全新的高性能減水,減水率(最大)30%以上,是高強(qiáng)首選品種。第58頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三一、聚羧酸工藝聚羧酸分二步合成和一步合成法 。 使用大單體可一步合成,制作大單體工藝復(fù)雜,投資也較大。在反映中加入單體,羧酸反應(yīng)進(jìn)行共聚,在印發(fā)劑的作用下進(jìn)行一次共聚,得到大分子聚合物。第59頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三二、工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備投資使用市場(chǎng)現(xiàn)有材料,聚合聚羧酸堿劑,主要設(shè)備為:反映釜、加熱、冷卻系統(tǒng),計(jì)量、儲(chǔ)存系統(tǒng)總投在20萬左右可成。第60頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三三、產(chǎn)品性能及成本1、減水率高,大于30%,固含量20—25%的材料約在4000元/T左右,市場(chǎng)價(jià)在5000元/T。2、坍落度損失很小。3、后期強(qiáng)度高。第61頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三四、科研新產(chǎn)品
根據(jù)聚減水率高,成本高這一特性,推出“雙配聚羧酸泵送劑”這一產(chǎn)品,性價(jià)比大大提高,目前在南方一些城市已可與萘系泵送劑相比。第62頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三請(qǐng)大家休息請(qǐng)大家休息第63頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三緩凝劑糖類及碳水化合物多元醇及其衍生物羥基羧酸鹽類無機(jī)鹽類葡萄糖
糖密蔗糖乙糖酸鈣多元醇
胺類衍生物纖維素類葡萄糖酸鈉灑石酸檸檬酸水楊酸乳酸磷酸鹽亞硫酸鹽硼酸鹽硫酸亞鐵鋅鹽其它硫酸鹽引氣劑陰離子型自然物非離子型松香熱聚物及松香皂烷基苯磺酸鈉脂肪醇硫酸鈉三帖皂苷烷基酸聚氧乙烯醚引氣品種對(duì)降強(qiáng)影響脂肪醇酸鈉OP-8OP-9OP-10烷基苯酚聚氧二烯醚烷基苯黃酸鈉松香皂烷基磺酸鈉松香熱聚物小于小于小于第64頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三緩凝劑緩凝劑是一種能延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。緩凝減水劑則是兼有緩凝和減水功能的外加劑。目的是用來調(diào)節(jié)新拌混凝土的凝結(jié)時(shí)間。緩凝劑可以根據(jù)要求使混凝土在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持塑性,以便于澆筑成型或是延緩水化放熱速率,減少因集中放熱產(chǎn)生的溫度應(yīng)力造成混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫。在流化混凝土中,緩凝劑可用來克服高效減水劑的坍落度損失,保證商品混凝土的施工質(zhì)量。隨著混凝土質(zhì)量的提高以及高性能混凝土的問世,商品混凝土使用范圍的不斷擴(kuò)大,緩凝減水劑及緩凝高效減水劑得到了日益廣泛的應(yīng)用。第65頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三(一)緩凝劑品種與性能
緩凝劑主要用于延緩水泥的水化硬化速度,以使新拌混凝土在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持塑性。目前在混凝土中使用的緩凝劑品種也較多。不同的緩凝劑其使用效果及作用機(jī)理也是不盡相同的。按其生產(chǎn)來源分,可以分為工業(yè)副產(chǎn)品類及純化學(xué)品類。按其化學(xué)成分來分又可分為:無機(jī)鹽類、羥基羧酸鹽類、多羥基碳水化合物類、木質(zhì)素磺酸鹽類等。第66頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三按其化學(xué)成分分類如下:1、無機(jī)鹽類緩凝劑最常用的無機(jī)鹽類緩凝劑有磷酸鹽、硼砂、硫酸鋅、氟硅酸鈉等。磷酸鹽是近年來研究較多的無機(jī)緩凝劑。磷酸(H3PO4)并無明顯的緩凝作用,某些磷酸鹽則有較強(qiáng)的緩凝作用。如焦磷酸鈉、二聚磷酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉等。摻入磷酸鹽會(huì)使水泥水化的誘導(dǎo)期延長(zhǎng),并且使硫酸鈣的水化速度大大減緩。緩凝的機(jī)理主要是:磷酸鹽與氫氧化鈣反應(yīng)在已生成的熟料相表面形成了“不溶性”的磷酸鈣,從而阻礙了正常水化的進(jìn)行。出于性價(jià)比的綜合考慮,在混凝土中使用較多的為三聚磷酸鈉,其摻量在0。1%左右,根據(jù)工程要求及施工溫度來確定適合摻量。第67頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三
硼砂又名四硼酸鈉,它的緩凝機(jī)理,主要是硼酸鹽的分子與溶液中的鈣離子形成絡(luò)合物,從而抑制了氫氧化鈣結(jié)晶的析出。絡(luò)合物以在水泥顆粒表面形成一層無定形的阻隔層,從而延緩了水泥的水化與結(jié)晶析出。硼砂的摻量為水泥質(zhì)量的1—2%。其他的無機(jī)緩凝劑還有氟硅酸鈉,主要用于耐酸混凝土。硫酸鋅具有一定的緩凝作用。但因無機(jī)鹽類緩凝劑緩凝作用不穩(wěn)定因此不常使用。第68頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三2、有機(jī)物類緩凝劑有機(jī)物類緩凝劑是較為廣泛使用的一大類緩凝劑,其中又可按其分子結(jié)構(gòu)分成羥基羧酸鹽類、糖類及其化合物、多元醇及其衍生物。
