混凝土防冻剂范文

时间:2023-03-11 23:03:35

混凝土防冻剂

混凝土防冻剂范文第1篇

关键词:防冻剂;混凝土性能;研究现状

中图分类号:TV331文献标识码: A

引言

国家在《建筑工程冬期施工规程》CJGJ/T104-2011)中规定:要研究防冻剂对混凝土性能方面的影响,就必须结合当地气象资料。所谓的进入冬期施工就是指室外日平均气温连续5d稳定低于5℃。所以,根据这一规定,我们所在的东北地区在施工中经历冬期施工的频率是很高的。冬期施工时对于混凝土防冻剂的应用,防冻剂对混凝土性能影响到底有多大,这就要求相关的管理人员和施工人员在进行现场管理或者现场施工时,根据现场状况,施工进度等各方面综合考虑,具体问题具体分析。

一、防冻剂的作用机理

根据相关调查,测定了掺防冻剂水泥浆在-1oC温度下养护的化合水量得出以下结论:其一为掺防冻剂水泥浆确实发生水化反应,而不掺者则基本无水化反应,证实了防冻剂的有效作用;其二为不同液灰比的水泥比,具有不同的结合水量,显现出不同的水化速度。由相关数据显示,在某一负温度下,掺入防冻剂,会使新拌混凝土不完全冻结,即保持有液相。其液相的浓度只与温度有关,因而保持恒定,可用:式计算出。式中:L/C为液灰比;A为防冻剂掺量(g /100 g水泥);凡与冰平衡的液相浓度(g/100 g水)。

液相水量的多少可用液灰比表示,用式和式可以计算出,对惰性防冻剂而言,其值相对恒定。液相的存在,使水泥可以水化,而水泥水化消耗水也不会使液相浓度增大,因而液灰比依然相对恒定。其原因是与液相平衡的冰融化,以保持液相浓度不变,融化量与水泥水化消耗的水量相同。因此,水泥水化有相对恒定液相水,可以不断进行,从而混凝土强度增加。水泥浆终凝后所形成的毛细孔,会使其内部液相冰点降低,故会增大液灰比;较粗的孔对液灰比无影响。活性防冻剂部分参加水泥的负温水化反应,残余量较少,根据以上公式可以得出液灰比相应减小。

二、防冻剂对混凝土性能的影响

(一)对新拌混凝土性能的影响

1.新拌混凝土工作性能。不同的防冻组分对混凝土工作性的影响不尽相同。亚硝酸钠对混凝土的早期塑化作用,混凝土坍落度有所提高。然而,亚硝酸钠提高了混凝土的碱度加速了C3A的溶解,从而生成更多的钙矾石,导致流动性下降;乙二醇作为一种非离子型表面活性剂,吸附在水泥颗粒表面,可以使水泥颗粒更好地在溶液中分散,同时也减缓了水泥颗粒扩散的速度,起到缓凝的作用,所以掺加乙二醇的混凝土初始坍落度有所提高,而30min坍落度损失大大降低,并随乙二醇掺量的增加,这种现象越来越显著;掺加硝酸钙的混凝土,其初始坍落度变化不明显,30min坍落度损失随掺量增加而明显增大。

2.混凝土凝结时间。防冻剂中的早强组分(如碳酸钾、氯化钙等)往往会缩短混凝土的凝结时间,有利于混凝土的硬化;但是有机类防冻剂(如乙二醇等)会造成混凝土凝结时间增长。如果把握不好凝结时间就有可能对施土造成不便,因此应合理的选用防冻剂或者通过不同组分的复合调节混凝土的凝结时间。

3.防冻组分对混凝土力学性能的影响。防冻剂都可以有效的减小负温混凝土的力学性能指标损失率。李中华等通过实验证明在负温条件下研究表明,掺防冻剂的负温混凝土力学性能明显优于不掺时负温混凝土的力学性能。如掺用乙二醇和减水剂复配的液体防冻剂,掺量为胶凝材料的2.5%时,混凝土早期强度能提高30%~40%,而后期强度增长20%左右。掺防冻剂的混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、静弹性模量等各项力学性能参数,较未掺防冻剂的混凝土都有所提高。这是因为防冻剂中的某些组分如亚硝酸钙可降低混凝土中孔溶液的冰点,混凝土在负温下也可以进行缓慢的水化。普通混凝土受冻时,内部结构受到破坏,强度损失较大,主要由于水的“宏观规模析冰”所致,但掺入防冻剂后,强度损失很小。这一现象主要是由于冰晶畸变所致,对结构破坏甚微。纯水冻结时,冰晶体呈板状结构,质地坚硬,但掺防冻剂后,使得大孔中的水的冰点降低了,改变冰晶形态,冰结构发生很大变化,呈锯片状、树枝状、羽绒状等层状结构,层间填充液相体,质地疏松,强度很低,使得冰冻时的膨胀力显著减小。例如,黑龙江省寒地建筑科学研究院在20世纪90年代初开展的防冻剂对负温下水的冰晶变形影响证明:在防冻剂的作用下,可实现大规模析冰变为微观细小状碎冰,从而说明防冻剂能够破坏冰晶的聚集作用并释放出部分不冻水。由于有液相的存在,在负温下仍能促进C-S-H网络结构。由此可见,防冻剂的加入可使混凝土的孔结构尽快形成,减少自由水量以及促使冰晶体缺陷异变,降低结冰膨胀破坏程度。另外防冻剂中的一些成份,如NaN03和NaCI等物质,与水泥中的C3A反应后,可以提高早期强度,同时改变孔结构中液相水的分子排列方式,扰乱冰晶形成的空间、环境、压力等,保持大部分过冷水不结冰,以提高水泥水化,因此掺防冻剂的混凝土的各项力学性能最好。

