閱讀 5039 次 STY-U混凝土膨脹劑的應(yīng)用及改性試驗(yàn)研究
摘要:本文通過對(duì)STY—U混凝土膨脹劑的性能試驗(yàn)研究,以及在實(shí)際工程中的應(yīng)用,證明了該膨脹劑具有良好的抗裂、防滲、補(bǔ)償收縮的效果,同時(shí)還論述了水泥與膨脹劑的適應(yīng)性,另外還按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿對(duì)我公司開發(fā)研制的STY—U高效膨脹劑進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn),最后簡(jiǎn)述了膨脹劑的不可替代性。...
STY-U混凝土膨脹劑的應(yīng)用及改性試驗(yàn)研究
余抗建
(陜西同大建材科技有限責(zé)任公司 710061 西安)
1、前言
隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展,高層建筑和特種工程越來越多,要求結(jié)構(gòu)自防水,施工時(shí)留置盡可能少的變形縫甚至要求無縫施工,這就要求混凝土應(yīng)具有膨脹或微膨脹補(bǔ)償收縮功能。
STY—U混凝土膨脹劑是我公司利用地方資源硬石膏、煅燒高嶺礦等主要原料,經(jīng)合適比例復(fù)配,入球磨機(jī)粉磨而成的一種硫鋁酸鈣類混凝土膨脹劑,經(jīng)近十年的工程應(yīng)用實(shí)踐證明具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
2、STY—U混凝土膨脹劑性能試驗(yàn)
2.1水泥膠砂強(qiáng)度性能試驗(yàn)
參照《混凝土膨脹劑》JC476—2001中的試驗(yàn)方法試驗(yàn),水泥為秦嶺P.042.5R,STY—U內(nèi)摻8—12%,試驗(yàn)結(jié)果見表1。
摻STY—U膠砂的強(qiáng)度性能 表1
編號(hào) |
STY—U摻量 % |
抗壓強(qiáng)度(MPa) |
抗折強(qiáng)度(MPa) | ||
7d |
28d |
7d |
28d | ||
1 |
0 |
41.4 |
47.8 |
6.9 |
9.0 |
2 |
8 |
40.3 |
48.6 |
6.5 |
9.4 |
3 |
9 |
39.7 |
48.3 |
6.3 |
9.3 |
4 |
10 |
38.1 |
47.9 |
6.0 |
9.1 |
5 |
11 |
30.2 |
42.1 |
5.4 |
7.9 |
6 |
12 |
26.8 |
40.3 |
5.1 |
7.4 |
由表可見,當(dāng)STY—U內(nèi)摻大于10%時(shí),膠砂7d、28d強(qiáng)度隨著內(nèi)摻量的增大而下降,但在內(nèi)摻(8—12)%范圍內(nèi),7d、28d強(qiáng)度都能達(dá)到JC476-2001的要求。
2.2水泥膠砂膨脹性能試驗(yàn)
參照《混凝土膨脹劑》JC476—2001中的試驗(yàn)方法試驗(yàn),水泥為秦嶺P.O42.5R,內(nèi)摻STY—U,試驗(yàn)結(jié)果見表2。
摻STY—U膠砂的膨脹性能 表2
編號(hào) |
STY—U內(nèi)摻量,% |
限制膨脹率,% | ||
水 中 |
空中21d | |||
7d |
28d | |||
1 |
0 |
0.010 |
0.018 |
-0.032 |
2 |
8 |
0.026 |
0.030 |
-0.014 |
3 |
9 |
0.029 |
0.037 |
-0.010 |
4 |
10 |
0.034 |
0.043 |
-0.008 |
5 |
11 |
0.042 |
0.056 |
-0.005 |
6 |
12 |
0.046 |
0.061 |
0.002 |
由表2可見,當(dāng)STY—U內(nèi)摻量為(8~12)%時(shí),其膠砂膨脹率隨著內(nèi)摻量的增加而穩(wěn)定增大,都符合《混凝土膨脹劑》JC476—2001對(duì)其膠砂膨脹性能指標(biāo)的要求,綜合表1強(qiáng)度和表2膨脹兩個(gè)指標(biāo),STY—U混凝土膨脹劑適宜內(nèi)摻范圍為(8~10)%。
3、STY—U混凝土膨脹劑對(duì)新拌混凝土坍落度損失、泌水率、凝結(jié)時(shí)間的影響
STY—U對(duì)新拌混凝土坍落度損失、泌水率、凝結(jié)時(shí)間的影響 表3