A、羥基羧酸鹽類這是一類純化工產(chǎn)品。由于其分子結(jié)構(gòu)上含有一定數(shù)量的羥基(OH)和羧基(COOH)而得名。其緩凝作用的機(jī)理:這些化合物的分子具有(OH)、(COOH),它們具有很強(qiáng)的極性,由于吸附作用,被吸附在水化物的晶核(晶胚)上,阻礙了結(jié)晶繼續(xù)生長(zhǎng),主要是對(duì)硫酸鈣水化物結(jié)晶轉(zhuǎn)化過程延緩和推遲。緩凝劑的摻量在0。05—0。2%范圍,根據(jù)在不同使用溫度下對(duì)緩凝時(shí)間的要求來定。第69頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三B、糖類(多羥基碳水化合物類)葡萄糖、蔗糖、糖蜜等。糖類化合物摻量在0。1%-0。3%“’范圍。摻量過大如蔗糖摻量達(dá)到4%反而會(huì)起促凝作用。糖類化合物因其屬天然化合物,價(jià)廉、豐富而得到了廣泛的采用。
C、多元醇及其衍生物類如丙三醇(甘油)、聚乙烯醇、山梨醇、甘露等,其中丙三醇可以緩凝到全部停止水化。此類緩凝劑緩凝作用較為穩(wěn)定,特別在使用溫度變化時(shí)有較好穩(wěn)定性。它的緩凝作用同樣是因?yàn)闃O性基團(tuán)的吸附作用導(dǎo)致水化受阻。多元醇類緩凝劑摻量在0。05--0。2%范圍。
D、纖維素類如甲基纖維素、羧甲基纖維素,均有一定緩凝作用。但它們主要用于增稠、保水,同時(shí)具有緩凝作用。摻量一般較低,在0。1%以下。第70頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三緩凝型減水劑
緩凝減水劑是指同時(shí)具有緩凝與減水作用的外加劑。緩凝減水劑主要品種有糖鈣、木鈣、木鈉。
糖鈣減水劑是制糖工業(yè)的副產(chǎn)品———廢蜜經(jīng)與石灰乳化制成的產(chǎn)品。糖鈣減水劑的制備:糖鈣減水劑是由制糖工業(yè)下腳料廢蜜制成,廢蜜的成分因制糖原料不同而不同。主要是廢蜜中蔗糖和單糖的含量不同,如甜菜糖廢蜜含糖總量45%,其中蔗糖43%、單糖2%。甘蔗糖廢蜜總含糖量51%,其中蔗糖40%、單糖11%。其余為水分和雜質(zhì)。廢蜜和石灰乳反應(yīng)生成蔗糖化鈣絡(luò)合物和單糖化鈣絡(luò)合物及剩余的糖和氫氧化鈣。
第71頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三
糖鈣減水劑同時(shí)具有減水作用,減水率在5—7%左右,屬非引氣型,摻量范圍在0。0—0。3%。可以與減水劑、引氣劑等復(fù)合使用。除了延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間外,還能抑制坍落度損失。糖鈣減水劑摻量較小,價(jià)格便宜,在改進(jìn)生產(chǎn)工藝后水溶性提高,沉淀減少。糖鈣減水劑和木鈣減水劑一樣,在使用硬石膏及氟石膏為調(diào)凝劑時(shí)會(huì)發(fā)生假凝現(xiàn)象,以及程度不同的坍落度損失。這主要是因?yàn)樘氢}降低了石膏的溶解度,促使了鋁酸三鈣的急速水化而假凝,即使達(dá)不到假凝程度也會(huì)大大降低漿體的流動(dòng)性,造成坍落度損失。第72頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三緩凝劑的作用機(jī)理目前,對(duì)緩凝劑作用機(jī)理的認(rèn)識(shí)主要存在四種理論:
一、吸附理論二、絡(luò)合物生成理論三、沉淀理論四、氫氧化鈣結(jié)晶成核抑制理論。第73頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三
1、吸附理論由于大多數(shù)有機(jī)緩凝劑具有表面活性,能在水泥顆粒的固液界面吸附,改變了水泥顆粒表面的親水性,形成一層可抑制水泥水化的緩凝劑膜層,從而導(dǎo)致混凝土凝結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)。
2、絡(luò)合物生成理論緩凝劑分子可與水泥水化生成的鈣離子形成絡(luò)鹽,在水泥水化初期控制了液相中的鈣離子濃度,阻止水泥水化相的形成,產(chǎn)生緩凝作用。
3、沉淀理論有機(jī)或無機(jī)緩凝劑通過在水泥顆粒表面形成一層不溶性的薄層,阻止了水泥顆粒與水的接觸,因而延緩了水泥的水化,起到緩凝作用。
4、氫氧化鈣結(jié)晶成核抑制理論緩凝劑是通過吸附在氫氧化鈣晶核上,抑制氫氧化鈣晶體繼續(xù)生長(zhǎng)而產(chǎn)生緩凝作用的。
第74頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三
不同類型和種類緩凝劑的作用并不能用同一理論進(jìn)行解釋,通常,多數(shù)有機(jī)類緩凝劑(含有羥基、羧酸基)的緩凝作用歸結(jié)為吸附理論,也有的觀點(diǎn)認(rèn)為,羥基羧酸及其鹽類是典型的絡(luò)合物生成劑,采用絡(luò)合物生成理論解釋更為合理;多數(shù)無機(jī)類緩凝劑的作用則主要?dú)w結(jié)為水泥顆粒表面不溶物的生成,宜用沉淀理論解釋,如磷酸鹽類緩凝劑作用機(jī)理在于磷酸鹽與氫氧化鈣反應(yīng)在水泥顆粒表面形成不溶性的磷酸鈣,但硼砂的緩凝作用在于硼酸鹽與溶液中的鈣離子形成絡(luò)合物,包裹在水泥顆粒表面阻止了水泥的水化。此外,緩凝劑的作用程度還與水泥熟料礦物組成有關(guān)。水泥礦物組成對(duì)凝結(jié)和水化放熱的影響次序?yàn)殇X酸三鈣>鐵鋁酸四鈣>硅酸三鈣>硅酸二鈣。因此,同等摻量下,緩凝劑對(duì)鋁酸三鈣含量高的水泥緩凝效果較差。第75頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三請(qǐng)大家休息第76頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三泵送劑
混凝土的泵送技術(shù)目前使用已十分普遍,尤其是商品泵送混凝土。因?yàn)樯唐坊炷恋馁|(zhì)量控制比施工現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土的質(zhì)量控制要好得多。目前國(guó)內(nèi)的泵送水平也較高,垂直泵送已可達(dá)到一泵高度130m(上海東方明珠電視塔)。泵送混凝土與普通混凝土是不一樣的,它屬于流態(tài)化混凝土。流態(tài)化混凝土首先是德國(guó)提出來的,是為了改善混凝土的施工性能而提出的。1974年原聯(lián)邦德國(guó)制定了流態(tài)化混凝土施工指南,接著美國(guó)、英國(guó)、日本等均提出有關(guān)的報(bào)告書,有的稱為超塑性混凝土。第77頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三流態(tài)混凝土特點(diǎn)為:
