王 鵬
(河北建設集團有限公司 071051)
速凝劑摻量對水泥混凝土強度的影響初探
王 鵬
(河北建設集團有限公司 071051)
在隧道施工或者應急救險施工中中,速凝劑是不可或缺的材料,速凝劑能使混凝土快速的凝固,達到施工效果,但是速凝劑摻量的大小對混凝土強度的影響是巨大的,本文通過不同速凝劑摻量對水泥膠砂強度的影響來間接推定對混凝土強度的影響。
在隧道施工或者應急搶險的臨時性作業施工中,為了能使混凝土強度快速增長,達到使用效果,在混凝土中參加外加劑材料是必須的,這種外加劑材料就是速凝劑,混凝土速凝劑的作用原理是速凝劑加入混凝土后,其主要成分中的鋁酸鈉、碳酸鈉在堿性溶液中迅速與水泥中的石膏反應形成硫酸鈉,使石膏喪失其原有的緩凝作用,從而導致鋁酸鈣礦物迅速水化,并在溶液中析出其水化產物晶體。從而使水泥混凝土迅速凝結。
速凝劑的作用在各種環境中的作用是不可置疑的,但是速凝劑的摻量控制必須嚴格的,通過試驗室試驗和日常施工證明,并不是速凝劑的摻量愈大,施工效果愈好,相反,速凝劑的摻量過大嚴重影響混凝土的強度。我們在配合比設計是一定要按照廠家的推薦摻量和具體試驗室測試數據進行試配,避免速凝劑摻量摻量多大對日后施工產生惡劣后果。
針對不同速凝劑摻量對水泥凝結時間和膠砂強度影響大小,我們進行了一系列的試驗。
(一)、水泥
根據工程需要,我們采用了河北省保定市某家水泥廠的和益牌P。O42.5水泥。
(二)速凝劑
選用北京某廠家的興宏光牌液體速凝劑,廠家推薦摻量為水泥用量的4%,該速凝劑為乳白色液體,中性,密度為1.3g/mm3-1.5g/mm3,流動性好,并且該速凝劑的有效成分以絡合物的形式存在,具有較好的穩定性,
(一)、水泥膠砂強度試驗
按照JC 477-2005《噴射混凝土用速凝劑》的試驗方法進行試驗,在室溫為20±2℃的條件下,稱取基準水泥900g,標準砂1350g。先計算推薦摻量速凝劑中的水量,從總水量中扣除;加入水后將膠砂攪拌至均勻,加再入速凝劑迅速攪拌40~50s。
然后裝入40mm×40mm×160mm的試模中,立即在膠砂振動臺上振動30s刮去多余部分,抹平。
同時成型摻速凝劑的試塊二組,不摻者一組,每組三塊。在溫度為20±2℃的室內放置24±0.5h,脫模后立即測摻速凝試塊的1d強度(從加水時計算時間)。其余試塊置于溫度為20±2℃,濕度95%以上的標準養護室養護,測其28d強度,并求出強度比。

速凝劑摻量(%)3d抗折強度(Mpa)3d抗壓強度(Mpa)28d抗折強度(Mpa)28d抗壓強度(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)、不同速凝劑摻量對膠砂強度的影響
不同速凝劑摻量對抗壓強度的影響曲線


不同速凝劑摻量對抗折強度的影響曲線
從以上曲線可以看出,隨著速凝劑摻量的增加,水泥膠砂的強度一直成下降的趨勢,反應了混凝土強度對速凝劑摻量大學的敏感性,所以我們在日常的施工中應嚴格控制速凝劑摻量,盡量使用能滿足施工的最小摻量,來保證混凝土強度。
從以上的試驗數據來看,廠家推薦的4%摻量是適合的,并且可知速凝劑的摻量大小對水泥膠砂強度進而推定對混凝土的強度影響是巨大的,強度隨著摻量的增加而降低,因而在我們的日常施工中,在不影響施工工藝的情況下,將速凝劑的摻量降到最低是對混凝土強度達到設計要求的保證。
[1]《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》JTG E30-2005 人民交通出版社
[2]《噴射混凝土用速凝劑》 JC477-2005 中國建材工業出版社出版
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