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淺析外加劑對人防混凝土性能的影響

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normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>摘要:在人防混凝土工程中,混凝土性能優(yōu)異是確保工程質(zhì)量的前提。混凝土外加劑用量雖少,但對混凝土性能影響較大。結(jié)合外加劑在人防混凝土工程應(yīng)用中的實例,通過試驗,研究外加劑對混凝土的和易性、含氣量、坍落度損失、凝結(jié)時間、泌水率、水化熱等性能的影響,同時研究外加劑對改善人防混凝土孔結(jié)構(gòu)以及對混凝土的抗?jié)B、抗凍等耐久性的影響。結(jié)果表明,外加劑能有效地改善混凝土的施工性能,改善人防混凝土的孔結(jié)構(gòu),提高混凝土的抗?jié)B、抗凍性能。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>關(guān)健詞:混凝土外加劑;和易性;水化熱;混凝土孔結(jié)構(gòu);抗?jié)B性;抗凍性

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>中圖分類號:TU5281042 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1000 - 4637(2004) nth="3" Year="2003" w:st="on">03 - 21 - 03

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>0 前言

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>人防混凝土應(yīng)用外加劑的歷史較早。20世紀(jì)50年代,為了防止地下室滲水,就曾多次使用過外加劑。70年代末80年代初,隨著“雙摻”技術(shù)的推廣應(yīng)用,混凝土外加劑在人防混凝土工程中的應(yīng)用價值越來越高。可以說,混凝土外加劑已成為人防混凝土工程中必不可少的重要組分。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>長期以來,人們注重混凝土的強度,而對混凝土的耐久性重視不夠。事實上,混凝土耐久性優(yōu)劣直接影響到人防工程的壽命,而外加劑的特點在于:①可有效地改善混凝土的和易性、水化熱等一些施工性能;②可有效地改善人防混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使宏觀大孔明顯減少,少害和無害的細孔結(jié)構(gòu)比例增大;③可有效地提高人防混凝土的抗?jié)B、抗凍等耐久性能。本文結(jié)合人防工程實例,通過實驗研究了外加劑對人防混凝土工程的影響。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>1 試驗簡介

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>1.1 工程概況

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>某人防地下商場位于市區(qū)中心地帶,建筑面積value="4000" UnitName="m2">4000m2,地下3層,混凝土設(shè)計強度等級C30、C40,抗?jié)B等級P8, 混凝土澆筑量為value="9000" UnitName="m3">9000m3,施工現(xiàn)場場地狹小,施工環(huán)境惡劣,施工難度大,施工中混凝土均采用泵送。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>1.2 原材料

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>(1) 在滿足強度要求的基礎(chǔ)上,水泥重點控制發(fā)熱量與堿含量指標(biāo),本工程經(jīng)試驗確定采用強度等級為42.5級的中熱水泥,其堿含量為0.45%。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>(2) 考慮混凝土可泵性,采用粒徑為value="10" UnitName="mm">10mmvalue="20" UnitName="mm">20mm連續(xù)級配的石子,含泥量小于1%。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>(3) 選用細度模數(shù)為2.7的中砂,含泥量小于2.2%。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>(4) 粉煤灰選用電廠Ⅰ級灰。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>(5) 摻JM-Ⅱ外加劑和DH9型引氣劑。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>1.3 試驗用配合比

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>試驗用的配合比見表1。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2 外加劑對人防混凝土施工性能影響試驗

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>摻量對混凝土用水量、和易性以及強度的影響,試驗結(jié)果見表2。由表2可見,混凝土用水量隨外加劑摻量的增大而降低,當(dāng)摻量大于0.8%后,用水量降低的幅度趨于減小,減水量最高可達31.1%;外加劑摻量小于1.0%時,混凝土有較好的和易性,摻量大于1.0%時,混凝土拌合物出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象,當(dāng)摻量達到1.6%時,混凝土7d強度較低,28d、90d強度也偏低,說明低膠材用量混凝土,外加劑摻量不宜過大。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2.2 混凝土含氣量、坍落度損失試驗

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>混凝土含氣量、坍落度試驗結(jié)果見表3。各組試驗混凝土含氣量和坍落度經(jīng)時損失較小;混凝土經(jīng)靜放1h后含氣量仍在3.6%~4.2%之間, 說明混凝土的保氣性能良好,保證了混凝土的抗凍耐久性;同時混凝土經(jīng)靜放1.5h后,坍落度仍保持在value="13" UnitName="cm">13cm左右,可以保證混凝土的正常施工。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2.3 混凝土凝結(jié)時間、泌水率試驗

