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        鋼筋混凝土外摻劑的應用方法

        瀏覽次數: 日期:2011年7月18日 22:55
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          1、混凝土外加劑

          混凝土的外加劑是指在混凝土拌和過程中摻入的能顯著改善砼的性能的物質。其摻量一般不大于水泥質量的5%。由于外加劑對混凝土性能的改善,它在工程中應用的比例越來越大,不少國家使用摻外加劑的混凝土已占混凝土總量的60%~90%,因此,外加劑逐漸成為混凝土占的第5種成分。

          2、工程概況

          榮烏高速公路第四合同段全長10.6km,其中橋涵構造物47個座,本項目經過的地區位于渤海萊洲彎濱海地區,屬于沖洪積平原和濱海洼地,海拔高程都在3m~5m之間,地下水位非常高,軟基、魚塘、蘆葦塘遍布全線。全線大部分為硫酸鹽潰土或氯鹽潰土,瀕海地區淡水缺乏,空氣濕度大,地下和空氣水中Cl-離子含量較高,對砼具有結晶腐蝕,施工要求砼必須全部摻減水劑、阻銹劑、超細粉,提高砼耐久性和抗滲性。

          3、減水劑

          3.1減水劑的作用機理

          減水劑為表面活性物質,其分子由親水基團和憎水基團2個部分組成。水泥加水拌和,水泥漿成絮凝結構,包裹一部分拌和水,降低了流動性。減水劑的作用機理表現在以下3個方面:

          (1)其疏水基團定向吸附于水泥顆粒表面,親水基團指向水溶液,使水泥顆粒表面帶有相同電荷,斥力作用使水泥顆粒分開,放出絮凝結構游離水,增加流動性。

          (2)親水基吸附大量極性水分子,增加水泥顆粒表面溶劑化水膜厚度,起潤滑作用,改善工作性。

          (3)減水劑降低表面張力,水泥顆粒更易濕潤,使水化比較充分,從而提高混凝土的強度。

          3.2減水劑的種類

          按化學成分分類主要有木質素系、萘系、水溶性樹脂類、糖蜜類和復合型減水劑等。

          3.2.1木質素系減水劑

          包括木質素磺酸鈣(木鈣)、木質素磺酸鈉(木鈉)、木質素磺酸鎂(木鎂)等。其中木鈣減水劑應用較多。

          木鈣減水劑是以生產紙漿或纖維漿剩余下來的亞硫酸漿廢液為原料,采用石灰乳中和,經生物發酵除糖、蒸發濃縮、噴霧干燥而制得的棕黃色粉末。

          木鈣減水劑的適宜摻量,一般為水泥質量的0.2%~0.3%。其減水率為10%~15%,混凝土28d抗壓強度提高10%~20%;若不減水,混凝土坍落度可增大80mm~100mm;若保持混凝土的抗壓強度和坍落度不變,可節約水泥用量10%左右。木鈣減水劑對混凝土有緩凝作用,摻量過多或在低溫下,其緩凝作用更為顯著,而且還可能使混凝土強度降低,使用時應注意。木鈣減水劑可用于一般混凝土工程,尤其適用于大體積澆筑、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木鈣減水劑不宜單獨用于冬季施工,在日最低氣溫低于5℃,應與早強劑或防凍劑復合使用。

          3.2.2萘磺酸鹽系減水劑

          萘系減水劑,是用萘或萘的同系物經磺化與甲醇縮回而成。目前,我國生產的主要有NNO,NF,FDN,UNF,MF,建I型等減水劑,其中大部分品牌為非引氣型減水劑。

          萘系減水劑的適宜摻量為水泥質量的0.5%~1.0%,減水率為10%~25%,混凝土28d強度提高20%以上。萘系減水劑的減水增強效果好,對不同品種水泥的適應性較強。適用于配制早強、高強、流態、蒸養混凝土。