對(duì)坍落度較小的基準(zhǔn)混凝土(3.5—9厘米坍落度),在澆筑以前加入流化劑(高效減水劑的復(fù)合劑),拌制成坍落度達(dá)到20cm以上流動(dòng)度的混凝土。即在不改變?cè)浜媳群陀盟康那闆r下,用加外加劑的辦法來調(diào)整混凝土的工作度,使其流動(dòng)性更好。這種混凝土粘性好、容易流動(dòng)、不離析、不泌水。泵送混凝土是流態(tài)化混凝土的一種,由于它有泵送的要求,它所摻的外加劑還必須滿足泵送的特殊要求。泵送混凝土占流態(tài)混凝土和商品混凝土中很大的一部分,泵送劑也就成為了外加劑中重要的品種之一。第78頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三泵送劑的組成及機(jī)理
泵送劑常常不是一種外加劑就能滿足性能要求,而是根據(jù)泵送劑的特點(diǎn)由不同作用的外加劑復(fù)合而成。具體的復(fù)配比例應(yīng)根據(jù)不同的使用目的、不同的使用溫度、不同的混凝土標(biāo)號(hào)、不同的泵送工藝來確定。
主要由以下幾種組分組合而成:
1、減水組分
2、緩凝組分
3、引氣組分
4、保水組分
5、礦物超細(xì)摻合料
6、膨脹組分第79頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三減水組分1)普通減水劑有減水作用,可在保持泵送混凝土所需要的流動(dòng)度條件下,降低水灰比,以提高后期強(qiáng)度。木質(zhì)磺酸鈣與木質(zhì)磺酸鈉是最常用的減水劑。除了減水作用外,還有些緩凝和引氣性。有些標(biāo)號(hào)較低,坍落度要求又不太高的泵送混凝土甚至只加木質(zhì)磺酸鹽類減水劑就能滿足要求。普通減水劑中的糖鈣類減水劑,則常常作為緩凝組分引入泵送劑中第80頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三減水組分
(2)高效減水劑在混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高、坍落度值要求高的泵送混凝土中,如高性能混凝土用的泵送劑中必須使用高效減水劑,如萘系減水劑、三聚氰胺減水劑、脂肪酸系減水劑。這些減水劑減水率高,適于配制高標(biāo)號(hào)、大坍落度、自流平泵送混凝土。這些減水劑坍落度損失較大,需要復(fù)合緩凝劑。氨基磺酸鹽減水劑、聚羧酸鹽減水劑屬低坍落度損失減水劑,而且更適用于配制低水灰比的高性能混凝土。在水灰比0。3時(shí),氨基磺酸鹽的減水率可高達(dá)30%,而在水灰比較大時(shí)使用,它們就很容易產(chǎn)生泌水。
第81頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三在泵送劑中往往使用兩種以上的減水劑來復(fù)合,常見的復(fù)合方式有:萘系+木質(zhì)素磺酸鹽系;三聚氰胺+木質(zhì)素磺酸鹽系;萘系+氨基磺酸鹽系等。復(fù)合使用往往比單獨(dú)使用摻量低、效果好。第82頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三2、緩凝組分
泵送混凝土多采用商品混凝土。要求坍落度損失小。尤其是對(duì)大體積混凝土或夏季高溫施工混凝土,必須添加緩凝組分。在普通減水劑不能滿足緩凝要求時(shí),要選擇加入化學(xué)緩凝劑,如羥基羧酸鹽、糖類、多元醇等。使坍落度損失減小,也可以控制混凝土的水化放熱,避免溫度裂縫。
第83頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三3、引氣組分
適當(dāng)?shù)幕炷梁瑲饬靠梢詼p少泵送阻力,防止混凝土泌水、離析,又可以提高抗?jié)B、抗凍融性能。國(guó)外混凝土中幾乎都保持一定的含氣量。選用氣泡性能好的引氣劑是不會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度的。如日本混凝土中幾乎都摻有引氣劑。引氣組分可選用引氣劑及引氣減水劑。第84頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三4、保水組分
保水劑亦稱增稠劑。其作用是增加混凝土拌合物的粘度,使混凝土在大水灰比、大坍落度情況下不泌水、離析。有些保水劑還兼有減水、保持坍落度等性能。這些材料包括如下幾種:(1)聚乙烯醇摻量在0。3%以下,具有緩凝和增稠作用。常用的聚乙烯醇有1799、0588等。(2)甲基纖維素、羧甲基纖維素?fù)搅亢苄?,只占水泥用量?。0。1—0。05%。(3)羥丙基纖維減小坍落度損失,增加稠度,摻量為0。01%。其他還有糊精、木糖醇母液、動(dòng)物膠等。第85頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三5、礦物超細(xì)摻合料
這些材料均具有一定的火山灰活性,或在堿性激發(fā)條件下具有水化活性。如硅粉、粉煤灰、礦渣粉、沸石粉、頁巖粉、膨潤(rùn)土、石粉、硅藻土等,它們摻入后可改善級(jí)配,防止泌水離析,增加體積穩(wěn)定性,增加混凝土耐久性,防止堿,骨料反應(yīng)。這些材料比表面均大于水泥,摻量較大,一般采用內(nèi)摻法,可取代等量水泥做膠結(jié)材用。其中以粉煤灰、礦渣粉、硅粉、沸石粉使用最普遍。硅粉摻量在5--10%,其他幾種摻量在15--30%不等。第86頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三6、膨脹組分
在大型基礎(chǔ)及大體積混凝土中,為補(bǔ)償混凝土收縮常常要加入膨脹劑。泵送劑水灰比較大,坍落度也大,為保持體積穩(wěn)定性,特別是大體積混凝土的伸縮縫,后澆帶中都要使用膨脹劑。選用的膨脹劑中最好不要復(fù)合其他外加劑,而與泵送劑、摻合料共同使用。泵送劑一般在外加劑工廠已復(fù)配成產(chǎn)品,但其中不包括摻合料與膨脹劑。
第87頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三早強(qiáng)劑分為無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑、有機(jī)鹽類早強(qiáng)劑、復(fù)合早強(qiáng)劑等。一、無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑:
