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混凝土外加剂的应用误区,80%的人都用错了!
混凝土外加剂的应用误区,80%的人都用错了!
来源:砼商网 作者:刘娟 发布日期:Jun 24, 2021 阅读次数:687 收藏 打印 

关于外加剂


从1824年阿思普丁取得水泥专利,至今近200年时间里,水泥无论从配料到生产,并无革命性的提升与变化,但混凝土却有了翻天覆地的变化,最主要的原因在哪里?——外加剂!

外加剂的出现推动了混凝土的发展,是我们可以根据需要选用不同的外加剂来实现相应的性能。

夏季施工的缓凝剂克服高温带来的坍损快的问题,后浇带或地下室采用膨胀剂解决抗收缩问题,

海工混凝土通过掺用阻锈剂抑制钢筋锈蚀、喷射混凝土掺用速凝剂快硬等等等等!可以说,没有外加剂就没有混凝土的进步!

但是在外加剂应用中,最基本的概念和观念一定要有,而不能盲从盲目

现在的膨胀剂一般是双膨胀源:硫铝酸盐和氧化钙!下面公式是反应膨胀的机理,从这里可以看出氧化钙与水生成氢氧化钙,体积膨胀,硫铝酸盐与氢氧化钙、硫酸钙和水又生成带32个结晶水的水化硫铝酸钙,也就是钙矾石,水泥水化物的一种

高强度等级混凝土是否要掺入膨胀剂


一般而言,很难听强度等级越高,自收缩越大,那么,掺入膨胀剂就是很自然想到的!但是,高强度等级肯定要低水胶比,比如都在0.35以内,理论上,水泥能完全水化再加上胶凝孔毛细孔内的水分,水胶比为0.38,所以冯乃谦先生要求高性能混凝土的水胶比要低于0.38,从公式里可以看出,膨胀剂要发生膨胀反应,就要大量的水,高强混凝土里,自身水化反应的水都不够用,哪还有水让你去膨胀?


另外,加了膨胀剂,更要加强养护,否则裂得更厉害,这里道理不再细讲。

下图是加入膨胀剂后的混凝土与普通混凝土就养护制度不同,收缩量的一个对比!




补偿收缩混凝土与普通混凝土的长度变化特性


2000年左右,我在天津滨海大道做沿海高速技术支持工作,其间,很多朋友给我介绍防腐剂,设计图纸也设计要加入防腐剂(主要是桩基),因为沿海地区腐蚀严重,各方都很重视!

但防腐剂当时并无标准,没这个提法!我便问材料经销商,防腐剂的机理是什么,他回答不上来。我说那我来讲吧,对钢筋混凝土,无非是防混凝土劣化或钢筋锈蚀。对混凝土而言,防混凝土腐蚀,在滨海环境下,通过减水剂降低水胶比、通过掺入掺和料消纳水化产生的石灰,提高密实性就可以做到,对于抑止碱-骨料反应,理论上锂盐可以,但没听说大规模工程使用。剩下就是钢筋,钢筋防什么?锈蚀!桩基是绝氧环境,基本不会锈蚀!后来他告诉我,实际就是阻锈剂!

沿海地区主要的腐蚀因素就是硫酸盐、氯离子、镁离子等,对有碱活性骨料,还要考虑加钾离子和钠离子。其中,让大家最关注的就是氯离子对钢筋的锈蚀作用。

氯离子在反应的前后不发生变化,氯化亚铁络合物只是中间产物,最终产物还是氯离子,也就是说氯离子参加反应只是起到个搬运工的作用,在氢氧根离子作用下产生氢氧化亚铁。

对钢筋锈蚀,则必须有氧气和水才能发生!


作为桩基,根本就不具备这个反应前提!这就像非给三亚人们每人发一套防寒服!穿了还中暑呢!!!



也就是说,桩基根本就没有掺阻锈剂的必要,而且只有害处没有好处!

很有意思,大概2000年左右,有个专门针对桩基防腐的研讨会,邀我去做报告!我就这个专题做了发言,上台之前,台下好多朋友与我打招呼:来了啊......我热情洋溢地讲着讲着,发现有点不对头了,台下掌声没了最后讲完,主持人很尴尬宣布有请下一位,我灰溜溜下台了,稀稀拉拉的掌声都没有了,包括会议主办方,包括台下嘉宾,大多卖阻锈剂!

后来有次中建培训,培训间隙,我与清华大学冯乃谦老师提到以上两个问题,他很认可:对呀,就是这么回事,怎么很多人会不理解呢?

关于规范


既然是感悟,信马由缰,不成体系,这留待以后再整理丰富并校正吧!我把配比设计比作炒菜,有些人认为很贴切,有些人认为很不妥,这也很正常,各抒己见,也能互相促进。但这里实际上隐藏着一个问题:对规范的理解!配比是什么?配比就是N种材料的合理组合,前提是要达到什么效果、满足某种预期要求!炒菜是根据你手边的食材配以佐料,做出可口的菜肴!这两者有相似,也有区别。

有的同志提,不合格的食材坚决不能用到餐桌上,不合格的原材也不能用到混凝土里!这个建议肯定是出于很善良的愿望!

但从另一个角度,譬如风味:豆腐放坏了,按常规做法没法吃,就得扔,但我们的先辈觉得扔掉太可惜,油炸一下,放点佐料,很好吃,就成了武汉名吃——不臭还会被认为假冒伪劣呢!四川潮湿温热,古时候没有冰箱,肉很容易变质发臭,也是用麻辣料来遮掩肉味,同时起到杀菌作用!建筑垃圾以前根本不可能用到混凝土里,现在为合理利用资源,出台相应的规范,使之洗白,合理合法应用!这都可以理解为对规范的理解与认识的变迁!

规范是要与时俱进的!


我与大家讲:规范是要与时俱进的,规范是很多成功经验的总结,会有一定的滞后性,这一点必须考虑!我们现在的材料体系、结构体系、施工技术都发生了很大变化,相应的工艺必须要跟上!比如桥梁,早期我国的汽车很少,而且设计的载重量也不高,随着我国经济的不断发展,汽车运输、仓储物流越来越发达,那么汽车的载重量越来越大,还有很多车私下改装,超十倍运载,那么我国的路桥设计规范也在不停调整,以前我国的桥梁,以小跨径、小厚度的板梁居多,后来都用箱梁或T梁,跨径越来越大,25米,40米,50米 ......,梁体也越来越高,相应的,含钢量也越来越高,底板、腹板、顶板还要加入预应力波纹管穿线,间隙越来越小,客观上也要求必须大坍落度才能施工——这是结构体系所决定的!另外,板梁时代,含钢梁低,梁又矮,那时的混凝土生产也主要以自落式搅拌机为主,不用外加剂,小坍落度是可以的,因为不用外加剂,混凝土内部形成很多絮凝的水囊,强力振捣的时候可能振散一部分,表现为振完坍落度加大,自然可以流到结构内部,但现在应用的外加剂,水基本都游离出来了,再振,流动性也不会有太大改观,不用太过关注振捣引起的离析。——这是材料体系决定的!





不用外加剂形成的水囊示意图


规范的编制者也必须要多了解时代背景、技术变迁。比如,到现在很多规范里还在讲斜向分层,技术培训会上还在大谈特谈眉飞色舞,我一直很反对,因为什么?那是小坍落度混凝土的工艺,现在的预拌混凝土,都是大坍落度,斜向分层的结果是什么?离析!!!浆石分离!!!很多质量缺陷都是这么产生的,除了问题还在那找原因——这才是最原因,根上就错了!

  

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