編號(hào) |
水泥品種
混凝土配合比 |
STY-U內(nèi)摻量,% |
坍落度cm |
泌水率% |
凝結(jié)時(shí)間 |
W/C | |||
出機(jī) |
30min |
60min |
初凝 |
終凝 | |||||
1 |
秦嶺P.042.5R
1:1.88:2.57:0.55 |
0 |
12 |
8 |
5.5 |
3.5 |
7:02 |
10:15 |
0.55 |
2 |
10% |
12.5 |
7.5 |
6 |
1.3 |
7:30 |
10:26 |
0.55 |
由表3可見,STY—U內(nèi)摻10%對(duì)混凝土坍落度及坍落度損失基本沒有影響,而且還顯著降低了混凝土的泌水率,提高了混凝土和易性,內(nèi)摻STY—U對(duì)混凝土的凝結(jié)時(shí)間基本沒有影響。
4、STY—U混凝土膨脹劑對(duì)硬化混凝土性能的影響
4.1強(qiáng)度
STY—U對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響 表4
編號(hào) |
水泥品種 混凝土配合比 |
STY-U
內(nèi)摻量(%) |
W/C |
坍落度
(㎝) |
抗壓強(qiáng)度(MPa) | ||||
7d |
28d |
60d |
90d |
180d | |||||
1 |
秦嶺P.042.5R
1:1.88:2.57 |
0 |
0.53 |
12 |
21.3 |
34.6 |
38.5 |
43.4 |
57.6 |
2 |
8 |
0.53 |
12 |
20.6 |
33.8 |
43.5 |
47.6 |
58.2 | |
3 |
10 |
0.53 |
12.5 |
19.7 |
34.9 |
45.3 |
49.2 |
59.3 | |
4 |
12 |
0.53 |
13 |
16.5 |
33.6 |
43.4 |
47.2 |
58.0 |
由表4可見,在混凝土中內(nèi)摻STY—U(8~10)%,其60天強(qiáng)度提高12%以上,90天強(qiáng)度提高9%以上,后期強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng),但摻STY—U混凝土膨脹劑的混凝土,早期強(qiáng)度有所下降,摻量超過10%時(shí)較明顯。
4.2 抗?jié)B性
STY—U加入到混凝土中,可以形成大量的體積增大的水化物鈣礬石,能填充、堵塞混凝土的毛細(xì)孔,改變混凝土的孔結(jié)構(gòu)和孔級(jí)配,使有害孔減少,無害孔增多,總孔隙率有所降低,提高了混凝土的密實(shí)度,減少了混凝土的收縮,從而提高了混凝土的抗?jié)B性能,見表5。
對(duì)混凝土抗?jié)B性能的影響 表5
編號(hào) |
水泥品種
混凝土配合比 |
STY—U
內(nèi)摻量(%) |
W/C |
坍落度
(㎝) |
抗?jié)B壓力
(MPa) |
滲水高度
(㎝) |
1 |
秦嶺P.042.5R
1:2.27:3.16 |
0 |
0.58 |
11 |
1.2 |
4.1 |
2 |
10 |
0.58 |
11.5 |
1.2 |
1.7 |
由表5可見,在混凝土中內(nèi)摻10%STY—U混凝土膨脹劑,其抗?jié)B能力顯著提高。
4.3 膨脹性能
表6根據(jù)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119—2003的試驗(yàn)方法測(cè)試的結(jié)果,水泥為秦嶺P.O42.5R硅酸鹽水泥。
內(nèi)摻STY—U混凝土的膨脹性能 表6
編號(hào) |
混凝土配合比 |
W/C |
坍
落
度
cm |
混凝土限制
膨脹率×10-4 |
限制干縮率
×10-4 | ||||||
混凝土材料用量kg/m3 |
水中養(yǎng)護(hù) |
空氣中 | |||||||||
水泥 |
STY-U |
砂 |
碎石 |
水 |
7d |
14d |
28d |
180d | |||
1 |
317.8 |
27.2 |
772 |
1074 |
206 |
0.61 |
11 |
1.67 |
1.84 |
1.13 |
0.57 |
2 |
309.4 |
30.6 |
772 |
1074 |
206 |
0.61 |
11.5 |
1.97 |
2.11 |
1.32 |
0.59 |
3 |
