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【摘 要】 随着建筑物结构和工艺的发展,混凝土外加剂日趋普遍,早强剂与速凝剂容易混淆使用产生质量事故,本文就两种外加剂的作用原理、工作性能、用途和使用方法进行了一定的总结,供施工过程中参考。
【关键词】 早强剂;速凝剂;性能与应用
随着建筑物新型结构和施工新工艺的出现,对混凝土性能的要求越来越高,在混凝土中加入适当且适量的外加剂,能使其具有良好的性能,从而显得尤为重要。早强剂和速凝剂都是用来调节混凝土凝结时间和硬化性能的混凝土外加剂,但它们确有不同的性能和使用方法,在施工过程中也常有将两种外加剂的混合使用而造成事故的现象。
1、混凝土早强剂
混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度,并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度,促进混凝上早期强度的发展,既具有早强功能,又具有一定减水增强的功能。国外常将早强剂称作促凝剂。混凝土早强剂是外加剂发展历史中最早使用的外加剂品种之一。
早强剂的种类繁多,一般分为三大类:
(1)无机盐类早强剂:如氯化钙早强剂、硫酸钠早强剂等;
(2)有机物类早强剂:如三乙醇胺、甲醇、尿素等;
(3)复合早强剂:如三乙醇胺复合早强剂、硫酸盐复合早强剂等。
1.1适用范围:早强剂及早强减水剂适用于蒸养混凝土及常温、低温和最低温度不低于-5℃环境中施工的有早强要求的混凝土工程。炎热环境条件下不宜使用早强剂、早强减水剂。
1.2施工方法:掺入混凝土后对人体产生危害或对环境产生污染的化学物质严禁用作早强剂。含有六价络盐、亚硝酸盐等有害成分的早强剂严禁用于饮水工程及于食品有接触的工程。硝铵类严禁用于办公、居住等建筑工程。
早强剂、早强减水剂进入工地(或混凝土搅拌站)的检验项目应包括密度(或细度),1d、3d抗压强度及对钢筋的锈蚀作用。早强减水剂应测减水率,混凝土有饰面要求的还应观测硬化后混凝土表面是否析盐。符合要求,方可入库、使用。粉剂早强剂和早强减水剂直接掺入混凝土干料中应延长搅拌时间。常温及低温下使用早强剂或早强减水剂的混凝土采用自然养护是宜使用塑料薄膜覆盖或喷洒养护液。终凝后应立即浇水潮湿养护。最低气温低于0℃时除塑料薄膜外还应加盖保温材料。
2、混凝土速凝剂
速凝剂是掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的一种外加剂。粉状固体,其掺用量仅占混凝土中水泥用量2%~3%,却能使混凝土在5min内初凝,10min内终凝,以达到抢修或井巷中混凝土快速凝结的目的。是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。其主要成分为铝氧熟料(即铝矾土、纯碱、生石灰按比例烧制南而成的熟料)经磨细制成。它们的作用是加速水泥的水化硬化,在很短的时间内形成足够的强度,以保证特殊施工的要求。在矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞等工程中应用极为普遍。使用速凝剂的主要目的是使喷射混凝土速凝快硬、减少回弹损失,防止喷射混凝土因重力作用引起的脱落,提高它在潮湿或含水岩层中使用的适应性能,同时可适当加大一次喷射厚度和缩短喷射层间的间隔时间。因此,使用速凝剂可大大加快工程建设速度、节省劳力、节约木材和混凝土用量,减少地下工程的开挖量。
速凝剂的主要种类有:
(1)碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物速凝剂;
(2)硅酸碱(水玻璃)硅酸钠、硅酸钾类速凝剂;
(3)铝酸钠、铝酸钾铝酸盐类速凝剂;
(4)无碱液体速凝剂。
