混凝土养护剂配方,混凝土养护剂怎么配制

首页 > 生活 > 作者:YD1662024-04-17 19:27:54

前言

混凝土浇捣后,之所以能逐渐凝结硬化,主要是因为水泥水化作用的结果,而水化作用则需要适当的温度和湿度条件,因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件,使其强度不断增长,必须对混凝土进行养护。目前工地现场施工常用的养护方法有洒水养护、蓄水养护和养护膜养护,其养护方式耗时长、人工成本高、浪费资源较多,而市场上使用的混凝土多为高性能低水胶比混凝土,其硬化后结构致密,外部水分很难渗进其内部,尤其是在厚度>1m且养护条件不好的大体积混凝土结构中,即使表面蓄水养护,其核心部位仍然处于绝湿状态[1]

SZ新型混凝土内养护剂是一种针对碱性环境改良型SAP高吸水树脂,具有直链、支链、交链共存网络结构的高吸水聚合物,其具有反复吸水释水、在碱性环境下吸水倍率≥100倍的性能特点;SZ新型混凝土内养护剂能够通过“预先内置的方法适时释放水分”,显著增强混凝土内部相对湿度,使自干燥最小化、胶凝材料水化最大化,从而提高混凝土的强度[2]

国内对于内养护技术的研究较少并且大多数停留在试验阶段,对于内养护技术缺乏系统和规范的研究,本文通过比较SZ新型混凝土内养护剂对4种强度等级的混凝土拌合物性能和三种不同养护条件下对混凝土力学性能的影响,对SZ新型混凝土内养护剂的应用进行了全面、系统的研究评价。

试验材料及试验方法

1.1. 试验原材料

(1)水泥:闽福P.O 42.5R 普通硅酸盐水泥,水泥性能指标见表1;

(2)细骨料:细度模数为2.6,表观密度为2.67kg/m³,含泥量0.3%,各项指标均符合相关规范要求的淡化砂;

(3)粗骨料:粒径为10-20mm和10-31.5mm两种反击破碎石;

(4)粉煤灰:Ⅱ级粉煤灰,细度(筛余百分比)17.2%,需水量比99%,烧失量0.80%;

(5)水:符合JGJ-63《混凝土用水标准》规定的自来水;

(6)减水剂:福建科之杰新材料有限公司的Point-S聚羧酸系高性能减水剂(含固为16%,减水率25%)。

(7)SZ新型混凝土养护剂:A-1。

混凝土养护剂配方,混凝土养护剂怎么配制(1)

1.2. 试验方法

1.1.1. SZ新型内养护剂掺量

试配材料称好后先倒入混凝土强制式搅拌锅内,再将SZ新型内养护剂按掺量直接掺入搅拌锅中,启动搅拌机预先搅拌5秒使其干混均匀;SZ新型混凝土内养护剂用量按配合比胶凝材料总量的比例掺入,分别使用0.1‰、0.5‰、1.0‰三种掺量。

1.1.2. 混凝土拌合物性能测试

根据GB/T 50080-2016《混凝土拌合物性能试验方法标准》进行混凝土试配试验,测试坍落度、扩展度、含气量及容重项目。由于SZ新型内养护剂的吸水特性,试验通过调整外加剂掺量,使掺入SZ新型混凝土内养护剂的混凝土拌合物与基准混凝土拌合物初始坍落度差值控制在±10mm、扩展度差值控制在±20mm范围内。

2.1. 砼试件的制作及养护

根据GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行试件制作及测试7d、28d龄期抗压强度。分别采用三种养护方式进行对比试验:

(1)标准养护:将试件放置在温度20±1℃、相对湿度>95%RH,符合国家标准要求的养护室中进行养护。

(2)洒水养护:将试件放置在室外四面透风的能够遮挡雨水的棚内,模拟工地施工条件对试件每天进行洒水后立即覆盖塑料膜养护。

(3)自然养护:将试件放置在室外四面透风的能够遮挡雨水的棚内,自然条件下养护。

2. 试验过程及分析

1.1. 试验配合比

试验采用C20、C30、C40、C50四个强度等级配合比,进行平行对比试验;所使用的粗细骨料均是饱和面*,配合比如表2

混凝土养护剂配方,混凝土养护剂怎么配制(2)

1.2. 不同掺量下SZ新型内养护剂对混凝土拌合物的性能影响

通过对比0.1‰、0.5‰、1‰三种掺量下的SZ新型内养护剂对C20、C30、C40、C50强度等级的混凝土拌合物性能影响,测试其坍落度、扩展度、容重、含气量项目,详细数据如表3。

混凝土养护剂配方,混凝土养护剂怎么配制(3)

试验表明各掺量下的SZ新型内养护剂对混凝土的容重和含气量无明显影响;SZ新型内养护剂掺量在0.1‰时,对混凝土流动性能无影响;在W/B≥47%的C20和C30强度等级的混凝土中:SZ新型内养护剂掺量0.5‰~1.0‰时,需提高2倍于SZ新型内养护剂的减水剂使混凝土拌合物达到相近的流动性;在W/B≤39%的C40和C50强度等级的混凝土中:SZ新型内养护剂掺量在0.5‰时,需提高2倍于SZ新型内养护剂的减水剂用量,当SZ新型内养护剂掺量在1‰时需提高3倍于SAP高吸水树脂的减水剂用量,使拌合物达到相近的流动性。