306 |
34 |
772 |
1074 |
206 |
0.61 |
12 |
2.22 |
2.57 |
1.56 |
0.71 |
4 |
302.6 |
37.4 |
772 |
1074 |
206 |
0.61 |
12 |
2.56 |
2.82 |
1.49 |
0.73 |
5 |
299.2 |
40.8 |
772 |
1074 |
206 |
0.61 |
12.5 |
2.97 |
3.10 |
1.63 |
0.86 |
由表6可見,內(nèi)摻8%STY—U時(shí)膨脹混凝土膨脹率即達(dá)到GB50119-2003中對(duì)補(bǔ)償收縮混凝土的要求(水養(yǎng)14天限制膨脹率≥1.5×10-4,空氣中28天干縮率≤3.0×10-4);內(nèi)摻(10—12)%STY—U時(shí)膨脹混凝土膨脹率達(dá)到GB50119—2003中對(duì)填充用膨脹混凝土的要求(水養(yǎng)14天限制膨脹率≥2.5×10-4,空氣中28天干縮率≤3.0×10-4);在水泥用量相同的條件下,隨著STY—U用量的增加,混凝土膨脹量也相應(yīng)增大,STY—U配制的膨脹混凝土具有良好的膨脹性能,在鋼筋限制條件下,混凝土內(nèi)會(huì)形成適宜的應(yīng)力狀態(tài),使混凝土具有良好的抗裂防滲性能。建議補(bǔ)償收縮混凝土STY—U適宜內(nèi)摻量范圍在(8—10)%;填充用膨脹混凝土(后澆帶、伸縮縫、大壩回填槽、鋼管混凝土等)適宜內(nèi)摻量范圍為(11—12)%。
5、STY—U對(duì)鋼筋銹蝕的影響
將φ16×50mm的光滑鋼筋埋入摻10%STY—U的1:1.88:2.58:0.54的混凝土中,標(biāo)養(yǎng)28天后,分別置于干、濕條件下養(yǎng)護(hù),1年齡期破型現(xiàn)場(chǎng)觀察鋼筋的表面,無銹蝕現(xiàn)象。
6、水泥與膨脹劑的適應(yīng)性
6.1 水泥中SO3含量對(duì)混凝土膨脹率的影響
混凝土膨脹劑中SO3為一個(gè)重要的膨脹組分,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)首先分析水泥SO3對(duì)膨脹率的影響。通常水泥中SO3含量約為2.3%~3.9%,通過在水泥中加入二水石膏來改變水泥SO3含量得到表7數(shù)據(jù)如下:
水泥中SO3含量對(duì)混凝土膨脹率的影響 表7
SO3含量(%) |
混凝土膨脹率(×10-4) | |||
7d |
14d |
28d |
56d | |
2 |
1.2 |
1.6 |
1.8 |
1.9 |
3 |
1.5 |
2.5 |
2.6 |
2.6 |
4 |
1.6 |
2.8 |
3.0 |
3.3 |
5 |
2.0 |
3.0 |
3.5 |
3.5 |
由表7可見,混凝土膨脹率隨著SO3含量增大而增大,但對(duì)早期(7d齡期)膨脹性能影響不大。隨著齡期增大,混凝土膨脹率急劇增大。這是因?yàn)殡S著齡期增長(zhǎng),大量SO3參加反應(yīng)生成更多的鈣礬石。因此在實(shí)際補(bǔ)償收縮混凝土中,會(huì)因?yàn)樗郤O3含量的波動(dòng)導(dǎo)致?lián)脚蛎泟┗炷僚蛎浡实牟▌?dòng),尤其是設(shè)計(jì)補(bǔ)償超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土配合比,應(yīng)充分考慮水泥SO3含量波動(dòng)因素。從表7中反應(yīng)水泥中SO3含量為3%膨脹量較為理想,即14d膨脹量幾乎達(dá)到最大,后期膨脹穩(wěn)定。
6.2 水泥熟料C3A含量對(duì)混凝土膨脹率的影響
膨脹劑中SO3可與水泥中C3A水化生成鈣礬石產(chǎn)生體積膨脹。普通水泥C3A含量為7%—15%,水泥中C3A含量變化,對(duì)混凝土膨脹率影響較大,一般混凝土膨脹率隨著C3A的增加而增大,當(dāng)水泥中C3A含量低于8%時(shí),14d后混凝土膨脹率平穩(wěn)發(fā)展,當(dāng)水泥中C3A超過8%時(shí),混凝土后期膨脹量過大對(duì)混凝土強(qiáng)度及耐久性均不利。
6.3 水泥混合材種類對(duì)混凝土膨脹率的影響
我國(guó)水泥廠家目前使用的混合材種類主要分為礦渣粉、粉煤灰、煅燒煤矸石等,試驗(yàn)這三種摻不同混合材水泥按JC476—2001做膠砂膨脹率如表8。