一般的速凝剂多为碱性(pH值可达12.7),其缺点是对混凝土后期强度有一定影响,并对人体有较大的腐蚀性和刺激性。
2.1适用范围:本系列产品适用于矿山、井巷、洞室、交通隧道、城建、国防、水利等地下工程的喷射混凝土施工及堵漏、地面水泥混凝土快速施工和混凝土紧急抢险工程。
2.2施工方法:
(1)使用前,必须针对施工所用水泥,做最宜品种及本剂最佳掺量的适应性试验。
(2)施工中,必须充分注意对水泥的适应性,正确选择速凝剂的掺量,并控制好使用条件,特别是水灰比。在喷射混凝土中如何掺入速凝剂,应由工艺条件确定。在干喷混凝土施工时,粉状速凝剂可与水泥、粗细集料一并加入,用压缩空气拌匀。在湿喷混凝土施工中,须在喷嘴处以压缩空气气流形式加入。液状速凝剂在喷射时用水适量稀释后,借助风压在喷嘴处加入,从而使速凝剂掺入均匀。应严格将水灰比控制在0.4~0.5之间,水灰比过大,会延长凝结时间,影响使用效果。
(3)当砂、石比较干燥时,可将砂石、水泥、速凝剂按比例拌成混合物立即喷射:当砂、石含水量大时,速凝剂应在喷射机加料口处添加,一边加砂、石、水混合料,一边加速凝剂。
(4)施工条件较差或水泥与本产品适应性差时,需适当加大掺用量即可。
(5)该剂拆包后应一次用完。如用不完时应扎紧袋口,以防受潮,影响其使用效果。
(6)本系列产品均采用塑料编织外袋和薄膜内袋包装。每袋净重25kg±0.5kg。应注意存放在通风干燥处,不得受潮。搬运中注意轻拿搬放,以防破损。堆层不宜超过10袋。保质期五个月。
3、早强剂与速凝剂的区别
3.1作用原理不同
混凝土中掺入早强剂后,增加了水泥矿物的溶解度,加速水泥矿物水化,同时又有各种复盐晶体产生,能使水泥面致密,起到早强作用。
混凝土中掺入速凝剂后,与硅酸盐水泥中的石膏相结合,阻碍着水泥粒子硫铝酸钙的生成,从而使铝酸三钙迅速凝结,起到速凝作用。
3.2工作性能不同
在混凝土中掺入一定量的早强剂后,对期初凝时间几乎无影响,混凝土的早期强度确可以提高。如在混凝土中掺入水泥用量3%的MNG-A型早强剂,1天后的强度可比不掺者提高40%,3天的强度比不掺者提高35%,7天的强度比不掺者提高25%,14天的强度可达到不掺者的100%;同时,混凝土的后期强度有所提高,28的强度比不掺者提高10%-15%。由此可以看出,加入早强剂后,若配比不变,混凝土强度有所提高;若保护强度不变,可节约水泥。
在混凝土中掺入一定量的速凝剂后,可以缩短凝结时间,一般初凝时间为3-5分钟,终凝时间不大于10分钟。混凝土初期强度增长快,一天的强度相当于不掺者的3倍左右,3天的强度与不掺者相同,3天后的强度比不掺者低。由于速凝剂吸水性强,混凝土的粘接力与和易性差;另一个特征是后期强度降低,其降低值与掺入速凝剂的数量成正比,如掺入水泥重量的3%的红星Ⅰ型速凝剂,28天的强度为不掺者的70%~80%,混凝土的力学性能(弹性模量、泊松比、抗剪强度、粘结力)有所降低。
3.3用途与使用方法不同
早强剂用于一般工业建筑与民用建筑混凝土工程中,可以有效地提高混凝土的早期强度,缩短施工工期,加快模板周转,节约施工费用。氯盐类和硫酸盐类对钢筋具有腐蚀作用,掺入量要严格按照有关规定控制。
由于速凝剂的凝结时间很短,一般支模浇灌混凝土工艺从搅拌到混凝土浇灌完毕,不能保证在初期前完成,不能满足要求,因此,一般工程不宜采用速凝剂作外加剂。速凝剂大都用于喷射施工,主要用于坑道锚喷支护。红星Ⅰ型速凝剂和711型速凝剂,均系含碱性物质,对钢筋、人体皮肤有一定的腐蚀性,使用时应注意防护。
参考文献:
[1]李立權,混凝土工手册,北京:中国建筑工业出版社,1990.
[2]周皮生,混凝土工,北京:中国建筑工业出版社,1992.
[3]龚洛书,混凝土实用手册,北京:中国建筑工业出版社,1995.
[4]林同炎,结构混凝土手册,北京:中国铁道出版社,1991.
