混凝土早強(qiáng)劑的生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀
混凝土早強(qiáng)劑是指能提高混凝土早期強(qiáng)度,并且對(duì)后期強(qiáng)度無(wú)顯著影響的外加劑。早強(qiáng)劑的主要作用在于加速水泥水化速度,促進(jìn)混凝土早期強(qiáng)度的發(fā)展;既具有早強(qiáng)功能,又具有一定減水增強(qiáng)功能的外加劑稱(chēng)為早強(qiáng)減水劑。
國(guó)外常將早強(qiáng)劑稱(chēng)作促凝劑。字面意思是指能夠縮短水泥混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑,實(shí)際上也是早強(qiáng)荊。不過(guò)按照GB8076-1997混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn),要求 早強(qiáng)劑和早強(qiáng)減水劑的凝結(jié)時(shí)間之差均為正負(fù)90min,即要求早強(qiáng)劑或早強(qiáng)減水劑對(duì)混凝t凝結(jié)時(shí)間不能有太大影響。
混凝土早強(qiáng)劑是外加劑發(fā)展歷史中最早使用的外加劑品種之一。到目前為止,人們已先后開(kāi)發(fā)除氯鹽和硫酸鹽以外的多種早強(qiáng)型外加劑,如 亞硝酸鹽、鉻酸鹽等,以及有機(jī)物早強(qiáng)劑,如三乙醇胺、甲酸鈣、尿素等,并且在早強(qiáng)劑的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)應(yīng)用多種復(fù)合型外加劑,如早強(qiáng)減水劑、早強(qiáng)防凍劑和早強(qiáng) 型泵送劑等。這些種類(lèi)的早強(qiáng)型外加劑都已經(jīng)在實(shí)際工程中使用,在改善混凝土性能、提高施工效率和節(jié)約投資成本方面發(fā)揮了重要作用。
由于中國(guó)國(guó)土面積大。東北、華北、西北地區(qū)常年冬期較長(zhǎng),需要摻加早強(qiáng)劑和早強(qiáng)減水劑來(lái)提高混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展。華東、華南地區(qū)冬 季氣溫降至lO℃以下的施工中也常摻用早強(qiáng)劑和早強(qiáng)減水劑。混凝土構(gòu)件生產(chǎn)中為盡早張拉鋼筋、加快模板周轉(zhuǎn)和臺(tái)座利用率,早強(qiáng)型的外加劑更是普遍應(yīng)用。據(jù) 統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)每年使用的早強(qiáng)劑和早強(qiáng)減水劑總量逾20萬(wàn)噸。
1.早強(qiáng)劑品種、性能及應(yīng)用注意事項(xiàng)
早強(qiáng)劑按照化學(xué)成分可分為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、有機(jī)物類(lèi)、有機(jī)類(lèi)和無(wú)機(jī)物復(fù)合的復(fù)合早強(qiáng)劑三類(lèi)。
1)氯鹽早強(qiáng)劑
氯鹽早強(qiáng)劑的組成主要包括氯化鈣、氯化鈉、氯化鋁等。合理?yè)郊勇塞}類(lèi)早強(qiáng)劑。會(huì)對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展有利。
氯鹽類(lèi)早強(qiáng)劑是應(yīng)用歷史最長(zhǎng)、應(yīng)用效果最顯著的早強(qiáng)劑品種。不過(guò)氯鹽類(lèi)的早強(qiáng)劑只準(zhǔn)在不配筋的素混凝土中摻加,對(duì)于鋼筋混凝土,特別是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土,以及有金屬預(yù)埋件的混凝土中,要慎重使用這類(lèi)外加劑,限制Cl’含量的引入量,甚至要禁止使用。
2)硫酸鹽早強(qiáng)劑
常用的硫酸鹽早強(qiáng)劑為硫酸鈉、硫酸鉀和硫酸鈣。摻硫酸鹽早強(qiáng)劑的混凝土要注意預(yù)防泛堿和白華現(xiàn)象。硫酸鹽的摻量應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。以免引起堿集料反應(yīng)破壞或硫酸鹽過(guò)量產(chǎn)生的侵蝕破壞。
3)硝酸鹽和亞硝酸鹽早強(qiáng)劑
硝酸鹽和亞硝酸鹽均對(duì)水泥水化過(guò)程起促進(jìn)作用。這些鹽類(lèi)不僅能作為混凝土的早強(qiáng)劑組分,而且可以作為混凝土防凍劑組分使用。我國(guó)曾生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)以硝酸鹽和亞 硝酸鹽為主的許多品種的早強(qiáng)劑或防凍劑,如亞硝酸鈣-硝酸鈣,硝酸鈣-尿素、亞硝酸鈣-硝酸鈣-尿素、亞硝酸鈣-硝酸鈣-氯化鈣,以及亞硝酸鈣-硝酸鈣- 氯化鈣-尿酸等。
亞硝酸鈉的摻入還可以防止混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕,其原因是可以促使鋼筋表面形成致密的保護(hù)膜。所以氯鹽早強(qiáng)劑或氯鹽防凍劑中常復(fù)合有亞硝酸鈉組分。
4)有機(jī)化合物早強(qiáng)劑
最常用的有機(jī)化合物早強(qiáng)劑為三乙醇胺。三乙醇胺是一種表面活性劑,摻入水泥混凝土中,在水泥水化過(guò)程中起催化劑的作用,它能夠加速CyA的水化和鈣礬石的 形成。三乙醇胺常與氯鹽早強(qiáng)劑復(fù)合使用,早強(qiáng)效果更佳。常用的有機(jī)化合物早強(qiáng)劑還有甲酸鈣、乙酸和乙酸鹽等。
5)復(fù)合型早強(qiáng)劑和早強(qiáng)減水劑
通過(guò)對(duì)各種早強(qiáng)劑組分之間的復(fù)合,以及早強(qiáng)劑組分與減水劑組分之間的復(fù)合,可以收到比單一早強(qiáng)劑更好的改性效果,如:大幅度提高 混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展速率;既能較好地提高混凝土的;早期強(qiáng)度,又對(duì)混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展帶來(lái)好處;既具有一定減水作用,又能大幅度加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā) 展;既能起到良好的早強(qiáng)效果,又能避免有些早強(qiáng)組分引起混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕等。
2.早強(qiáng)劑的發(fā)展方向
早強(qiáng)劑盡管生產(chǎn)和應(yīng)用歷史較長(zhǎng)。但隨著人們對(duì)氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子和堿金屬離子等對(duì)混凝土性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性潛在危害的認(rèn)識(shí)程度的加深,以及大摻量礦渣粉或粉煤灰混凝土的開(kāi)發(fā)。在早強(qiáng)劑方面還需做大量的工作。
1)非氯鹽、非硫酸鹽類(lèi)早強(qiáng)劑及復(fù)配外加劑的生產(chǎn)和應(yīng)用。
2)低氯離子、低硫酸根離子、低堿金屬離子含量的早強(qiáng)劑及復(fù)配外加劑的生產(chǎn)和應(yīng)用。
3)大摻量礦渣粉或粉煤灰混凝土早強(qiáng)型外加劑的研制。
4)開(kāi)展早強(qiáng)劑與水泥/摻合料適應(yīng)性的研究,以更科學(xué)地選擇早強(qiáng)劑,收到最佳和最經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用效果。
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