混合材對(duì)膠砂膨脹率的影響 表8
水泥中混合材種類 |
水中膠砂限制膨脹率(×10-4) | |||
7d |
14d |
28d |
56d | |
摻粉煤灰 |
2.6 |
3.2 |
3.7 |
3.6 |
摻礦渣粉 |
2.5 |
3.3 |
4.0 |
3.9 |
摻煅燒煤矸石 |
3.1 |
3.7 |
4.5 |
4.8 |
由表8可見,膠砂膨脹率關(guān)系總體如下:摻煅燒煤矸石水泥>摻礦渣粉水泥>摻粉煤灰水泥,這是因?yàn)殪褵喉肥峁┝松倭挎V質(zhì)膨脹源,產(chǎn)生較大膨脹能,綜合分析,混合材品種對(duì)限制膨脹率影響較小,在可能條件下宜優(yōu)先選用摻礦渣粉或摻粉煤灰的水泥。
6.4 水泥品種對(duì)混凝土膨脹率的影響
選取秦嶺P.O42.5、P.O32.5兩種不同水泥按JC476—2001進(jìn)行膠砂試驗(yàn),膨脹劑摻量8%,數(shù)據(jù)如表9。
水泥品種對(duì)混凝土膨脹率的影響 表9
水泥品種 |
膠砂限制膨脹率(×10-4) | |||
7d |
14d |
28d |
56d | |
P.O42.5 |
2.8 |
3.6 |
3.8 |
3.9 |
P.O32.5 |
1.8 |
2.3 |
2.4 |
2.4 |
由表9可見,混凝土膨脹劑摻量相同時(shí)的限制膨脹率:P.O42.5水泥>P.O32.5水泥。一般來說隨著混合材數(shù)量的增加,水泥水化后會(huì)產(chǎn)生更多的水化硅酸鈣凝膠,減少了氫氧化鈣含量,從而降低了水化膨脹相產(chǎn)生的數(shù)量。
7、STY—U在工程中的應(yīng)用
近十年來,STY—U混凝土膨脹劑在省內(nèi)外百余項(xiàng)工程中得到應(yīng)用,未出現(xiàn)任何質(zhì)量問題,均取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
7.1 西安楓林綠洲云頂園地下防水工程:
該工程地下一層埋深-9.0m,正常地下水位-7.5m左右,地下基礎(chǔ)為板式獨(dú)立基礎(chǔ)。底板長(zhǎng)62m,寬21m,厚300㎜,墻厚250㎜,底板和墻體都是剛性自防水混凝土,混凝土等級(jí)C45,抗?jié)B標(biāo)號(hào)P8,混凝土配合比為:水:水泥:砂:石=0.32:1:1.59:2.40,水泥為P.042.5R,STY—U膨脹劑內(nèi)摻10%。經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)留置抗?jié)B試塊做28d抗?jié)B試驗(yàn),抗?jié)B等級(jí)均超過P8,經(jīng)過1年多的觀察未出現(xiàn)任何裂縫、滲漏現(xiàn)象。
7.2 西安第一釀造廠住宅樓地下防水工程
該工程地下一層,箱形基礎(chǔ),底板和墻體均為自防水混凝土,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,抗?jié)B標(biāo)號(hào)為P6,內(nèi)摻8% STY—U膨脹劑和15%粉煤灰,現(xiàn)場(chǎng)施工留樣12組,試塊28d抗壓強(qiáng)度平均為44.8Mpa,28d抗?jié)B標(biāo)號(hào)遠(yuǎn)大于P6,混凝土膨脹率14d為1.87×10-4,28d空氣中限制干縮率1.28×10-4,經(jīng)過近一年的觀察,沒有任何裂縫及滲漏現(xiàn)象,工程質(zhì)量良好。
7.3 西安中體水上健身中心防水工程
該工程游泳館為自防水混凝土,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,抗?jié)B標(biāo)號(hào)為P8,混凝土配合比為:水:水泥:砂:石=0.35:1:1.97:3.08,水泥為P.042.5R,STY—U混凝土膨脹劑內(nèi)摻10%,粉煤灰內(nèi)摻18%,現(xiàn)場(chǎng)施工留樣36組,試塊28d抗壓強(qiáng)度平均值為45.4Mpa,28d抗?jié)B等級(jí)均超過P8,經(jīng)貯水試驗(yàn),無滲漏現(xiàn)象,經(jīng)過4年多的觀察,沒-有任何滲漏及裂縫現(xiàn)象,整個(gè)工程沒有采取任何其他防水措施,節(jié)省了工程費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