1、氯化鈣氯化鈣具有明顯的早強(qiáng)作用,特別是低溫早強(qiáng)和降低冰點(diǎn)作用。在混凝土中摻氯化鈣后能加快水泥的早期水化,最初幾個(gè)小時(shí)的水化熱有顯著提高,這主要是由于氯化鈣能與水泥中的鋁酸三鈣反應(yīng),在水泥微粒表面上生成水化氯鋁酸鈣。具有促進(jìn)硅酸三鈣、硅酸二鈣的水化反應(yīng)而提高早期強(qiáng)度。當(dāng)摻1%以下時(shí)對(duì)水泥的凝結(jié)時(shí)間無明顯影響,摻2%時(shí)凝結(jié)時(shí)間約提前2小時(shí)左右,摻4%以上就會(huì)使水泥速凝。
第88頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑氯化鈣使混凝土收縮值明顯增大,摻0。5%時(shí)收縮約增加50%,摻2。5%.時(shí)達(dá)到115%,摻3%時(shí)增加至165%。同時(shí)由于引入氯離子,對(duì)鋼筋銹蝕有促進(jìn)作用,因此最好與阻銹劑(如硝酸鈉)同時(shí)使用。基于氯化鈣對(duì)鋼筋混凝土的不良影響,在使用氯化鈣早強(qiáng)劑時(shí)應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)的施工驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定使用。
第89頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三2、氯化鈉
氯化鈉是一種早強(qiáng)劑,也是一種很好的降低冰點(diǎn)的防凍材料。而且價(jià)格便宜、原料來源廣泛。在摻量相同時(shí),氯化鈉降低冰點(diǎn)作用優(yōu)于氯化鈣,幾乎是所有降低冰點(diǎn)材料中效果最好的一種。但作為早強(qiáng)劑,其混凝土后期強(qiáng)度會(huì)有所降低,對(duì)鋼筋也有銹蝕作用,在鋼筋混凝土中使用必須按規(guī)定復(fù)合阻銹劑。氯化鈉一般不單獨(dú)用做早強(qiáng)劑,多用于防凍劑中的防凍組分。它與三乙醇胺復(fù)合使用效果較好,一般使用量≤1%。與鈉同一族的堿金屬氯鹽也都具有很好的早強(qiáng)作用,如氯化鉀、氯化鋰。按金屬活動(dòng)順序表,氯化物隨著陽離子半徑的增加而對(duì)水泥水化促進(jìn)作用增強(qiáng),按如下順序:氯化鉀>氯化鈉>氯化鋰。但是氯化鉀、氯化鋰價(jià)格較貴,我國(guó)西北地區(qū)有不少鋰鹽渣、鉀鹽副產(chǎn)品等均可以利用。第90頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三3、氯化鐵
在摻量不超過2%時(shí),氯化鐵具有早強(qiáng)作用,摻量大于3%時(shí)多用做防水劑。氯化鐵作為早強(qiáng)劑優(yōu)點(diǎn)為早強(qiáng)、密實(shí)性好,且后期28天強(qiáng)度均較不摻早強(qiáng)劑的有所提高。缺點(diǎn)為含氯鹽對(duì)鋼筋有銹蝕作用,但摻量較小時(shí)無明顯的銹蝕作用。較少單獨(dú)使用于早強(qiáng)劑,多復(fù)合其他外加劑用于要求早強(qiáng)、防水、防凍等要求的混凝土中。還有一些氯化物如氯化鋁、氯化亞錫、氯化銨也都有良好的早強(qiáng)作用,但因成本及來源問題而很少使用。第91頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三4、硫酸鹽
是使用最廣泛的早強(qiáng)劑,其中尤以硫酸鈉、硫酸鈣用量大。硫酸鈉又名元明粉、無水芒硝,其天然礦物稱為芒硝,白色晶體,很容易風(fēng)化失水變成白色粉末,即元明粉。硫酸鈉資源豐富,價(jià)格亦較低廉。硫酸鈉很容易溶解于水,在水泥硬化時(shí),與水泥水化時(shí)產(chǎn)生的$氫氧化鈣發(fā)生下列反應(yīng):Na2SO4+Ca(OH)2+2H2O→Ca2SO4.2H2O+2NaOH
所生成的二水石膏顆粒細(xì)小,它比水泥熟料中原有的二水石膏更快地參加水化反應(yīng):Ca2SO4.2H2O+C3A+12H2O→3Ca.Al2O3.CaSO4.12H2O使水化產(chǎn)物硫鋁酸鈣更快地生成,從而加快了水泥的水化硬化速度。它的1天強(qiáng)度提高尤其明顯。由于早期水化物結(jié)構(gòu)形成較快,結(jié)構(gòu)致密程度較差一些,因而后期28天強(qiáng)度會(huì)略有降低,早期強(qiáng)度愈是增加得快后期強(qiáng)度就愈容易受影響,因而硫酸鈉摻量應(yīng)有一個(gè)最佳控制量,一般在1-3%,摻量低于1%早強(qiáng)作用不明顯,摻量太大后期強(qiáng)度損失也大,一般在1。5%為宜。第92頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三
硫酸鈉早強(qiáng)劑在水化反應(yīng)中,由于生成了氫氧化鈉,而使堿度有所提高,這對(duì)摻有火山灰和礦渣的水泥,及摻有活性超細(xì)摻合料的混凝土早強(qiáng)作用更為明顯。但同時(shí)對(duì)于活性骨料來說也容易導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)。在蒸養(yǎng)混凝土中使用硫酸鈉早強(qiáng)劑更應(yīng)注意摻量,當(dāng)摻量過多時(shí)由于大量、快速生成高硫型水化硫鋁酸鈣(鈣礬石)而使混凝土膨脹造成裂縫破壞。硫酸鈉在混凝土中使用,當(dāng)摻量過大或養(yǎng)護(hù)條件不好時(shí),容易在混凝土表面產(chǎn)生“返堿”現(xiàn)象,即在混凝土表面析出一層毛茸狀的氫氧化鈣細(xì)小晶體,而影響混凝土表面的光潔程度,也不利于表面的進(jìn)一步裝飾處理。冬季施工或干燥天氣尤其容易發(fā)生。第93頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三5、硫酸鈣硫酸鈣又稱石膏,在水泥生產(chǎn)中已作為調(diào)凝劑使用,一般摻量在3%左右,做為調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間而混磨于水泥中。當(dāng)混凝土中再摻入硫酸鈣時(shí)則有明顯的早強(qiáng)作用。由于硫酸鈣與水泥中的鋁酸三鈣反應(yīng),迅速形成大量的硫鋁酸鈣,很快結(jié)晶并形成晶核,促進(jìn)了水泥其他成分的結(jié)晶、生長(zhǎng),因而使混凝土的早期強(qiáng)度提高。硫酸鈣在混凝土中的最佳摻量,隨水泥中含量鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣而變化,摻量不可過大,否則會(huì)降低后期強(qiáng)度,甚至發(fā)生膨脹裂縫。其他硫酸鹽如硫酸鋁鉀(明礬石)、硫酸鉀、硫代硫酸鈉、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸鋅等均有早強(qiáng)作用,但使用量不多。第94頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三6、硝酸鹽類早強(qiáng)劑
