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為了說(shuō)明硅酸鈉和無(wú)堿速凝劑兩者的不同作用,通過(guò)密度比g/g0的測(cè)定,基準(zhǔn)混凝土28天的抗壓強(qiáng)度損失是由于相應(yīng)較低密實(shí)度值所致。眾所周知,密度每降1%,由于較低密實(shí)度形成的孔隙抗壓強(qiáng)度降低約5%~6%。因此摻12%硅酸鹽噴射混凝土(表3)密實(shí)度g/g0為0.94,抗壓強(qiáng)度降低30%~36%。這個(gè)數(shù)值比摻硅酸鈉噴射混凝土與未摻速凝劑在模子中成型充分搗實(shí)的基準(zhǔn)混凝土
28天的實(shí)測(cè)值(55%)低了許多,這就意味著,除了未完全搗實(shí)影響因素外,為了解釋測(cè)定的強(qiáng)度損失,還要考慮其他的一些因素。這可能是加入硅酸鈉速凝劑后熟料相中的C3S和C2S水化速度降低所致。
由于加入無(wú)堿速凝劑,在噴射時(shí)混凝土工作性較好,無(wú)堿速凝劑噴射混凝土密實(shí)度較高(0.97~0.98), 28天時(shí)測(cè)定的強(qiáng)度損失是等于或稍低于預(yù)計(jì)值(10%~18%),這就意味著無(wú)堿速凝劑不會(huì)使水泥后期強(qiáng)度下降。反之,預(yù)計(jì)密實(shí)度降低(表2),但28天的強(qiáng)度損失較低可能是由較高的水泥程度來(lái)部分補(bǔ)償。
復(fù)合使用炳烯酸超塑化劑、硅灰和無(wú)堿速凝劑,使用30%粉煤灰或50%礦渣取 代硅酸鹽水泥的混合硅酸鹽水泥,可以生產(chǎn)出低W/C的高坍落度、高強(qiáng)度、密實(shí)度高和耐久性好的噴射混凝土。在施工中,坍落度損失小,回彈少和堿性危險(xiǎn)低是這種噴射混凝土另外一些重要性能。
混凝土速凝劑是指能夠使混凝土迅速凝結(jié)硬化,而不過(guò)分影響混凝土長(zhǎng)期強(qiáng)度的外加劑。按照《噴射混凝土用速凝劑》(JC 477-2005)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,摻速凝劑水泥凈漿的初凝時(shí)間不大于5min,終凝時(shí)間不大于12min。
從定義方面來(lái)講,早強(qiáng)劑和速凝劑是兩種完全不同的混凝土外加劑。早強(qiáng)劑的側(cè)重點(diǎn)在于混凝土早期強(qiáng)度的提高,同時(shí),要盡量少影響混凝土的凝結(jié)時(shí)間,而速凝劑則更加注重于對(duì)水泥漿體凝結(jié)時(shí)間的調(diào)節(jié)。
混凝土早強(qiáng)劑是外加劑發(fā)展歷史中早使用的外加劑品種之一。到目前為止,業(yè)內(nèi)已先后開發(fā)出包括氯鹽和硫酸鹽在內(nèi)的多種早強(qiáng)劑,并在此基礎(chǔ)上研究得到了多種復(fù)合型外加劑,如早強(qiáng)型減水劑、早強(qiáng)型防凍劑和早強(qiáng)型泵送劑等[2,3]。按照其化學(xué)成分,早強(qiáng)劑可以分為無(wú)機(jī)系早強(qiáng)劑、有機(jī)系早強(qiáng)劑和復(fù)合系外加劑。
在噴射砼速凝劑領(lǐng)域有一些新的發(fā)展趨勢(shì),主要針對(duì)改善干濕拌混凝土的性能。用外加劑控制水泥的水化,延長(zhǎng)初凝時(shí)間,這有利于商品砼遠(yuǎn)距離的輸送。采用速凝劑破壞塑化劑的反應(yīng),在濕拌工藝中突然增加水泥漿的硬度這是一個(gè)新的市場(chǎng)發(fā)展方向。噴射混凝土用特殊膠結(jié)料的發(fā)展是這一領(lǐng)域一個(gè)新的趨向,諸如低硫酸鹽含量膠結(jié)料,快硬膠結(jié)料。
混凝土速凝劑的種類及作用
混凝土速凝劑的種類及作用:
(1) 防水劑:能提高水泥砂漿、混凝土抗?jié)B性能,降低混凝土在靜水壓力下的透水性。
(2) 阻銹劑:抑制或減輕混凝土中鋼筋或其它預(yù)埋金屬銹蝕。
(3) 加氣劑:混凝土制備過(guò)程中因發(fā)生化學(xué)反應(yīng),放出氣體,而使混凝土中形成大量氣孔。
(4) :使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹。
(5) 防凍劑:使混凝土在負(fù)溫下硬化,并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍、強(qiáng)度。
(6) 著色劑:制備具有穩(wěn)定色彩混凝土。
(7) 泵送劑:改善混凝土拌合物泵送性能的。
(8) 保水劑:能增強(qiáng)混凝土保水能力的外加劑。
(9) 保凝劑:能縮短拌合物凝結(jié)時(shí)間的外加劑。
(10) 絮凝劑:在水中施工時(shí),能增強(qiáng)混凝土粘稠性,抗水泥和集料分離的外加劑。
(11) 減縮劑:減少混凝土收縮的外加劑。
(12) 保塑劑:在一定時(shí)間內(nèi),減少混凝土塌落度損失的外加劑。
(13) 增稠劑:能提高混凝土拌合物黏度的外加劑。
速凝劑是一種使水泥混凝土快速凝結(jié)硬化的外加劑,是噴射混凝土施工的必備材料。早期的速凝劑是粉狀材料,內(nèi)含會(huì)引起混凝土中鋼筋銹蝕的高Cl成分,先后經(jīng)歷了由高堿向低堿和無(wú)堿、粉狀向液體發(fā)展的歷程。
所謂的速凝劑堿性并不是指速凝劑的PH值,而是指材料中以K 、Na+為主的堿金屬離子的含量。較早的速凝劑主要是由鋁酸鹽、碳酸鹽等組成的堿性粉狀速凝劑,它們能夠滿足施工中速凝的要求,但是混凝土強(qiáng)度很低,28d強(qiáng)度保留率一般只有65%左右,公認(rèn)的原因之一是傳統(tǒng)速凝劑中大量堿性物質(zhì)的引入。