7.4 河南平頂山發(fā)電廠污水處理工程
該工程沉淀池、冷卻塔兩項(xiàng)工程使用我公司生產(chǎn)的STY—U混凝土膨脹劑,該工程完工后經(jīng)近二年的觀察,沒有任何裂縫及滲漏現(xiàn)象,工程質(zhì)量良好。
7.5 西安曲江華府1#樓基礎(chǔ)筏板工程
該基礎(chǔ)筏板10000m2,筏板厚80cm,由于筏板體積較大,加之氣候干燥、早晚刮風(fēng),因此該筏板采用具有補(bǔ)償收縮功能的混凝土,混凝土等級(jí)C30,抗?jié)B標(biāo)號(hào)P6,混凝土中內(nèi)摻STY—U混凝土膨脹劑8%,待澆筑完后2天觀察,該筏板表面幾乎沒有干縮裂縫,經(jīng)過1年多的觀察未出現(xiàn)任何裂縫、滲漏現(xiàn)象。
8、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿與JC476-2001相比變化內(nèi)容及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
8.1 由于JC476—2001標(biāo)準(zhǔn)中某些指標(biāo)已不能滿足實(shí)際工程的要求,特別是在限制膨脹率指標(biāo)上,于是由中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院牽頭對(duì)《混凝土膨脹劑》JC476—2001標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂,并將該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)家標(biāo)準(zhǔn),于2008年5月完成了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿,預(yù)計(jì)不久將會(huì)頒布執(zhí)行,這里就將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿與JC476—2001標(biāo)準(zhǔn)性能指標(biāo)對(duì)比列入下表10。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿與JC476—2001標(biāo)準(zhǔn)性能指標(biāo)對(duì)比表 表10
項(xiàng) 目 |
指標(biāo)值 | ||||||
JC476—2001 |
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)送審稿 | ||||||
一級(jí)品 |
合格品 | ||||||
化學(xué)成分 |
氧化鎂(%) ≤ |
5.0 |
5.0 | ||||
含水率(%) ≤ |
3.0 |
—— | |||||
總堿量(%) ≤ |
0.75 |
0.75 | |||||
氯離子(%) ≤ |
0.05 |
—— | |||||
物
理
性
能 |
細(xì)度 |
比表面積(㎡/㎏)≥ |
250 |
任選
其一 |
200 | ||
0.08mm篩篩余(%)≤ |
12 |
—— | |||||
1.25mm篩篩余(%)≤ |
0.5 |
—— | |||||
1.18mm篩篩余(%)≤ |
—— |
0.5 | |||||
凝結(jié)
時(shí)間 |
初凝min ≥ |
45 |
45 | ||||
終凝min ≤ |
600 |
600 | |||||
限制膨脹率(%) |
水中 |
7d ≥ |
0.025 |
0.050 |
0.025 | ||
28d ≤ |
0.10 |
—— |
—— | ||||
空氣中 |
21d ≥ |
-0.020 |
-0.010 |
-0.020 | |||
抗壓強(qiáng)度
(MPa) |
7d ≥ |
A法 |
B法 |
20.0 | |||
25.0 |
20.0 | ||||||
28d ≥ |
45.0 |
40.0 |
40.0 | ||||
抗折強(qiáng)度
(MPa) |
7d ≥ |
4.5 |
3.5 |
—— | |||
28d ≥ |
6.5 |
5.5 |
—— |
8.2 驗(yàn)證試驗(yàn)