硝酸鈉、亞硝酸鈉、硝酸鈣、亞硝酸鈣都具有早強(qiáng)作用,尤其是在低溫、負(fù)溫時(shí)作為早強(qiáng)、防凍劑。亞硝酸鈉和硝酸鈉對(duì)水泥的水化有促進(jìn)作用,而且可以改善混凝土的孔結(jié)構(gòu),使混凝土的結(jié)構(gòu)趨于密實(shí)。亞硝酸鈉又是很好的阻銹劑,尤其適合用于鋼筋混凝土中。亞硝酸鈣和硝酸鈣往往組合使用,前蘇聯(lián)即有此產(chǎn)品,它們能促進(jìn)低溫、負(fù)溫下的水泥水化反應(yīng)。對(duì)加速混凝土硬化,提高混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性都有好的影響。在水泥石微觀結(jié)構(gòu)中起到強(qiáng)化水泥礦物的水化過程、增加膠凝態(tài)物質(zhì)的體積、使氣孔和毛細(xì)孔得以封閉,對(duì)混凝土耐久性提高起了良好的作用。硝酸鐵亦可以用于早強(qiáng)劑,它與熟料成分經(jīng)水解和水化生成的氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鐵和硝酸鈣,既有早強(qiáng)作用,又利用氫氧化鐵膠體來封閉毛細(xì)孔達(dá)到防滲的效果。
第95頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三7、碳酸鹽類早強(qiáng)劑碳酸鈉、碳酸鉀均可作為混凝土的早強(qiáng)劑及促凝劑。在冬季施工中使用具有明顯加快混凝土凝結(jié)時(shí)間及提高混凝土負(fù)溫強(qiáng)度增長(zhǎng)率。并且碳酸鹽由于能改變混凝土內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)的分布、減小混凝土總孔隙率,而使混凝土在摻入碳酸鹽后抗?jié)B性能有所提高。碳酸鹽亦屬于原料來源廣且價(jià)格較低的原料。第96頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三第97頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三有機(jī)鹽類早強(qiáng)劑三乙醇胺分子中因有氮原子(N),它有一對(duì)未共用電子,很容易與金屬離子形成共價(jià)鍵,發(fā)生絡(luò)合,與金屬離子形成較為穩(wěn)定的絡(luò)合物。這些絡(luò)合物在溶液中形成了許多的可溶區(qū),從而提高了水化產(chǎn)物的擴(kuò)散速率。可以縮短水泥水化過程中的潛伏期;提高早期強(qiáng)度。當(dāng)三乙醇胺摻量過大時(shí),水泥礦物中C3A與石膏在它的催化下迅速生成鈣礬石而加快了凝結(jié)時(shí)間。三乙醇胺對(duì)C3S、C2S水化過程則有一定的抑制作用,這又使得后期的水化產(chǎn)物得以充分地生長(zhǎng)、致密,保證了混凝土后期強(qiáng)度的提高。第98頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三有機(jī)鹽類早強(qiáng)劑其他如二乙醇胺、三異丙醇胺亦有類似的作用。所以在使用中,往往選擇價(jià)格較便宜的三乙醇胺殘?jiān)?,它?shí)際上是三乙醇胺、三異丙醇胺、二乙醇膠等的混合物,由于超疊效應(yīng),其效果有時(shí)優(yōu)于純?nèi)掖及贰H掖及纷鳛樵鐝?qiáng)劑時(shí),摻量為0.02—0.05%,摻量>0.1%則有促凝作用。第99頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三三、復(fù)合早強(qiáng)劑
復(fù)合早強(qiáng)劑可以是無機(jī)材料與無機(jī)材料的復(fù)合,也可以是有機(jī)材料與無機(jī)材料的復(fù)合或有機(jī)材料與有機(jī)材料的復(fù)合。復(fù)合早強(qiáng)劑往往比單組分早強(qiáng)劑具有更優(yōu)良的早強(qiáng)效果。摻量也可以比單組分早強(qiáng)劑有所降低。眾多復(fù)合型早強(qiáng)劑中以三乙醇胺與無機(jī)鹽型復(fù)合早強(qiáng)劑效果較好,應(yīng)用面最廣。該類早強(qiáng)劑主要有:三乙醇胺復(fù)合早強(qiáng)劑、無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑等。第100頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三1、三乙醇胺復(fù)合早強(qiáng)劑
A、三乙醇胺--硫酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑是最常用的復(fù)合早強(qiáng)劑。復(fù)合早強(qiáng)劑在低溫下效果更加明顯,在低于20℃使用時(shí)隨著養(yǎng)護(hù)溫度的降低,復(fù)合早強(qiáng)劑的早期和后期強(qiáng)度都有顯著的增加。三乙醇胺--硫酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑的早強(qiáng)效果往往大于單獨(dú)使用三乙醇胺和硫酸鈉增強(qiáng)效果的算術(shù)疊加。而且復(fù)合早強(qiáng)劑28天強(qiáng)度比不摻的有明顯提高,與單摻硫酸鈉早強(qiáng)劑28天強(qiáng)度有所降低情況完全不一樣,其強(qiáng)度增長(zhǎng)情況可見下表。第101頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三第102頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三
三乙醇胺與硫酸鈉復(fù)合時(shí),三乙醇胺摻量為0。02—0。05%,硫酸鈉為1---3%,主要根據(jù)使用溫度、水泥品種不同來確定。也可以用三異丙醇胺、二乙醇胺等代替三乙醇胺來復(fù)合,或者用幾種混合物三乙醇胺殘?jiān)鼇泶?。?03頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三B、三乙醇胺--氯化物復(fù)合早強(qiáng)劑
