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關于濕噴混凝土速凝劑選擇及配合比設計的(de)方法

所屬分(fēn)類:行業資訊    發布時(shí)間: 2021-11-18    作者:甯夏混凝土速凝劑
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濕噴混凝土是一種在噴灑前已經與水(shuǐ)混合的(de)混合物(wù)。濕噴混凝土不僅是一種建築材料,也(yě)是一種施工方法和(hé)澆築工藝。甯夏混凝土速凝劑的(de)小編告訴大(dà)家,噴射混凝土是一種靈活、經濟、快(kuài)速的(de)施工方法,需要高(gāo)度機械化(huà)和(hé)專業的(de)操作人(rén)員(yuán)。由于我國引進液體速凝劑和(hé)濕噴技術的(de)時(shí)間較短,對(duì)速凝劑的(de)選擇和(hé)配合比設計缺乏标準指導。因此,本文對(duì)濕噴混凝土速凝劑的(de)選擇和(hé)混凝土配合比設計進行了(le)研究,可(kě)爲工程施工提供參考。

1.濕噴混凝土速凝劑的(de)選擇

1.1促進劑品種的(de)選擇

目前工程建設中常用(yòng)的(de)濕噴混凝土液體速凝劑分(fēn)爲無堿速凝劑和(hé)低堿速凝劑。無堿促進劑是指Na2O含量小于1%的(de)堿性促進劑,是一種環保産品。在良好的(de)施工環境條件下(xià),使用(yòng)無堿速凝劑可(kě)以**混凝土強度,使混凝土強度随齡期正常發展,降低混凝土産生裂縫的(de)概率,使建築的(de)外觀整體性持續更長(cháng)時(shí)間。低堿速凝劑是指含堿量爲8~20%的(de)速凝劑。施工環境惡劣時(shí),大(dà)量低堿速凝劑會揮發到空氣中,造成皮膚灼傷和(hé)呼吸道刺激。不僅如此,混凝土強度更低,更容易出現裂縫,地下(xià)水(shuǐ)容易滲漏,影(yǐng)響建築物(wù)的(de)外觀和(hé)耐久性。當低堿速凝劑中活性骨料的(de)含量爲3%~4%時(shí),低堿速凝劑也(yě)會帶入大(dà)量的(de)堿,使建築更容易發生堿骨料反應。因此,合理(lǐ)選擇速凝劑對(duì)工程質量具有重要意義。

1.1.1速凝劑品種與抗壓強度的(de)關系

42.5普通(tōng)矽酸鹽水(shuǐ)泥,減水(shuǐ)劑摻量爲0.7%,水(shuǐ)泥砂漿強度試驗水(shuǐ)灰比爲0.52,水(shuǐ)泥砂漿比爲1:2.5。水(shuǐ)泥砂漿和(hé)砂漿混合3min後,分(fēn)别加入無堿速凝劑、低堿速凝劑和(hé)無速凝劑。加入促進劑後,再次攪拌30s,得(de)到成型試樣。測試樣品的(de)抗壓強度。試驗結果表明(míng),試件的(de)抗壓強度在加入無堿速凝劑砂漿後的(de)第1天較低,但在加入低堿速凝劑砂漿後的(de)第1天較高(gāo)。無堿速凝劑和(hé)減水(shuǐ)劑共同使用(yòng)時(shí),試件28d抗壓強度接近....。而摻低堿速凝劑和(hé)減水(shuǐ)劑的(de)試件的(de)28天抗壓強度較低,且抗壓強度随摻量的(de)增加而降低。因此,雖然低堿速凝劑可(kě)以在短時(shí)間内提高(gāo)混凝土的(de)抗壓強度,但低堿速凝劑對(duì)混凝土後期強度的(de)影(yǐng)響更大(dà),使用(yòng)無堿速凝劑的(de)混凝土後期強度更好。

1.1.2速凝劑對(duì)砂漿抗裂性的(de)影(yǐng)響分(fēn)析

将一定配合比的(de)砂漿放入抗裂環中,成型後的(de)環試件放入水(shuǐ)泥恒溫養護箱中脫模(24h)。脫模處理(lǐ):将試件放入幹燥收縮室内,室内溫度保持在(20±2)℃,相對(duì)濕度保持在(65±5)%。觀察開裂後48小時(shí)内有裂紋的(de)初始試件、裂紋數量和(hé).大(dà)裂紋寬度,比較不同促進劑的(de)抗裂性。混凝土試件參數:減水(shuǐ)劑0.8%,水(shuǐ)灰比0.5,水(shuǐ)泥砂漿比爲1:20。

