湿喷混凝土是一种在喷洒前已经与水混合的混合物。湿喷混凝土不仅是一种建筑材料,也是一种施工方法和浇筑工艺。宁夏混凝土速凝剂的小编告诉大家,喷射混凝土是一种灵活、经济、快速的施工方法,需要高度机械化和专业的操作人员。由于我国引进液体速凝剂和湿喷技术的时间较短,对速凝剂的选择和配合比设计缺乏标准指导。因此,本文对湿喷混凝土速凝剂的选择和混凝土配合比设计进行了研究,可为工程施工提供参考。
1.湿喷混凝土速凝剂的选择
1.1促进剂品种的选择
目前工程建设中常用的湿喷混凝土液体速凝剂分为无碱速凝剂和低碱速凝剂。无碱促进剂是指Na2O含量小于1%的碱性促进剂,是一种环保产品。在良好的施工环境条件下,使用无碱速凝剂可以**混凝土强度,使混凝土强度随龄期正常发展,降低混凝土产生裂缝的概率,使建筑的外观整体性持续更长时间。低碱速凝剂是指含碱量为8~20%的速凝剂。施工环境恶劣时,大量低碱速凝剂会挥发到空气中,造成皮肤灼伤和呼吸道刺激。不仅如此,混凝土强度更低,更容易出现裂缝,地下水容易渗漏,影响建筑物的外观和耐久性。当低碱速凝剂中活性骨料的含量为3%~4%时,低碱速凝剂也会带入大量的碱,使建筑更容易发生碱骨料反应。因此,合理选择速凝剂对工程质量具有重要意义。
1.1.1速凝剂品种与抗压强度的关系
42.5普通硅酸盐水泥,减水剂掺量为0.7%,水泥砂浆强度试验水灰比为0.52,水泥砂浆比为1:2.5。水泥砂浆和砂浆混合3min后,分别加入无碱速凝剂、低碱速凝剂和无速凝剂。加入促进剂后,再次搅拌30s,得到成型试样。测试样品的抗压强度。试验结果表明,试件的抗压强度在加入无碱速凝剂砂浆后的第1天较低,但在加入低碱速凝剂砂浆后的第1天较高。无碱速凝剂和减水剂共同使用时,试件28d抗压强度接近....。而掺低碱速凝剂和减水剂的试件的28天抗压强度较低,且抗压强度随掺量的增加而降低。因此,虽然低碱速凝剂可以在短时间内提高混凝土的抗压强度,但低碱速凝剂对混凝土后期强度的影响更大,使用无碱速凝剂的混凝土后期强度更好。
1.1.2速凝剂对砂浆抗裂性的影响分析
将一定配合比的砂浆放入抗裂环中,成型后的环试件放入水泥恒温养护箱中脱模(24h)。脱模处理:将试件放入干燥收缩室内,室内温度保持在(20±2)℃,相对湿度保持在(65±5)%。观察开裂后48小时内有裂纹的初始试件、裂纹数量和.大裂纹宽度,比较不同促进剂的抗裂性。混凝土试件参数:减水剂0.8%,水灰比0.5,水泥砂浆比为1:20。
从表1的试验结果可以看出,掺入无碱速凝剂的混凝土试件的初始开裂时间较长,达到120h,试件中只有一处裂缝。而低碱速凝剂混凝土试件的初始开裂时间仅为7小时。但试件中的裂纹数量较多,试件中的裂纹数量较大。虽然两组试件出现裂纹后48小时内的.大裂纹宽度没有差异,但低碱速凝剂试件的裂纹数量较多,总裂纹宽度较大。低碱速凝剂混凝土试件产生较多裂缝和早期初裂的原因可能与速凝剂带入的碱量有关。速凝剂带入的碱与水泥带入的碱相似,导致砂浆和混凝土收缩特性更强。但混凝土含碱量较高不利于混凝土后期强度,混凝土与碱骨料的反应更强。对施工现场裂缝数量的调查结果也表明,掺低碱速凝剂的混凝土裂缝较为常见,但掺无碱速凝剂的混凝土几乎没有发现裂缝。因此,喷射混凝土施工应优先选用无碱速凝剂。
表1掺速凝剂水泥砂浆抗裂性试验结果
2.混凝土配合比设计方法
2.1喷射混凝土原材料配合比设计
2.1.1水泥
喷射混凝土用水泥一般应具有高强度、良好的抗渗性和耐久性。宜选用42.5以上的普通硅酸盐水泥,也可选用含填料的水泥。如果含有填料的水泥满足早期强度要求,有利于后期变形。不同的水泥使用不同量的水来达到标准稠度。在其他条件相同的情况下,达到标准稠度用水量较少的水泥具有较好的和易性。CEMII/B-M(S-LL)42.5N多用于喷射混凝土水泥。这种水泥已获得监理工程师的批准(见MAR-005),其性能符合EN197-1:2011的要求。
2.1.2水