通過試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)三乙醇胺--氯鹽復(fù)合早強(qiáng)劑的增強(qiáng)效果,無論是三乙醇胺--氯化鈉或三乙醇胺--氯化鈣或三乙醇胺殘?jiān)?-氯化鈉復(fù)合早強(qiáng)劑,其早期強(qiáng)度的增長(zhǎng)值都超過其各單組分增強(qiáng)值的算術(shù)疊加值。但28天強(qiáng)度卻略低于算術(shù)疊加值或持平。三乙醇胺(包括三異丙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺殘?jiān)┻€可以與硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽等復(fù)合使用,但這些多用于防凍劑,在負(fù)溫下使用。第104頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三2、無機(jī)鹽類復(fù)合早強(qiáng)劑
硫酸鹽復(fù)合早強(qiáng)劑主要有硫酸鈉--氯化鈉早強(qiáng)劑、硫酸鈉與硫酸鈣或同時(shí)再復(fù)合三乙醇胺等。無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑通常在低溫下使用效果最好,而隨著溫度的升高其早強(qiáng)作用就不明顯了,因此在20℃以上溫度(常溫)早強(qiáng)作用較低溫差得多,這主要是因?yàn)樗嗟乃不俣仁軠囟扔绊戄^大,常溫下的水化硬化速度比低溫時(shí)快得多。第105頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三早強(qiáng)劑主要是提高水泥早期(1—7天)的水化反應(yīng)速度,常溫下水泥水化速度已足夠快了,早強(qiáng)劑的促進(jìn)作用也就不明顯了。而在低溫時(shí)早強(qiáng)劑的促進(jìn)作用就能比較明顯地影響水化速度,使早期強(qiáng)度提高達(dá)到或超過常溫下的水平。第106頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三
無機(jī)鹽類復(fù)合早強(qiáng)劑也存在一些不足之處:
一般來講,早期強(qiáng)度,特別是1天、3天強(qiáng)度增加較快時(shí),由于水泥石內(nèi)部結(jié)構(gòu)很快搭接生長(zhǎng)產(chǎn)生強(qiáng)度,這種快速生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)往往較為疏松,不夠密實(shí),這就給后期強(qiáng)度帶來一些損失。
第107頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三此外硫酸鈉早強(qiáng)劑因其摻量相對(duì)大些(1—3%),會(huì)引入大量的Na+離子,增加了混凝土含堿量,如遇活性骨料則容易產(chǎn)生堿--骨料反應(yīng)。氯化物類早強(qiáng)劑又會(huì)引入氯離子而引起鋼筋銹蝕,這些對(duì)混凝土的耐久性都有不利影響,使用中必須考慮這些影響因素。第108頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三請(qǐng)大家休息第109頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三各類減水劑適應(yīng)性性價(jià)比配技術(shù)分子形式水泥成份粉煤灰硅灰礦粉沙子石子檢測(cè)方法配合比設(shè)計(jì)施工要求泵送劑應(yīng)用中的實(shí)際問題第110頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三
P.O
普通硅酸鹽水泥定義為凡由硅酸鹽水泥熟料、6%~15%混合材料、適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料,簡(jiǎn)稱普通水泥。
P.S
礦渣硅酸鹽水泥定義為凡由硅酸鹽水泥熟料和?;郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料,簡(jiǎn)稱礦渣水泥。
P.P
火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥定義為凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料,簡(jiǎn)稱火山灰水泥。
P.F
粉煤灰硅酸鹽水泥定義為凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料,簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥。
P.C
復(fù)合硅酸鹽水泥定義為凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料,簡(jiǎn)稱復(fù)合水泥。粉煤灰膠凝材料水泥摻合料硅灰其它
摻活性混使材料時(shí),最大摻量不得超過15%,其中允許用不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰或不超過水泥質(zhì)量10%的非活性混合材料來代替。摻非活性混合材料時(shí),最大摻量不得超過10%。
水泥中?;郀t礦渣摻加量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為20%~70%。允許用石灰石、窯灰、粉煤灰和火山灰質(zhì)混合材料中的一種材料代替礦渣,代替數(shù)量不得超過水泥質(zhì)量的8%,替代后水泥中?;郀t渣不得少于20%。
水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻量分?jǐn)?shù)計(jì)為20%~50%。
水泥中粉煤灰摻量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為20%~40%。
水泥中混合材料總摻加量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)應(yīng)大于15%,但不超過50%。硅酸三鈣C3S