從表1的(de)試驗結果可(kě)以看出,摻入無堿速凝劑的(de)混凝土試件的(de)初始開裂時(shí)間較長(cháng),達到120h,試件中隻有一處裂縫。而低堿速凝劑混凝土試件的(de)初始開裂時(shí)間僅爲7小時(shí)。但試件中的(de)裂紋數量較多(duō),試件中的(de)裂紋數量較大(dà)。雖然兩組試件出現裂紋後48小時(shí)内的(de).大(dà)裂紋寬度沒有差異,但低堿速凝劑試件的(de)裂紋數量較多(duō),總裂紋寬度較大(dà)。低堿速凝劑混凝土試件産生較多(duō)裂縫和(hé)早期初裂的(de)原因可(kě)能與速凝劑帶入的(de)堿量有關。速凝劑帶入的(de)堿與水(shuǐ)泥帶入的(de)堿相似,導緻砂漿和(hé)混凝土收縮特性更強。但混凝土含堿量較高(gāo)不利于混凝土後期強度,混凝土與堿骨料的(de)反應更強。對(duì)施工現場(chǎng)裂縫數量的(de)調查結果也(yě)表明(míng),摻低堿速凝劑的(de)混凝土裂縫較爲常見,但摻無堿速凝劑的(de)混凝土幾乎沒有發現裂縫。因此,噴射混凝土施工應優先選用(yòng)無堿速凝劑。

表1摻速凝劑水(shuǐ)泥砂漿抗裂性試驗結果

2.混凝土配合比設計方法

2.1噴射混凝土原材料配合比設計

2.1.1水(shuǐ)泥

噴射混凝土用(yòng)水(shuǐ)泥一般應具有高(gāo)強度、良好的(de)抗滲性和(hé)耐久性。宜選用(yòng)42.5以上的(de)普通(tōng)矽酸鹽水(shuǐ)泥,也(yě)可(kě)選用(yòng)含填料的(de)水(shuǐ)泥。如果含有填料的(de)水(shuǐ)泥滿足早期強度要求,有利于後期變形。不同的(de)水(shuǐ)泥使用(yòng)不同量的(de)水(shuǐ)來(lái)達到标準稠度。在其他(tā)條件相同的(de)情況下(xià),達到标準稠度用(yòng)水(shuǐ)量較少的(de)水(shuǐ)泥具有較好的(de)和(hé)易性。CEMII/B-M(S-LL)42.5N多(duō)用(yòng)于噴射混凝土水(shuǐ)泥。這(zhè)種水(shuǐ)泥已獲得(de)監理(lǐ)工程師的(de)批準(見MAR-005),其性能符合EN197-1:2011的(de)要求。

2.1.2水(shuǐ)

甯夏混凝土速凝劑了(le)解,本工程多(duō)采用(yòng)飲用(yòng)水(shuǐ)作爲攪拌用(yòng)水(shuǐ),但不允許使用(yòng)pH值小于4的(de)酸性水(shuǐ)、硫酸鹽含量(SO4,I)超過水(shuǐ)量1%的(de)水(shuǐ)以及含有影(yǐng)響水(shuǐ)泥正常凝結硬化(huà)的(de)有害物(wù)質的(de)水(shuǐ)。噴射混凝土攪拌用(yòng)水(shuǐ)已通(tōng)過中國檢驗機構的(de)檢驗,符合EN1008:2002相關條款的(de)要求,适用(yòng)于混凝土攪拌。

外加劑

這(zhè)是一種**減水(shuǐ)劑。在歐洲,冬季氣溫較低,混凝土對(duì)M30的(de)強度、V8的(de)抗滲性、M100的(de)抗凍性都有要求,所以必須使用(yòng)**減水(shuǐ)劑。減水(shuǐ)劑都是表面活性物(wù)質,其分(fēn)子由親水(shuǐ)基團和(hé)疏水(shuǐ)基團組成。。比如水(shuǐ)泥中加入适量的(de)減水(shuǐ)劑,由于減水(shuǐ)劑的(de)表面活性,疏水(shuǐ)基團會定向吸附在水(shuǐ)泥顆粒表面,親水(shuǐ)基團會指向水(shuǐ)溶液,使水(shuǐ)泥顆粒表面具有相同的(de)電荷。在電排斥作用(yòng)下(xià),水(shuǐ)泥顆粒相互分(fēn)離,絮凝結構崩解,包裹的(de)自由水(shuǐ)釋放,從而有效增加混凝土拌合物(wù)的(de)流動性。**減水(shuǐ),減水(shuǐ)率可(kě)達10% ~ 20%,強度相應提高(gāo)15% ~ 30%;減水(shuǐ)劑的(de)加入,明(míng)顯改善了(le)混凝土的(de)孔隙結構,提高(gāo)了(le)混凝土的(de)密實度,降低了(le)透水(shuǐ)性,從而可(kě)以提高(gāo)抗滲性、抗凍性、耐化(huà)學腐蝕性和(hé)耐腐蝕性。