1.3. 不同养护条件下SZ新型内养护剂对混凝土抗压强度影响

1.1.1. 标准养护

标准养护,测试7d、28d混凝土抗压强度,通过掺SZ新型内养护剂的混凝土与基准混凝土的比值表征掺SZ新型内养护剂与基准混凝土强度的强度关系,详细数据如图1。

混凝土养护剂配方,混凝土养护剂怎么配制(4)

标准养护条件下,环境湿度较高,混凝土能从环境中获取水分来参与其水化过程:

(1)在W/B≥47%的C20和C30强度等级的混凝土中,整体强度呈下降趋势,降幅2%~13%,并且随着SZ新型内养护剂掺量的提高而加大降幅,这可能是由于C20和C30混凝土水胶比大其内部的胶凝材料颗粒已充分水化,内养护剂所存储的水是多余的,无法在改善胶凝材料水化,反而在其干缩后在混凝土内部留下孔洞破坏了混凝土内部结构致使强度降低;

(2)在W/B≤39%的C40和C50强度等级的混凝土中,SZ新型内养护剂0.1‰掺量下的混凝土与基准混凝土强度持平,0.5‰掺量时7d强度提升7%~9%,28d强度提升12%~13%,由于C40和C50强度等级的混凝土水胶比较低,混凝土硬化后结构致密,其外部水分难以渗入混凝土结构内部,掺SZ新型内养护剂增大了其内部的相对湿度提高了胶凝材料水化程度,内外结合的养护方式使胶凝材料颗粒充分水化,使强度得到了大幅度提升;但将掺量提高至1‰时7d、28d强度下降了5%~8%,这可能是由于SZ新型内养护剂掺量过高,内养护剂所存储的水过剩,混凝土内部未水化的胶凝材料颗粒完成充分水化未使用完内养护剂所存储的水,由于掺量过高SZ内养护剂干缩后反而增加了混凝土内部的孔洞,致使强度降低。

1.1.2. 洒水养护

洒水养护,实测28d室外环境平均温度26℃,塑料膜内相对湿度>90%RH,测试7d、28d混凝土抗压强度,通过掺SZ新型内养护剂的混凝土与基准混凝土的比值表征掺SZ新型内养护剂与基准混凝土强度的强度关系,详细数据如图2。

混凝土养护剂配方,混凝土养护剂怎么配制(5)

洒水养护件下,塑料膜内湿度较高,混凝土能从环境中获取水分来参与其水化过程:(1)在W/B≥47%的C20和C30强度等级的混凝土中,整体强度呈下降趋势,降幅2%~10%,并且随着SZ新型内养护剂掺量的提高而加大降幅度,原因与标准养护相似。(2)在W/B≤39%的C40和C50强度等级的混凝土中,SZ新型内养护剂0.1‰掺量下的混凝土与基准混凝土强度持平,0.5‰掺量时7d强度提升8%~12%,28d强度提升12%~18%,原因与标准养护相似;但将掺量提高至1‰时7d、28d强度下降了5%左右,这也可能是由于掺量过高,SZ新型内养护剂干缩后留下较多的孔洞导致。

1.1.3 自然养护

自然养护,实测28d环境温度均值26℃,28d相对湿度均值51%RH,28d风速均值5m/s,测试7d、28d混凝土抗压强度,通过掺SZ新型内养护剂的混凝土与基准混凝土的比值表征掺SZ新型内养护剂与基准混凝土强度的强度关系,详细数据如图3。

混凝土养护剂配方,混凝土养护剂怎么配制(6)

自然养护条件下的混凝土水分散失较快,混凝土无法从环境中获取充足的水分参与其水化过程:

(1)在W/B≥47%的C20和C30强度等级的混凝土中,整体强度呈下降趋势,降幅2%~7%,并且随着SZ新型内养护剂掺量的提高而加大降幅度,这可能是因为低标号混凝土水胶比较高,胶凝材料用量少,混凝土内部未水化的胶凝材料颗粒较少,SZ新型内养护剂中的对水化过程改善不大。

(2)在W/B≤39%的C40和C50的混凝土中,SZ新型内养护剂0.1‰掺量下的混凝土与基准混凝土强度相当。SZ新型内养护剂0.5‰掺量时,7d强度提升15%,28d强度提升14%~17%。SZ新型内养护剂1.0‰掺量时,7d强度提升11%~15%,28d强度提升10%~12%,这可能是由于自然养护条件下混凝土内部干燥,而1.0‰掺量的SZ新型内养护剂所存储的水分较多,对胶凝材料水化过程改善较大,从而提高了强度。

4. 结论

1. 掺SZ新型内养护剂的混凝土,通过适当的调整减水剂用量,对混凝土拌合物性能无明显影响;

2. SZ新型内养护剂在0.5‰掺量下,对混凝土7d和28强度均有着显著的提升,提升幅度在15%左右;

3. SZ新型内养护0.5‰掺量下,达到与基准混凝土拌合物性能所需减水剂较少,在各养护条件下对混凝土强度提升幅度最大,因此SZ新型内养护剂最佳掺量为0.5‰。

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