(3CaO·SiO2)硅酸二鈣
C2S
(2CaO·SiO2)鋁酸三鈣
C3A
(3CaO·Al2O3)鐵鋁酸四鈣C4AF
(4CaO·Al2O3.Fe2O3)C-S-H凝膠60%-70%鈣礬石20%-25%氫氧化鈣20%-25%其它類水灰比0.35-0.4摻合料第111頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三砂粒徑在5mm以下山沙河沙江沙海沙特細(xì)沙細(xì)沙中沙粗沙
吸水、濕脹(干縮):含水5%—8%濕脹最大(20%—3%體積)
沙率:骨料總生量中細(xì)骨料的所占比率
含泥量:砂中的含泥量規(guī)定:≥C30級(jí)混凝土或有抗凍、抗?jié)B或其他特殊要求的混凝土用砂,其含泥量均不得大于3%;≤30級(jí)混凝土,砂含泥量不得大于5%
有害物質(zhì):砂中含有害物,如云母不得大于2%;輕物質(zhì)如煤、貝殼等不大于1%
硫化物及硫酸鹽按SO3重量計(jì)不大于1%。使用海砂時(shí),鋼筋混凝土位于水位變動(dòng)區(qū)、潮濕或露天條件下則氯離子含量不得大于0.1%,位于水下或干燥環(huán)境則不限制。粘聚性保水性減水率干縮強(qiáng)度塌落度外觀外加劑適應(yīng)性風(fēng)化沙質(zhì)輕可泵性表面密度低多微裂孔強(qiáng)度低泌水塌損大降強(qiáng)第112頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三石:由天然巖石經(jīng)破碎篩選粒徑大于5mm的巖石顆粒或卵石、碎卵石硬度表面密度形態(tài)比重含泥量粒徑雜質(zhì)有害物火成巖沉積巖變質(zhì)巖花崗巖、長(zhǎng)巖致密長(zhǎng)石玄武巖、輝綠巖、輝長(zhǎng)巖橄欖巖石灰?guī)r、白云石砂巖燧石礫巖、角礫石頁巖片巖、片麻巖石英巖大理石蛇級(jí)巖閃巖板巖吸水性方園狀針棒狀石粉含量強(qiáng)度堿水率可泵性塌落度混凝土強(qiáng)度石子強(qiáng)度自流平性能高密度鋼筋通透性擴(kuò)展度流動(dòng)性第113頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三實(shí)用配方介紹恒盛攪拌站氨基700kg、糖密80kg、糖15kg、保塑劑8kg、水200kg,摻量2-2.5%。市政攪拌站萘液(33%)690kg、氨基250kg、糖密50kg、保塑劑(Π型)10kg,摻量1.8-2.2%。眾喜水泥配方氨基700kg、萘液(33%)200kg、保塑劑(Π型)5kg、糖2kg、葡萄糖酸鈉10kg、水250kg,摻量1.8-2.2%。第114頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三實(shí)用配方介紹天津水泥、天輝水泥、天散水泥、振興水泥、曲塞水泥、六九水泥、太行山水泥適應(yīng)本方。萘液(40%)600kg、氨基200kg、葡萄糖酸鈉10kg、三聚磷酸鈉5kg、保塑劑(Π型)5kg、水275kg、硫酸鈉50kg,摻量2%。第115頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三實(shí)用配方介紹安徽蚌埠水泥、珍珠水泥、淮北水泥配方萘粉400kg、葡萄糖酸鈉20kg、三聚磷酸鈉6.7kg、保塑劑(1型)8kg、碳酸鈉60kg、水600kg,摻量2-2.5%。第116頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三功能性外加劑
加氣劑增稠劑纖維增強(qiáng)劑耐酸劑耐堿劑防腐劑堿-集料反應(yīng)抑制劑膨脹劑滅菌劑著色劑速凝劑養(yǎng)護(hù)劑燒結(jié)·球磨脫膜劑功能性減水劑泵送劑早強(qiáng)減水劑引氣減水劑緩凝減水劑防凍減水劑防水泵送劑減水組份緩凝組份早強(qiáng)組份引氣組份助滑組份防水組份抗凍組份加溫合成第117頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑與水泥適應(yīng)性助磨劑水砂水泥塌落度控制早強(qiáng)無機(jī)鹽三乙醇胺緩凝增強(qiáng)類PH值可溶性酸性物可溶性堿性物水處理劑強(qiáng)酸類羧酸類濕膨脹吸水性云母及雜質(zhì)含量強(qiáng)電位雜質(zhì)溫度存放時(shí)間氧化鈣及其它含量外加劑其它減水組份選型及配伍緩凝組份總減水率調(diào)節(jié)劑沙率沙溫料溫氣溫檢測(cè)方法摻量組份量沙吸水膨脹漂白粉第118頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑檢測(cè)漿體性能混凝土性能水泥凈漿初拌合易性沙漿擴(kuò)展度流動(dòng)度水泥品種毛巾檢測(cè)方法操作手法標(biāo)準(zhǔn)濕度玻璃板模具溫度外加劑加入方法同摻法同摻先加法同摻慢加法半先摻法半同摻法擦板模時(shí)間差入模速度提模速度合易性減水率塌落度10分合易性20分合易性泵前合易性澆注合易性濕潤(rùn)過程電位衰減包裹離散初拌塌落度10分塌落度20分塌落度1h塌落度泵前塌落度混合漿外加劑·水
水·外加劑GB標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)集料檢測(cè)第119頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三檢測(cè)觀察隨時(shí)間變化攪拌力(手工)2分鐘停止?fàn)顩r粒結(jié)性混合狀態(tài)流動(dòng)變化稠度表現(xiàn)泌水起泡數(shù)量速度第120頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三外加劑性能評(píng)價(jià)同類產(chǎn)品性價(jià)比凈漿相同強(qiáng)度相同塌落度相同摻量不對(duì)同照產(chǎn)方品法甲產(chǎn)品單價(jià)×摻量÷乙產(chǎn)品摻量=乙產(chǎn)品單價(jià)甲產(chǎn)品單價(jià)×摻量÷乙產(chǎn)品單價(jià)=乙產(chǎn)品摻量減水保塑型泵送劑緩凝保塑型泵送劑泵送劑結(jié)構(gòu)減水+緩凝減水+緩凝+引氣減水+緩凝+引氣+適應(yīng)性調(diào)節(jié)劑單組分份雙組分份多組分份水泥適應(yīng)性差減水組份為主+保塑組份摻量2%-2..5%水泥適應(yīng)性好保塑組份為主+減水組份摻量1%-1.8%多多多多組