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>混凝土凝結(jié)時間、泌水率試驗見表4,泵送混凝土需加入緩凝劑以延緩混凝土的凝結(jié)時間,但如緩凝的時間太短,則不能滿足施工要求,如時間過長又會影響強度和施工進度。從表4可知,各種混凝土的初凝在13h~15h之間,終凝在15h~19h之間。表明已有充足的時間來完成混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實和抹面等施工工序;初、終凝時間差也較短,滿足工程養(yǎng)護的要求。各組試驗的泌水率也相當(dāng)?shù)?,這為泵送混凝土的正常施工提供了可靠的保證。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2.4 外加劑對水泥水化熱的影響

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>外加劑對水泥水化熱影響試驗結(jié)果見表5。由試驗結(jié)果可知,所選外加劑可顯著降低水泥的早期水化熱值,推遲水化放熱最高峰出現(xiàn)的時間,有利于降低混凝土的早期升溫,摻JM-Ⅱ的水泥1d、2d、3d 齡期的水化熱分別只有基準(zhǔn)水泥的27.4%, 59.3%和68.4%,7d水化熱比基準(zhǔn)水泥低28%。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>3 外加劑對人防混凝土孔結(jié)構(gòu)的改善試驗研究

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>根據(jù)布特等人的研究結(jié)果, 我們可以把水泥石中的孔按大小分為四級,一是凝膠孔(孔徑<10nm),二是過渡孔(孔徑為10nm~100nm),三是毛細孔(孔徑為100nm~1000nm),四是大孔(孔徑>1000nm)。凝膠孔可認為是水泥水化產(chǎn)物的一部分,對混凝土的強度無害;過渡孔是介于凝膠孔和毛細孔之間的孔,對混凝土的強度有少量的危害; 毛細孔是存在于部分水化水泥顆粒之間為水所填充的空間水份蒸發(fā)后殘留下來的,毛細孔是能產(chǎn)生毛細作用的孔,是一種有害孔;大孔對混凝土強度及其耐久性影響最大,可稱之為多害孔。由此可見,我們應(yīng)盡可能地減少混凝土中有害的毛細孔和大孔。外加劑對人防混凝土孔結(jié)構(gòu)的改善試驗結(jié)果列于表6。由試驗結(jié)果可知,在混凝土中摻入0.6%左右的外加劑,混凝土的總孔隙率降低,大于100nm的有害孔明顯減少,大于1000nm的大孔成倍減少,小于100nm的少害孔和無害孔相對增多。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>4 混凝土抗?jié)B、抗凍性能研究

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>針對外加劑的性能以及該人防地下室的設(shè)計要求———地下室有壓力水存在,因此,選用水灰比較大的混凝土配合比進行抗凍、抗?jié)B試驗,試驗結(jié)果如表7。由表可見, 相同水灰比時, 隨著粉煤灰摻量的增加, 混凝土試件的質(zhì)量損失相應(yīng)增多,相對動彈模隨之減小,但混凝土抗凍等級均可達F150,抗?jié)B等級也超過P8。因此, 0.6%摻量外加劑的人防混凝土配合比設(shè)計完全滿足該人防地下室對耐久性的要求。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>5 結(jié)語

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>(1)外加劑能使人防混凝土有較好的和易性,能明顯提高早期強度。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>(2) 外加劑能降低早期水化熱,使水化更加有序,水化形成的結(jié)構(gòu)更加密實。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>(3) 外加劑能改善人防混凝土的孔結(jié)構(gòu)。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-char-indent-count: 2.0; mso-layout-grid-align: none" align=left>(4) 外加劑能顯著提高混凝土的抗凍、抗?jié)B等耐久性能。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>參考文獻

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>[1] 尢啟俊.外加劑在高性能混凝土中的應(yīng)用.新型建筑材料,1999(6)

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>[2] 伏文勇.三峽工程二階段混凝土外加劑技術(shù)性能及應(yīng)用.港工技術(shù),2000(4)

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>[3] 陳建奎.混凝土外加劑的原理與應(yīng)用1 北京:中國計劃出版社。1997

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>[4] 楊成球.混凝土摻超量外加劑的試驗研究.水電站設(shè)計, 1998(3)

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>(1.淮海工學(xué)院,連云港,222001;2.江蘇省建筑科學(xué)研究院,南京210000; 3.無錫中證會計師事務(wù)所有限公司,214031)

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>作者簡介:許建榮(1972),男,在讀碩士研究生。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>通訊地址:連云港市蒼梧路59號

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>聯(lián)系電話:0518 - 2396883

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發(fā)布:2007-08-12 11:33    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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