二是引氣劑。引氣劑是指能夠引入大(dà)量均勻分(fēn)布的(de)微小氣泡,降低砂漿中混合水(shuǐ)的(de)表面張力,從而使砂漿混凝土混合料具有更好的(de)分(fēn)散性,減少泌水(shuǐ)和(hé)離析的(de)添加劑。引氣劑的(de)界面活性與減水(shuǐ)劑相似,隻是減水(shuǐ)劑的(de)界面活性主要發生在液固界面,而引氣劑的(de)界面活性主要發生在氣液固界面。引氣劑通(tōng)過物(wù)理(lǐ)操作将穩定的(de)微氣泡引入砂漿中,降低了(le)濕砂漿的(de)密度,改善了(le)工作性,提高(gāo)了(le)濕砂漿的(de)産量。

合計

噴射混凝土中使用(yòng)的(de)細骨料的(de)細度模數應大(dà)于2.5,中砂或粗砂應小于3.5。噴射混凝土中使用(yòng)的(de)粗骨料的(de).大(dà)粒徑不應大(dà)于16毫米。就噴射混凝土本身而言,碎石比碎石好,碎石表面更粗糙,更容易粘附,但泵送不如碎石。機制砂具有粗糙、不光(guāng)滑、吸水(shuǐ)慢(màn)的(de)特點。攪拌混凝土時(shí),應提前濕潤或适當延長(cháng)攪拌時(shí)間,以增加混凝土坍塌的(de)概率。

甯夏混凝土速凝劑

2.2混凝土配合比設計

根據水(shuǐ)工混凝土配合比設計方法和(hé)噴射混凝土的(de)特點,提出以下(xià)噴射混凝土配合比設計方法。

2.2.1确定噴射混凝土的(de)攪拌強度。

噴射混凝土配制的(de)強度需要充分(fēn)考慮設計強度、強度**率、施工水(shuǐ)平以及參考強度與闆的(de)強度之間的(de)差異。因此,以下(xià)公式可(kě)用(yòng)于計算(suàn)混凝土的(de)攪拌強度。概率系數t根據《水(shuǐ)工混凝土施工規範》(DT5144-2001)附錄A選取。σ可(kě)從施工試驗數據中獲得(de),也(yě)可(kě)選用(yòng)《錨噴支護技術規範》(GB50086-2001)表8.10.2中的(de)母标準差。△fcu可(kě)通(tōng)過實驗确定,或從12~16MPa中選擇,獲得(de)試驗數據後再調整△ FCU值。

fcu=fcuk+tσ+△fcu①

(fcu爲配制強度,fcuk爲設計強度等級,T爲概率系數,σ爲大(dà)闆試件強度的(de)均方誤差,△ FCU爲基準混凝土強度與大(dà)闆試件強度之差)

水(shuǐ)膠比

水(shuǐ)膠比可(kě)以根據制備強度與水(shuǐ)膠比之間的(de)強度關系來(lái)計算(suàn),配合比可(kě)以根據水(shuǐ)膠比的(de)結果來(lái)設計。當水(shuǐ)膠比的(de)計算(suàn)結果在預定範圍内時(shí),可(kě)以直接用(yòng)水(shuǐ)膠比的(de)值來(lái)計算(suàn)配合比。當水(shuǐ)膠比超過規範時(shí),應根據規範和(hé)标準選擇水(shuǐ)膠比。根據濕噴混凝土配合比設計的(de)實踐經驗,水(shuǐ)膠比應低于0.45。

2.2.3用(yòng)水(shuǐ)量

結合骨料粒徑小、砂率高(gāo)的(de)特點,混凝土配合比設計用(yòng)水(shuǐ)量大(dà),導緻混凝土收縮特性下(xià)降。爲了(le)保持高(gāo)粘結性。應使用(yòng)具有高(gāo)保坍性能的(de)**減水(shuǐ)劑,以保持良好的(de)流動性。

2.2.4砂率

砂率應保持在50%以上,并根據混凝土和(hé)濕噴台車的(de)可(kě)泵性進行選擇。施工過程中影(yǐng)響因素較多(duō),應根據經驗适當提高(gāo)砂率,使砂率保持在50%~70%以内。如果砂率較低,可(kě)以減少水(shuǐ)泥用(yòng)量,**混凝土收縮。

2.2.5促進劑用(yòng)量

甯夏混凝土速凝劑的(de)用(yòng)量應以滿足施工要求爲标準,并控制速凝劑的(de)攪拌時(shí)間。攪拌速度不宜過快(kuài),否則會影(yǐng)響混凝土與第二層的(de)粘結。第二層混凝土要“硬著(zhe)陸”噴射,增加回彈率。

3.結論

(1)無堿速凝劑對(duì)混凝土的(de)長(cháng)期強度影(yǐng)響不大(dà),初裂時(shí)間長(cháng),裂縫少。爲了(le)**混凝土的(de)耐久性,應優先選用(yòng)無堿速凝劑。

(2)濕噴混凝土配合比設計方法引入了(le)機口标準試件強度與大(dà)闆強度之差的(de)參數,可(kě)以使噴射混凝土的(de)配合比設計方法更加**。