适用于-15℃环境下混凝土防冻泵送剂的开发研究

 

1研究背景
随着我国基础建设的加快进行,施工部门要求加快速度以提高经济效益,且我国将近13个省区每年都有几个月的低温时期,越来越多的工程要求在负温季节条件下施工,而混凝土在低、负温条件下施工会导致一系列问题:如水泥水化慢,强度增长慢;因混凝土内部自由水结冰,体积增大,导致混凝土胀裂;混凝土解冻后内部不密实,导致混凝土抗压强度低或无强度、耐久性差等。因此,研制出一种新型聚羧酸系防冻泵送剂,来改善负温混凝土冬季施工中的工作性能、力学性能与耐久性能等问题,简化负温施工养护措施,提高施工效率,对保证我国负温地区地区的工业与民用建筑、市政、桥梁、公共设施等工程质量将起到积极的作用。

2实验部分

2.1主要原材料

所用的原材料如下:

水泥:某品牌水泥P.O42.5,各性能指标表1。

《适用于-15℃环境下混凝土防冻泵送剂的开发研究》- 投稿作者:砼话 - 发布于:翻身猫建筑自学网

⑵砂:机制砂,性能指标如表2。

⑶粉煤灰:II级粉煤灰,性能指标如表3。

⑷碎石:采用5~31.5mm粒径,各指标含量如表4。

 

⑸防冻剂:防冻剂A(甲醇,分析纯)、防冻剂B(乙二醇,分析纯)、防冻剂C(硝酸钠,分析纯)、防冻剂D(硝酸钙,分析纯)。

⑹减水剂:试验采用某公司生产的母液A(含固量49.17%,保坍母液)、母液B(含固量49.22%,减水母液)。试验用两种母液与防冻剂配置成防冻泵送剂,配置减水剂过程保持母液用量一致,通过添加不同种类、不同用量防冻剂进行对比试验。

⑺水:试验采用自来水。

2.2测试方法

按JG/T377-2012《混凝土防冻泵送剂》,GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》,GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》进行试验。

3实验结果与讨论

3.1防冻泵送剂防冻性能分析

3.1.1单一组分防冻泵送剂防冻性能分析

在单吨防冻泵送剂中添加防冻组分,防冻组分添加量进行梯度配制,在-15℃环境下静置72h,防冻泵送剂自身防冻性能如图1所示。

 

从图1可以看出:

⑴防冻剂A添加量<140㎏/t时,防冻泵送剂为固态;140㎏/t≤防冻剂A添加量<180㎏/t时,防冻泵送剂为固液相间,防冻剂A添加量≥180㎏/t时,为液态。

《适用于-15℃环境下混凝土防冻泵送剂的开发研究》- 投稿作者:砼话 - 发布于:翻身猫建筑自学网

⑵防冻剂B添加量<220㎏/t时,防冻泵送剂为固态;防冻剂B添加量≥220㎏/t时,为液态。

⑶防冻剂C和防冻剂D添加量不同用量时,防冻泵送剂均为固态。

⑷随着防冻剂A和防冻剂B添加量升高,所配制的防冻泵送剂自身能够在-15℃环境下不结冰;随着防冻剂C和防冻剂D单独添加量升高,所配制的防冻泵送剂自身不能够在-15℃环境下确保不结冰;

3.1.2复合组分防冻泵送剂防冻性能分析

因防冻剂A和防冻剂B所配制的防冻泵送剂自身能够在-15℃环境下不结冰,且防冻剂A存在易挥发特性,现选择防冻剂B分别与防冻剂C和防冻剂D在单吨防冻剂泵送剂中添加两种防冻组分,防冻组分添加量进行梯度配制,在-15℃环境下静置72h,防冻泵送剂自身防冻性能如图2所示。

《适用于-15℃环境下混凝土防冻泵送剂的开发研究》- 投稿作者:砼话 - 发布于:翻身猫建筑自学网

从图2可以看出:随着防冻剂C和防冻剂D添加量升高,复合所需的防冻剂B用量降低即可达到所配制的防冻泵送剂自身能够在-15℃环境下不结冰,且防冻剂B的用量不低于50㎏/t。