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿規(guī)定,目前相當(dāng)多廠家的膨脹劑產(chǎn)品將不能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿中一級(jí)品的要求,特別是在限制膨脹率指標(biāo)上,為了保證我公司膨脹劑能夠滿足即將頒布的膨脹劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)品限制膨脹率的要求,我公司對(duì)原產(chǎn)品在成份及配比上進(jìn)行了改進(jìn),開發(fā)研制出的STY—U高效膨脹劑按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。
8.2.1 限制膨脹率和強(qiáng)度試驗(yàn)
我公司開發(fā)研制的STY—U高效膨脹劑按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿10%摻量進(jìn)行檢測(cè),采用基準(zhǔn)水泥、盾石P.O42.5水泥、聲威P.O42.5水泥進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)方法按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿中限制膨脹率和抗壓強(qiáng)度的測(cè)定方法進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表11。
摻STY—U高效膨脹劑限制膨脹率和強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果 表11
水泥品種 |
限制膨脹率(%) |
抗壓強(qiáng)度/抗折強(qiáng)度(MPa) | |||
水中7d |
空氣中21d |
水中28d |
7d |
28d | |
基準(zhǔn)水泥(北京) |
0.052 |
-0.007 |
0.057 |
26.4/5.0 |
46.7/7.8 |
盾石P.O42.5(寶雞) |
0.054 |
-0.005 |
0.062 |
27.9/4.7 |
47.2/7.6 |
聲威P.O42.5(銅川) |
0.050 |
-0.006 |
0.054 |
28.3/5.3 |
46.0/8.4 |
由表11可見,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿試驗(yàn)要求,我公司開發(fā)研制的 STY—U高效膨脹劑按照10%摻量,其限制膨脹率及強(qiáng)度能夠滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿一級(jí)品的要求。
8.2.2 凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)
測(cè)定凝結(jié)時(shí)間所用材料與限制膨脹率和強(qiáng)度試驗(yàn)相同,試驗(yàn)方法按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿中凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定方法進(jìn)行試驗(yàn),我公司開發(fā)研制的STY—U高效膨脹劑在三種水泥中按10%進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表12。
摻STY—U高效膨脹劑凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果 表12
水泥品種 |
凝結(jié)時(shí)間 | |
初凝(min) |
終凝(h) | |
基準(zhǔn)水泥(北京) |
185 |
4.8 |
盾石P.O42.5(寶雞) |
153 |
3.6 |
聲威P.O42.5(銅川) |
169 |
4.2 |
由表12可見,我公司開發(fā)研制的STY—U高效膨脹劑按照10%摻量,凝結(jié)時(shí)間滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿中凝結(jié)時(shí)間的要求。
8.2.3 細(xì)度試驗(yàn)
