王 鹏
(河北建设集团有限公司 071051)
速凝剂掺量对水泥混凝土强度的影响初探
王 鹏
(河北建设集团有限公司 071051)
在隧道施工或者应急救险施工中中,速凝剂是不可或缺的材料,速凝剂能使混凝土快速的凝固,达到施工效果,但是速凝剂掺量的大小对混凝土强度的影响是巨大的,本文通过不同速凝剂掺量对水泥胶砂强度的影响来间接推定对混凝土强度的影响。
在隧道施工或者应急抢险的临时性作业施工中,为了能使混凝土强度快速增长,达到使用效果,在混凝土中参加外加剂材料是必须的,这种外加剂材料就是速凝剂,混凝土速凝剂的作用原理是速凝剂加入混凝土后,其主要成分中的铝酸钠、碳酸钠在碱性溶液中迅速与水泥中的石膏反应形成硫酸钠,使石膏丧失其原有的缓凝作用,从而导致铝酸钙矿物迅速水化,并在溶液中析出其水化产物晶体。从而使水泥混凝土迅速凝结。
速凝剂的作用在各种环境中的作用是不可置疑的,但是速凝剂的掺量控制必须严格的,通过试验室试验和日常施工证明,并不是速凝剂的掺量愈大,施工效果愈好,相反,速凝剂的掺量过大严重影响混凝土的强度。我们在配合比设计是一定要按照厂家的推荐掺量和具体试验室测试数据进行试配,避免速凝剂掺量掺量多大对日后施工产生恶劣后果。
针对不同速凝剂掺量对水泥凝结时间和胶砂强度影响大小,我们进行了一系列的试验。
(一)、水泥
根据工程需要,我们采用了河北省保定市某家水泥厂的和益牌P。O42.5水泥。
(二)速凝剂
选用北京某厂家的兴宏光牌液体速凝剂,厂家推荐掺量为水泥用量的4%,该速凝剂为乳白色液体,中性,密度为1.3g/mm3-1.5g/mm3,流动性好,并且该速凝剂的有效成分以络合物的形式存在,具有较好的稳定性,
(一)、水泥胶砂强度试验
按照JC 477-2005《喷射混凝土用速凝剂》的试验方法进行试验,在室温为20±2℃的条件下,称取基准水泥900g,标准砂1350g。先计算推荐掺量速凝剂中的水量,从总水量中扣除;加入水后将胶砂搅拌至均匀,加再入速凝剂迅速搅拌40~50s。
然后装入40mm×40mm×160mm的试模中,立即在胶砂振动台上振动30s刮去多余部分,抹平。
同时成型掺速凝剂的试块二组,不掺者一组,每组三块。在温度为20±2℃的室内放置24±0.5h,脱模后立即测掺速凝试块的1d强度(从加水时计算时间)。其余试块置于温度为20±2℃,湿度95%以上的标准养护室养护,测其28d强度,并求出强度比。
速凝剂掺量(%)3d抗折强度(Mpa)3d抗压强度(Mpa)28d抗折强度(Mpa)28d抗压强度(Mpa)0 5.2 27.7 8.5 50.50.5 5.2 27.0 8.4 50.31.0 5.0 26.7 8.1 48.71.5 4.8 25.1 7.2 46.62.0 4.4 23.1 6.9 45.02.5 4.3 22.4 6.5 42.63.0 4.0 21.9 6.3 40.53.5 3.7 21.4 6.0 38.34.0 3.4 20.5 5.9 35.44.5 3.0 18.6 4.9 30.25.0 2.8 15.2 3.8 23.56.0 2.2 14.3 3.1 20.4
(一)、不同速凝剂掺量对胶砂强度的影响
不同速凝剂掺量对抗压强度的影响曲线
不同速凝剂掺量对抗折强度的影响曲线
从以上曲线可以看出,随着速凝剂掺量的增加,水泥胶砂的强度一直成下降的趋势,反应了混凝土强度对速凝剂掺量大学的敏感性,所以我们在日常的施工中应严格控制速凝剂掺量,尽量使用能满足施工的最小掺量,来保证混凝土强度。
从以上的试验数据来看,厂家推荐的4%掺量是适合的,并且可知速凝剂的掺量大小对水泥胶砂强度进而推定对混凝土的强度影响是巨大的,强度随着掺量的增加而降低,因而在我们的日常施工中,在不影响施工工艺的情况下,将速凝剂的掺量降到最低是对混凝土强度达到设计要求的保证。
[1]《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005 人民交通出版社
[2]《喷射混凝土用速凝剂》 JC477-2005 中国建材工业出版社出版
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