3.2混凝土配合比

混凝土配合比如表5所示。

《适用于-15℃环境下混凝土防冻泵送剂的开发研究》- 投稿作者:砼话 - 发布于:翻身猫建筑自学网

3.3不同防冻剂对混凝土性能的影响

3.3.1单一组分防冻泵送剂混凝土抗压强度比分析

在单吨防冻泵送剂中添加防冻组分,选取在-15℃环境下静置72h,防冻泵送剂自身未冻结样品进行混凝土实验,混凝土立方体抗压强度如图3、图4所示。

《适用于-15℃环境下混凝土防冻泵送剂的开发研究》- 投稿作者:砼话 - 发布于:翻身猫建筑自学网

《适用于-15℃环境下混凝土防冻泵送剂的开发研究》- 投稿作者:砼话 - 发布于:翻身猫建筑自学网

从图3和图4可以看出:所选取的未冻结添加防冻剂A和防冻剂B的样品,R-7的抗压强度比均偏低,或出现脱模碎裂情况,R-7强度未能符合JG/T377-2012《混凝土防冻泵送剂》Ⅰ类指标的要求;R28和R-7+28能够符合JG/T377-2012《混凝土防冻泵送剂》Ⅰ类指标的要求。因此单独添加所选取防冻剂不能够满足产品开发的要求。

3.3.2复合组分防冻泵送剂混凝土抗压强度比分析

选择防冻剂B分别与防冻剂C和防冻剂D在单吨防冻剂泵送剂中添加两种防冻组分,防冻组分添加量进行梯度配制,在-15℃环境下静置72h,对防冻泵送剂自身未冻结样品进行混凝土实验,混凝土立方体抗压强度如图5、图6所示

《适用于-15℃环境下混凝土防冻泵送剂的开发研究》- 投稿作者:砼话 - 发布于:翻身猫建筑自学网

从图5和图6可以看出:

⑴所选取的未冻结添加防冻剂B分别与防冻剂C和防冻剂D复合的样品,R-7的抗压强度比随着防冻剂C和防冻剂D用量的升高而升高,且当防冻剂C用量达到150㎏/t和防冻剂D用量达到150㎏/t时,抗压强度比能够符合JG/T377-2012《混凝土防冻泵送剂》Ⅰ类指标的要求。

⑵所选取的未冻结添加防冻剂B分别与防冻剂C和防冻剂D复合的样品,R-7和R-7+28的抗压强度比均能够符合JG/T377-2012《混凝土防冻泵送剂》Ⅰ类指标的要求。

⑶防冻剂B和防冻剂C复合防冻剂的抗压强度比均优于防冻剂B和防冻剂D复合防冻剂的抗压强度比。

4结论

研究结论如下:

⑴防冻剂A添加量≥180㎏/t时或防冻剂B添加量≥220㎏/t时,能够确保防冻泵送剂在-15℃环境下自身不冻结。单独添加防冻剂C和防冻剂D时均不能确保防冻泵送剂在-15℃条件下自身不冻结。

⑵随着防冻剂C和防冻剂D添加量升高,复合所需的防冻剂B用量降低即可达到所配制的防冻泵送剂自身能够在-15℃环境下不结冰,且防冻剂B的用量≥50㎏/t。

⑶单独添加防冻剂A和防冻剂B配制的防冻泵送剂,R-7的抗压强度比均不能满足JG/T377-2012《混凝土防冻泵送剂》Ⅰ类指标的要求,因此单独添加方案不可行。

⑷防冻剂B分别与防冻剂C和防冻剂D复合的样品,R-7的抗压强度比随着防冻剂C和防冻剂D用量的升高而升高,且当防冻剂C用量达到150㎏/t和防冻剂D用量达到150㎏/t时,抗压强度比能够符合JG/T377-2012《混凝土防冻泵送剂》Ⅰ类指标的要求。

⑸防冻剂B和防冻剂C复合防冻剂的抗压强度比均优于防冻剂B和防冻剂D复合防冻剂的抗压强度比。(来源:《广东建材》2022.01

 


本文来自公众号「砼话」,不代表本站立场。
文章版权归作者砼话所有,如需转载请先经得作者确认授权(可通过本站私信文章作者)。文中图片出处为水印文字,由文章作者整理上传,若有侵权请告知翻身猫处理。

0
分享海报
显示验证码