[5]程良奎,喷射混凝土,北京:中国建筑工业出版社,1990.
[6]石人俊,混凝土外加剂性能及应用,北京:中国铁道出版社,1985.
【关键词】 早强剂;速凝剂;性能与应用
随着建筑物新型结构和施工新工艺的出现,对混凝土性能的要求越来越高,在混凝土中加入适当且适量的外加剂,能使其具有良好的性能,从而显得尤为重要。早强剂和速凝剂都是用来调节混凝土凝结时间和硬化性能的混凝土外加剂,但它们确有不同的性能和使用方法,在施工过程中也常有将两种外加剂的混合使用而造成事故的现象。
1、混凝土早强剂
混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度,并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度,促进混凝上早期强度的发展,既具有早强功能,又具有一定减水增强的功能。国外常将早强剂称作促凝剂。混凝土早强剂是外加剂发展历史中最早使用的外加剂品种之一。
早强剂的种类繁多,一般分为三大类:
(1)无机盐类早强剂:如氯化钙早强剂、硫酸钠早强剂等;
(2)有机物类早强剂:如三乙醇胺、甲醇、尿素等;
(3)复合早强剂:如三乙醇胺复合早强剂、硫酸盐复合早强剂等。
1.1适用范围:早强剂及早强减水剂适用于蒸养混凝土及常温、低温和最低温度不低于-5℃环境中施工的有早强要求的混凝土工程。炎热环境条件下不宜使用早强剂、早强减水剂。
1.2施工方法:掺入混凝土后对人体产生危害或对环境产生污染的化学物质严禁用作早强剂。含有六价络盐、亚硝酸盐等有害成分的早强剂严禁用于饮水工程及于食品有接触的工程。硝铵类严禁用于办公、居住等建筑工程。
早强剂、早强减水剂进入工地(或混凝土搅拌站)的检验项目应包括密度(或细度),1d、3d抗压强度及对钢筋的锈蚀作用。早强减水剂应测减水率,混凝土有饰面要求的还应观测硬化后混凝土表面是否析盐。符合要求,方可入库、使用。粉剂早强剂和早强减水剂直接掺入混凝土干料中应延长搅拌时间。常温及低温下使用早强剂或早强减水剂的混凝土采用自然养护是宜使用塑料薄膜覆盖或喷洒养护液。终凝后应立即浇水潮湿养护。最低气温低于0℃时除塑料薄膜外还应加盖保温材料。
2、混凝土速凝剂
速凝剂是掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的一种外加剂。粉状固体,其掺用量仅占混凝土中水泥用量2%~3%,却能使混凝土在5min内初凝,10min内终凝,以达到抢修或井巷中混凝土快速凝结的目的。是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。其主要成分为铝氧熟料(即铝矾土、纯碱、生石灰按比例烧制南而成的熟料)经磨细制成。它们的作用是加速水泥的水化硬化,在很短的时间内形成足够的强度,以保证特殊施工的要求。在矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞等工程中应用极为普遍。使用速凝剂的主要目的是使喷射混凝土速凝快硬、减少回弹损失,防止喷射混凝土因重力作用引起的脱落,提高它在潮湿或含水岩层中使用的适应性能,同时可适当加大一次喷射厚度和缩短喷射层间的间隔时间。因此,使用速凝剂可大大加快工程建设速度、节省劳力、节约木材和混凝土用量,减少地下工程的开挖量。
速凝剂的主要种类有:
(1)碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物速凝剂;
(2)硅酸碱(水玻璃)硅酸钠、硅酸钾类速凝剂;
(3)铝酸钠、铝酸钾铝酸盐类速凝剂;
(4)无碱液体速凝剂。
一般的速凝剂多为碱性(pH值可达12.7),其缺点是对混凝土后期强度有一定影响,并对人体有较大的腐蚀性和刺激性。