(二)对混凝土抗渗性能的影响

抗掺防冻剂混凝土比空白混凝土的抗渗性要好的多,而且其抗渗性随着防冻剂掺量的增加而提高,在掺入防冻剂后,防冻剂中引气组分严重破坏了混凝土内部大量的气泡、泌水的毛细管道,从而阻断了毛细血管与外界的通路,外界水分无法进来,大大的把混凝土的渗透性减小了。

(三)对混凝土碳化性能的影响

混凝土的抗碳化能力随着防冻剂掺量的增加而增强,各龄期值均低于空白混凝土。其随着碳化反应的进行的同时,混凝土微孔内的氢氧化钙受到消耗生成碳酸钙,经过水溶液后沉淀,微孔溶液的pH值因此降低。这时,空白混凝土的抗碳化能力减弱,其碳化深度增长较快,总之可以满足抗碳化能力的要求。而掺新型高效防冻剂混凝土由于防冻剂中含有防止冷凝碳化组分和提高pH值的组分。所以,一定程度上弥补了降低的那部分pH值,其抗碳化能力明显增强。

三、混凝土防冻剂的应用现状研究

在选择施工方法时,应保证混凝土尽快达到临界强度,避免遭受冻害。通常应优先选用蓄热法,利用对混凝土组成的砂、石、水等预加的热量和水泥的水化热,再加以适当的覆盖保温,使混凝土在正温下能够达到规范要求的允许临界温度。经常把掺防冻剂与蓄热法一起应用,充分利用混凝土的初始热量及水泥在水化过程中释放出来的热量,加快混凝土强度的增长。掺防冻剂时,掺入量会对混凝土的耐久性产生不同程度的影响。应该在满足混凝土初期养护温度可以达到受冻临界强度的前提下,保持防冻剂的掺量,不得超过最大限值的规定。掺用防冻剂首先应满足结构本身的要求。在预应力混凝土工程和钢筋混凝土工程中由于氯盐对钢筋有锈蚀作用受到使用限制,在钢筋混凝土工程和预应力混凝土工程中可掺用无氯盐的防冻剂。在高湿度、高温度环境中使用的结构,与酸、碱等侵蚀性介质相接触的结构,掺用氯盐阻锈类防冻剂。其掺量不得超出最大掺量限值的规定。防冻剂的选用还必须根据混凝土的使用温度来决定,不同的防冻剂出于经济方面考虑,适用的温度范围不同。在考虑这些因素时,必须保证混凝土必须达到抗冻临界强度,在环境温度降到外加剂使用温度前。根据混凝土的使用温度要求,一定要准确控制防冻剂的掺量。通常比较正规的防冻剂产品在配方设计时使用温度和掺量都是一一对应的,防冻剂的多数组分都有最佳掺量问题,适用范围狭窄,掺量与功效不是线性关系。

结束语

混凝土防冻外加剂在冬期施工中广泛应用。防冻剂的防冻机理是综合性的、是多种效果的综合体现。防冻剂在混凝土中的应用以及量的多少都是受到现实条件制约的,而且防冻剂的使用效果和工程的施工情况之间有着密切的关系,必须根据具体问题进行具体分析,防冻是最终的目的和效果。只有加强防冻剂对混凝土性能影响的全面了解和分析才能找出问题的症结所在,对症下药,从而合理、科学、有效的选用防冻剂,促进施工进度,保证整个工程的质量。

参考文献:

[1]王曦东,董建忠,王利峰,赵建玲.防冻剂对混凝土性能影响的研究现状[J].公路交通科技(应用技术版),2013,12:198-201.