宁夏混凝土速凝剂了解,本工程多采用饮用水作为搅拌用水,但不允许使用pH值小于4的酸性水、硫酸盐含量(SO4,I)超过水量1%的水以及含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质的水。喷射混凝土搅拌用水已通过中国检验机构的检验,符合EN1008:2002相关条款的要求,适用于混凝土搅拌。
外加剂
这是一种**减水剂。在欧洲,冬季气温较低,混凝土对M30的强度、V8的抗渗性、M100的抗冻性都有要求,所以必须使用**减水剂。减水剂都是表面活性物质,其分子由亲水基团和疏水基团组成。。比如水泥中加入适量的减水剂,由于减水剂的表面活性,疏水基团会定向吸附在水泥颗粒表面,亲水基团会指向水溶液,使水泥颗粒表面具有相同的电荷。在电排斥作用下,水泥颗粒相互分离,絮凝结构崩解,包裹的自由水释放,从而有效增加混凝土拌合物的流动性。**减水,减水率可达10% ~ 20%,强度相应提高15% ~ 30%;减水剂的加入,明显改善了混凝土的孔隙结构,提高了混凝土的密实度,降低了透水性,从而可以提高抗渗性、抗冻性、耐化学腐蚀性和耐腐蚀性。
二是引气剂。引气剂是指能够引入大量均匀分布的微小气泡,降低砂浆中混合水的表面张力,从而使砂浆混凝土混合料具有更好的分散性,减少泌水和离析的添加剂。引气剂的界面活性与减水剂相似,只是减水剂的界面活性主要发生在液固界面,而引气剂的界面活性主要发生在气液固界面。引气剂通过物理操作将稳定的微气泡引入砂浆中,降低了湿砂浆的密度,改善了工作性,提高了湿砂浆的产量。
合计
喷射混凝土中使用的细骨料的细度模数应大于2.5,中砂或粗砂应小于3.5。喷射混凝土中使用的粗骨料的.大粒径不应大于16毫米。就喷射混凝土本身而言,碎石比碎石好,碎石表面更粗糙,更容易粘附,但泵送不如碎石。机制砂具有粗糙、不光滑、吸水慢的特点。搅拌混凝土时,应提前湿润或适当延长搅拌时间,以增加混凝土坍塌的概率。
2.2混凝土配合比设计
根据水工混凝土配合比设计方法和喷射混凝土的特点,提出以下喷射混凝土配合比设计方法。
2.2.1确定喷射混凝土的搅拌强度。
喷射混凝土配制的强度需要充分考虑设计强度、强度**率、施工水平以及参考强度与板的强度之间的差异。因此,以下公式可用于计算混凝土的搅拌强度。概率系数t根据《水工混凝土施工规范》(DT5144-2001)附录A选取。σ可从施工试验数据中获得,也可选用《锚喷支护技术规范》(GB50086-2001)表8.10.2中的母标准差。△fcu可通过实验确定,或从12~16MPa中选择,获得试验数据后再调整△ FCU值。
fcu=fcuk+tσ+△fcu①
(fcu为配制强度,fcuk为设计强度等级,T为概率系数,σ为大板试件强度的均方误差,△ FCU为基准混凝土强度与大板试件强度之差)
水胶比
水胶比可以根据制备强度与水胶比之间的强度关系来计算,配合比可以根据水胶比的结果来设计。当水胶比的计算结果在预定范围内时,可以直接用水胶比的值来计算配合比。当水胶比超过规范时,应根据规范和标准选择水胶比。根据湿喷混凝土配合比设计的实践经验,水胶比应低于0.45。
2.2.3用水量
结合骨料粒径小、砂率高的特点,混凝土配合比设计用水量大,导致混凝土收缩特性下降。为了保持高粘结性。应使用具有高保坍性能的**减水剂,以保持良好的流动性。
2.2.4砂率
砂率应保持在50%以上,并根据混凝土和湿喷台车的可泵性进行选择。施工过程中影响因素较多,应根据经验适当提高砂率,使砂率保持在50%~70%以内。如果砂率较低,可以减少水泥用量,**混凝土收缩。
2.2.5促进剂用量
宁夏混凝土速凝剂的用量应以满足施工要求为标准,并控制速凝剂的搅拌时间。搅拌速度不宜过快,否则会影响混凝土与第二层的粘结。第二层混凝土要“硬着陆”喷射,增加回弹率。
3.结论
(1)无碱速凝剂对混凝土的长期强度影响不大,初裂时间长,裂缝少。为了**混凝土的耐久性,应优先选用无碱速凝剂。
(2)湿喷混凝土配合比设计方法引入了机口标准试件强度与大板强度之差的参数,可以使喷射混凝土的配合比设计方法更加**。