          3.2.3水溶性樹脂減水劑這類減水劑是以一些水溶性樹脂為主要原料制成的減水劑,如三聚氰胺樹脂、古瑪隆樹脂等。該類減水劑增強效果顯著,為高效減水劑,我國產品有SM樹脂減水劑等。

          SM減水劑摻量為水泥質量的0.5%~2.0%,其減水率為15%~27%,混凝土3d強度提高30%~100%,28d強度可提高20%~30%。SM減水劑適于配制高強混凝土、早強混凝土、流態混凝土及蒸養混凝土等。

          3.3減水劑的技術經濟效果

          增大流動性。在用水量及水灰比不變時,混凝土坍落度可增大100mm~200mm,且不影響混凝土的強度。提高混凝土的強度。在保持流動性及水泥用量不變的條件下,可減少拌和用水量10%~15%,從而降低水灰比,使混凝土強度提高15%~20%可減少拌和用水量10%~15%,從而降低水灰比,使混凝土強度提高15%~20%。節約水泥。在保持流動性及水灰比不變的條件下,可以在減少拌和水量的同時,相應減少水泥用量。改善混凝土的耐久性。

          4、鋼筋阻銹劑

          鋼筋阻銹劑即為抑制鋼腐蝕的緩蝕劑,拌制混凝土時摻加阻銹劑是防止鋼筋腐蝕的一種經濟而有效的方法。最早開發的鋼筋阻銹劑是亞硝酸鹽,特別是亞硝酸鈣對提高防腐蝕性能很有效,至今常作為復合阻銹劑的重要組分。亞硝酸鈉用于防止混凝土中鋼筋的點腐蝕,也曾被認為是良好的阻銹劑,但會使混凝土的強度損失,鈉離子有促進堿集料反應的危險,而且它是陽極型阻銹劑,用量不足反而會促進鋼筋局部腐蝕,加上亞硝酸鈉有毒,因而,不能得到廣泛的應用。除亞硝酸鹽外,Na2PO3F,Na3PO4和Na2PO4等也可用于作為鋼筋阻銹劑。近年來,有機阻銹劑的應用又發展成為抑制混凝土中鋼筋腐蝕的有效方法,其主要是胺與酯組成的水基有機外加劑。

          目前,鋼筋阻銹劑的研究仍在發展,不斷有新的和多功能的復合型阻銹劑獲得了開發和應用,其中遷移型阻銹劑是一種較為新穎的有機阻劑。這種阻銹劑一般是胺與鏈烯胺及有機酸或無機酸的鹽,和單氟磷酸鈉一樣可以滲人混凝土使受侵蝕的鋼筋再鈍化,無損高效地修補被氯鹽污染的鋼筋混凝土,其前景見好。

          通過在混凝土中摻入鋼筋阻銹劑,能夠有效地減少混凝土中氯離子對鋼筋腐蝕,保證了混凝土的耐久性。而且也是防止鋼筋銹蝕較為經濟有效的方法。

          5、超細礦粉

          摻有超細礦粉的水泥,其強度主要由水泥熟料的水化反應所產生的水化物、水泥熟料水化時產生的游離氫氧化鈣和礦物摻料中的活性氧化硅與氧化鋁之間的二次反應所產生的附加水化產物所組成。

          超細礦粉在混凝土中共同使用時表現出了十分明顯的疊加效應,一方面大大減少了混凝土中CH晶體的生成數量,另一方面又影響了CH晶體的形貌,對混凝土的結構和性能的發展具有重要影響。隨著齡期的延長,漿體結構日趨均勻和密實,這是漿體高強化的重要原因。而且超細礦粉摻入水泥—水系統后起分散作用,增加水泥粒子的水化空間;礦粉吸收由水泥熟料水化生成的Ca(OH)2,生成C-S-H相,并同時和CaSO4反應,生成Aft相,促進熟料繼續水化。漿體自由水逐漸減少,而沸石粉逐漸釋放出沸石內的水,對水泥水化進行自養護,使界面附近反應繼續進行,反應產物不斷填充界面微裂縫,界面附近漿體逐漸緊密,界面得到加強。

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