[2]李青.浅说冬期施工防冻剂对混凝土性能的影响[J].甘肃科技纵横,2012,01:90-91.

混凝土防冻剂范文第2篇

关键词:防冻剂;定义;作用机理

1、混凝土防冻剂的作用机理

混凝土拌合物浇注后之所以能逐渐凝结硬化,直至获得最终强度,是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配置比有关外,还与外界温度密切相关。当温度升高时水化作用加快,强度增长加快,而当温度降低到0℃时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相(水)变为固相(冰),这时参与水泥水化作用的水减少了,水化作用减慢,强度增长相应变慢。温度继续降低,当存在于混凝土的强度不会再增长。防冻剂的作用在于降低拌合物冰点,细化冰晶,使混凝土在负温下保持一定数量的液相水,是水泥缓慢水化,改善了混泥土的微观结构,从而使凝土达到抗冻临界强度。

防冻剂是根据混凝土冻害机理,结合抗冻临界强度,最优成冰率,冰晶形态转化等理论,并总结长期冬季施工实践研制的,一般由四种成分组成,其作用分述如下:

1.1 早强组分:主要作用是加速混凝土的凝结硬化,使之尽快达到抗冻临界强度;在达到临界强度以后,能加快混凝土硬化速度,克服负温,低温造成的强度增长缓慢现象。

1.2 引气组成:在混凝土内引入微米级的细小气泡,起作用:

①切割,封闭混凝土内的连通孔到,减轻冻胀是的裂纹扩展。

②引入的大量气泡起到膨胀“缓冲器”的作用,吸收冰晶膨胀应力,减轻冻害。

1.3 减水组成

起作用:

①减少拌合水,从而减少游离水总量,从根本上减少可冻冰的含量,消除冻胀内因;

③通过减水成分的分散作用,释放包裹水,消除劣质水泡,使粗大冰晶转化为细小冰晶,优化水泥水化环境,减轻胀冻压力。

1.4 防冻组分:多为一些有降低冰点作用的无机盐,作用可概括如下:以NANO2掺2℃为例,掺防冻组分的水溶液冰点约为-1.5℃,当温度降低到-1.5时,空隙内临近受冻侧的游离水开始结冰,剩余游离水浓度继续增大,持续这一过程,之大亚硝酸钠最低共熔点出现,孔内全部游离水结成冰。由此可见,防冻成分的作用是在连续降温过程中保持混凝土内始终有一定的液相水存在,使水泥水化能持续进行。

防冻剂的房东机理是综合性的,是多种效果的综合体现。“防冻”只是最终的效果,它是通过早强,引气,减水,防冻等因素共同作用而实现。

2、防冻剂对新拌混凝土性能的影响

2.1 新拌混凝土和易性:防冻剂在混凝土中的大量掺用并不能提高混凝土的流动性和防止固体颗粒的体积,原因在于:防冻剂中的各组分都能起到加速水泥凝固作用,而且大量掺加防冻剂会在增大混凝土液相的黏度的同时也降低了混凝土也想的温度。

当防冻剂与强阻凝剂,塑化剂复配或者亚硝酸钠,氨水,胺与其他弱速凝剂或阻凝剂复配时,混凝土的流动性提高。

防冻剂尤其是钙盐防冻剂具有弱的减水效果,与标准混凝土相比w/c降低3%~5%而不影响混凝土的工作性;氯化钙,亚硝酸钙和氯化钠复配作为防冻组分的防冻剂同样具有弱的减水作用。

综上所述,无机盐类防冻剂的减水和塑化作用一般较弱,当需要增加混凝土流动性时应复配减水剂或高效减水剂。

2.2 混凝土的凝固:以氯化钙,碳酸钾和其他为防冻组分的防冻剂会减少混凝土的凝结时间。因此,当混凝土需要长距离运输时,即使在低温情况下,防冻剂必须与有机或无机阻凝剂复配使用。

2.3 水泥的水化热:掺防冻剂的混凝土,不论在任何温度下,水泥水化过程中均产生大量的水化热;这是由于防冻剂缩短水泥水化诱导期,从而促进水泥早期水化和早期水化放热。水泥水化放热导致更多的冰融化形成水,这将有利于水泥的水化。此外,为了满足冬期混凝土热能需要,必须掌握掺防冻剂混凝土的水化热数据。水泥水化放热量的大小取决于混凝土的矿物组成和水泥的表面积。

2.4 抗冻剂对硬化混凝土性的影响

2.4.1 混凝土强度:大多数防冻剂对水泥胶体微结构,孔结构,水泥胶体和骨科的黏结区有影响,防冻剂对水泥胶体物理机械性能的影响最明显。混凝土拌合以后,低温下水泥的水化过程需要一个很长的时间,因此混凝土的硬化较慢。