2.1适用范围:本系列产品适用于矿山、井巷、洞室、交通隧道、城建、国防、水利等地下工程的喷射混凝土施工及堵漏、地面水泥混凝土快速施工和混凝土紧急抢险工程。
2.2施工方法:
(1)使用前,必须针对施工所用水泥,做最宜品种及本剂最佳掺量的适应性试验。
(2)施工中,必须充分注意对水泥的适应性,正确选择速凝剂的掺量,并控制好使用条件,特别是水灰比。在喷射混凝土中如何掺入速凝剂,应由工艺条件确定。在干喷混凝土施工时,粉状速凝剂可与水泥、粗细集料一并加入,用压缩空气拌匀。在湿喷混凝土施工中,须在喷嘴处以压缩空气气流形式加入。液状速凝剂在喷射时用水适量稀释后,借助风压在喷嘴处加入,从而使速凝剂掺入均匀。应严格将水灰比控制在0.4~0.5之间,水灰比过大,会延长凝结时间,影响使用效果。
(3)当砂、石比较干燥时,可将砂石、水泥、速凝剂按比例拌成混合物立即喷射:当砂、石含水量大时,速凝剂应在喷射机加料口处添加,一边加砂、石、水混合料,一边加速凝剂。
(4)施工条件较差或水泥与本产品适应性差时,需适当加大掺用量即可。
(5)该剂拆包后应一次用完。如用不完时应扎紧袋口,以防受潮,影响其使用效果。
(6)本系列产品均采用塑料编织外袋和薄膜内袋包装。每袋净重25kg±0.5kg。应注意存放在通风干燥处,不得受潮。搬运中注意轻拿搬放,以防破损。堆层不宜超过10袋。保质期五个月。
3、早强剂与速凝剂的区别
3.1作用原理不同
混凝土中掺入早强剂后,增加了水泥矿物的溶解度,加速水泥矿物水化,同时又有各种复盐晶体产生,能使水泥面致密,起到早强作用。
混凝土中掺入速凝剂后,与硅酸盐水泥中的石膏相结合,阻碍着水泥粒子硫铝酸钙的生成,从而使铝酸三钙迅速凝结,起到速凝作用。
3.2工作性能不同
在混凝土中掺入一定量的早强剂后,对期初凝时间几乎无影响,混凝土的早期强度确可以提高。如在混凝土中掺入水泥用量3%的MNG-A型早强剂,1天后的强度可比不掺者提高40%,3天的强度比不掺者提高35%,7天的强度比不掺者提高25%,14天的强度可达到不掺者的100%;同时,混凝土的后期强度有所提高,28的强度比不掺者提高10%-15%。由此可以看出,加入早强剂后,若配比不变,混凝土强度有所提高;若保护强度不变,可节约水泥。
在混凝土中掺入一定量的速凝剂后,可以缩短凝结时间,一般初凝时间为3-5分钟,终凝时间不大于10分钟。混凝土初期强度增长快,一天的强度相当于不掺者的3倍左右,3天的强度与不掺者相同,3天后的强度比不掺者低。由于速凝剂吸水性强,混凝土的粘接力与和易性差;另一个特征是后期强度降低,其降低值与掺入速凝剂的数量成正比,如掺入水泥重量的3%的红星Ⅰ型速凝剂,28天的强度为不掺者的70%~80%,混凝土的力学性能(弹性模量、泊松比、抗剪强度、粘结力)有所降低。
3.3用途与使用方法不同
早强剂用于一般工业建筑与民用建筑混凝土工程中,可以有效地提高混凝土的早期强度,缩短施工工期,加快模板周转,节约施工费用。氯盐类和硫酸盐类对钢筋具有腐蚀作用,掺入量要严格按照有关规定控制。
由于速凝剂的凝结时间很短,一般支模浇灌混凝土工艺从搅拌到混凝土浇灌完毕,不能保证在初期前完成,不能满足要求,因此,一般工程不宜采用速凝剂作外加剂。速凝剂大都用于喷射施工,主要用于坑道锚喷支护。红星Ⅰ型速凝剂和711型速凝剂,均系含碱性物质,对钢筋、人体皮肤有一定的腐蚀性,使用时应注意防护。
参考文献:
[1]李立權,混凝土工手册,北京:中国建筑工业出版社,1990.
[2]周皮生,混凝土工,北京:中国建筑工业出版社,1992.
[3]龚洛书,混凝土实用手册,北京:中国建筑工业出版社,1995.
[4]林同炎,结构混凝土手册,北京:中国铁道出版社,1991.
[5]程良奎,喷射混凝土,北京:中国建筑工业出版社,1990.
[6]石人俊,混凝土外加剂性能及应用,北京:中国铁道出版社,1985.