品組組分種分分減緩引調(diào)水凝氣節(jié)劑劑劑劑第121頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土使用性能常見問題工作性能抗?jié)B性能抗折性能強(qiáng)度性能抗凍融性能耐久性能塌落度合易性可泵性收縮裂縫病害泌水第122頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土強(qiáng)度立方體試件強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度軸心抗壓=0.83×立方體抗壓—0.35抗拉強(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度1/10-1/13抗折強(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度1/5-1/8粒結(jié)強(qiáng)度支承點(diǎn)強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度(200萬次)靜強(qiáng)度的55%-65%混凝土熱工性能比熱導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)溫系數(shù)熱膨脹系數(shù)耐熱性動(dòng)載構(gòu)件煉軌枕橋梁道路第123頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土病害凍融碳化化學(xué)侵蝕磨損電腐蝕鋼筋銹蝕堿集料反應(yīng)混凝土(環(huán)境)中含有足量的堿混凝土含有活性集料一定的濕度水分凍冰體積約膨脹9%硬化混凝土Ca(OH)2與空氣CO2反應(yīng),降低堿性破筋鈍化膜氯鹽侵蝕、海水侵蝕、軟水侵蝕水流、氣流、流沙、車輪磨損引起表層破壞鋼筋、混凝土受到高壓直流電后、鋼筋氧化銹蝕膨脹使用銹蝕鋼筋、保護(hù)層過簿、氯鹽.混凝土開裂堿—硅酸反應(yīng)堿—碳酸反應(yīng)產(chǎn)生凝膠膨脹控制集料含堿量控制拌合水·外加劑含堿量采用堿集料反應(yīng)抑制外加劑第124頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土裂縫自收縮裂縫泌水性裂縫澆注件形變裂縫泌水浮漿裂縫溫差裂縫澆注裂縫設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)性裂縫澆注件硬化前振動(dòng)形變裂縫配合比不合理裂縫快速失水裂縫塌落度差因素澆注時(shí)間差因素配筋率低因素模板移動(dòng)變形因素緩凝減水劑到工地加水交通狀況大面積小厚度澆注澆注后不及時(shí)覆蓋暑期烈日強(qiáng)光下大面積澆注強(qiáng)曾水性外加劑反泌水水泥未對(duì)澆注基層作保水處理未及時(shí)抹面處理多組份外加劑調(diào)整引氣組份調(diào)整緩凝組份加增稠促強(qiáng)組份未凝結(jié)前新增澆注模板承重受力不夠第125頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三混凝土抗?jié)B性以及幾種侵蝕機(jī)理影響混凝土滲透性能的主要因素混凝土抗?jié)B性是指混凝土抵抗內(nèi)部和外部物質(zhì)滲透的能力,而滲透性能是指氣體和液體在混凝土中的遷移,決定了水和侵蝕性物質(zhì)所能到達(dá)混凝土中的范圍。許多因素影響混凝土的滲透性,這些因素雖然分開研究,但實(shí)際上是相互關(guān)聯(lián)、相互作用的?;炷量?jié)B性是決定混凝土耐久性的重要因素。第126頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三影響混凝土滲透性的主要因素:⑴孔結(jié)構(gòu)混凝土的孔有兩種類型:毛細(xì)孔和凝膠孔。毛細(xì)孔的尺寸為1-3μm,形成內(nèi)部連通體系,在基材中任意分布,可為侵蝕離子提供直接通道。凝膠孔占凝膠體積的28%,比毛細(xì)孔小得多,對(duì)漿體的滲透性影響不大,但對(duì)收縮和徐變有影響??椎慕Y(jié)構(gòu)對(duì)混凝土滲透性、凍融循環(huán)耐久性影響很大,可以用來預(yù)測(cè)建筑的使用壽命,參數(shù)為:孔隙率;膨脹系數(shù);飽和度。第127頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三影響混凝土滲透性的主要因素:摻用礦物外加劑時(shí),由于礦渣微粉、粉煤灰、硅灰等使混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展變慢,孔結(jié)構(gòu)變小,從而使孔的總體積和平均尺寸變小。在水泥粒子和水中,礦物外加劑與Ca(OH)2反應(yīng)是有益的,這樣可以減小孔徑。在對(duì)波特蘭水泥混凝土中氯離子擴(kuò)散的研究中發(fā)現(xiàn):礦渣微粒占據(jù)了孔的一半空間,孔徑只有原來的1/3。由于填充效應(yīng),任何非常細(xì)小粒子的存在都將使混凝土性能有所改變。填充效應(yīng)具有十分重要的作用,尤其是在早期。第128頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三影響混凝土滲透性的主要因素:例如,硅灰的粒徑約為水泥粒徑的1%,并含有一定量的納米級(jí)分布。當(dāng)在水泥中摻用硅灰時(shí),這些微細(xì)粒子將填充于水泥空隙中,達(dá)到物理堆積密實(shí)。由于填充效應(yīng)以及硅灰與水泥水化產(chǎn)物之間的化學(xué)作用,摻用硅灰的水泥,7天和28天強(qiáng)度均比對(duì)比試件明顯提高,即使硅灰對(duì)水泥質(zhì)量的置換率在10%以下時(shí)也是如此。因此,摻用礦物外加劑可顯著降低混凝土滲透性。第129頁,講稿共192頁,2023年5月2日,星期三影響混凝土滲透性的主要因素:⑵水膠比為了使混凝土更加密實(shí),減少混凝土用水量非常重要。水泥完全水化大約需水泥重量28%的水,多余的水用來滿足和工作的要求。對(duì)一定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,用水量越高,基材含量越高,產(chǎn)生熱量越多,收縮越大,空隙也越多,抗?jié)B性能就降低?;炷林袘?yīng)有足夠
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