細(xì)度對(duì)膨脹劑在水泥中的性能發(fā)揮有很大的影響。在這次標(biāo)準(zhǔn)制定中,取消0.08mm篩余,改為用比表面積和1.18mm篩余,同時(shí)把比表面積要求調(diào)整為大于200㎡/kg,擴(kuò)大了產(chǎn)品要求范圍,并且用比表面積檢測(cè)產(chǎn)品,能更精確的反應(yīng)產(chǎn)品細(xì)度性能,我公司開發(fā)研制的STY—U高效膨脹劑比表面積在260㎡/kg—290㎡/kg之間,且全部通過1.18mm篩,滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿的要求。
9、膨脹劑的不可替代性
針對(duì)目前工程界存在的“混凝土摻合料粉煤灰、礦渣粉等可以替代膨脹劑”的誤區(qū),這里簡(jiǎn)單從膨脹劑的作用機(jī)理及其獨(dú)特性闡述說明膨脹劑的不可替代性。
混凝土其它摻合料(如磨細(xì)礦渣粉、粉煤灰等)在顆粒形態(tài)效應(yīng)和填充效應(yīng)方面與膨脹劑表現(xiàn)出較多相似性,通過與水泥粒子的顆粒匹配和相互填充減少了孔隙率,在提高抗?jié)B性方面與膨脹劑有一定的相似之處,但在反應(yīng)機(jī)理及功效方面仍有著本質(zhì)的不同,膨脹劑具有其自身的獨(dú)特性,獨(dú)特性在于其在水化硬化過程中可以產(chǎn)生膨脹性的水化產(chǎn)物,這些膨脹性水化產(chǎn)物可以有效補(bǔ)償和減少普通水泥混凝土在水化硬化過程中由于水泥水化而帶來的體積收縮,從而克服可能由此而引起的收縮開裂。一個(gè)典型的應(yīng)用是用于后澆帶,后澆帶是指混凝土在收縮完成以后的一種“二次”澆注混凝土,通常用摻膨脹劑的混凝土澆注。由于這種混凝土良好的膨脹特性,使得與兩側(cè)的“一次”混凝土形成良好的整體結(jié)構(gòu)。顯然這種“二次”混凝土采用所謂粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉等摻合料都不能達(dá)到同樣理想的效果。這充分表明膨脹劑的獨(dú)特性。分析表明膨脹劑的獨(dú)特性具體反映在原理的獨(dú)特性(膨脹與補(bǔ)償收縮)、化學(xué)成份的獨(dú)特性(C4A3S,CaO等)、水化產(chǎn)物的獨(dú)特性(生成Aft,CH等)以及應(yīng)用的獨(dú)特性,因此膨脹劑性能的獨(dú)特性決定了其應(yīng)用中一定程度的不可替代性。
10、結(jié)語(yǔ)
1)STY—U混凝土膨脹劑已在西安15家商品混凝土攪拌站應(yīng)用于100多項(xiàng)實(shí)際工程中,在這些工程中主要廣泛應(yīng)用于建筑物的抗裂、防滲,如地下室防水、人防、污水處理以及構(gòu)筑物的后澆帶填充等,使用方便,經(jīng)濟(jì)效益顯著,在工程應(yīng)用中取得了良好的抗裂、防滲、補(bǔ)償收縮的效果,并且在結(jié)構(gòu)自防水、超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)與施工、大體積混凝土裂縫控制等方面均得到了廣泛的應(yīng)用。
2)混凝土膨脹劑對(duì)不同水泥適應(yīng)性不同,一般情況下混凝土膨脹率隨著水泥中SO3含量、C3A含量的增加而增大;摻同樣膨脹劑,限制膨脹率P.O42.5水泥大于P.O32.5水泥;混合材品種對(duì)限制膨脹率影響較小,宜優(yōu)先選用摻礦渣粉或粉煤灰的水泥。
3)經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn),我公司開發(fā)研制的STY—U高效膨脹劑能夠滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》送審稿對(duì)膨脹劑一級(jí)品的要求。
參考文獻(xiàn):
[1] 《混凝土膨脹劑》 JC476—2001
[2] 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)送審稿:《混凝土膨脹劑》 GBXXXX—XXXX
[3] 《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 GB50119—2003
[4] 《膨脹劑與膨脹混凝土》 《建筑砌塊與砌塊建筑》雜志社 2008
(本文來源:陜西省土木建筑學(xué)會(huì) 文徑網(wǎng)絡(luò):文徑 楊葉 編輯 劉真 審核)
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2023-11-17