2.4.2 混凝土的弹性:弹性是混凝土机械性能的一个重要方面。弹性模量则是表征混凝土结构敏捷感程度的一个参考。掺防冻剂混凝土的弹性提高,而掺碳酸钾防冻剂的混凝土具有较低的弹性模量。

2.4.3 钢筋混凝土的黏结强度:防冻剂对钢筋与混凝土的结合没有影响或提高其结合强度0%-20%。

2.4.4 混凝土碳化:防冻剂同塑化剂复配可以使混凝土致密化因此降低了碳化速度。例如,使用碳化钾作防冻剂时,溶液中生成的碳化钙和水台碳酸铝可以堵塞孔洞。

2.4.5 碱-骨料反应:含可水解钠盐或碳酸钾的防冻剂禁止用于可能发生碱骨料反应的混凝土工程。防冻剂复合减水剂和引气剂的使用,可以降低混凝土液相的碱性。钙盐防冻剂不会导致碱-骨料膨胀,因为钙盐防冻剂与无定形硅形成微溶于水的硅酸钙覆盖在骨科表面形成一层保护膜,防止了反映的进一步发生。

2.4.6 加重钢筋锈蚀,防冻剂可以分成三类:第一类防冻剂也是防锈剂,不会导致钢筋锈蚀。这一类防冻剂包括亚硝酸钠,亚硝酸钙和硝酸钙的复配物,当钢筋有足够厚度的混凝土保护时,阻锈功能最佳;第二类防冻剂包括碳酸钾,硝酸钙,尿素等;第三类防冻剂包括氧化钙和氯化钠。

实验已证实,当亚硝酸钙与氯化钙的质量比大于0.5的溶液对钢筋可以起到阻锈作用。

混凝土防冻剂范文第3篇

关键词:材料学; 复合型防冻剂;冬期施工;早强剂;抗冻融

根据《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104)的规定,室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工,兰州市恰好处在冻融破坏比较严重的西北地区,冬季时间长、气温低,给混凝土工程质量及施工进度造成很大影响,因此,如何提高混凝土材料的抗冻性是非常严峻的问题。在混凝土拌合过程中添加相应功能的外加剂,是行之有效的方法,但不同功能的外加剂同时使用,性能是否会相互影响,是否会削弱或增强各自的效能,或者改变各自的性能,造成混凝土性能的变化,是亟待研究的课题。

在此背景条件下,通过研究,研发了高减水、高强度、高抗冻性等综合性能优异的混凝土外加剂-----QJF-Ⅲ型混凝土复合型液体防冻剂。QJF-Ⅲ型混凝土复合型液体防冻剂是由早强组分、防冻组分、减水组分、引气组分等成份组成的一种复合型防冻剂,该防冻剂具有掺量低、早期强度高、不含氯盐、阻止钢筋锈蚀、使用方便可靠、防冻效果显著等特点,可广泛用于工业及民用建筑的各种混凝土工程的冬期施工。

1 防冻剂研制依据

近年来,国内外防冻剂研究转向多种外加剂的复合,向低掺量、高性能和低碱方向发展。在查阅大量文献和多年来工作经验的基础上,依据课题研究目的,在种类繁多的外加剂中甄选了防冻组分、减水组分、引气组分、早强组分的外加剂,在确保各组分同时使用相互无副作用的前提下,经过多次试验,不断优化配方,研制了高性能的复合型液体防冻剂。

1.1 防冻组份的选择

防冻组分的作用主要是使负温下施工的混凝土中,保持一定的液态水,以保证水化反应的继续进行,使混凝土在负温下强度任然继续增长,防止发生冻害。常用的有氯化钠、氯化钙、亚硝酸钠、硝酸钾、碳酸钾、尿素、氨水等,在常用的防冻组分中,选取了高效防冻效果的非氯盐防冻剂作为防冻组分A;最低共熔点是-19.6℃,可以在不低于-16℃的环境条件下使用,具有^好的防冻增强效果,符合标准对混凝土强度发展的要求。

1.2 减水组份的选择

减水组分的作用包括减水、增强两个部分。减水作用是降低混凝土拌合物用水,减小水胶比,从混凝土的内部结构看,由于水胶比减小使得混凝土中游离水分减少,而冻胀的破坏作用正是由于这些水分结冰所产生的冻胀力引起的,减少用水量也就减小了产生冻害的内因。水胶比的降低又可使得混凝土强度提高,从而也可提高混凝土的抗冻能力,此产品选用了高效减水效果的减水剂作为减水组分B。

1.3 引气组份的选择

引气组分的作用是提高混凝土的抗冻能力,使其在低温下保持较好的完整性,以获得较好的强度发展,改善混凝土和易性,减少拌合物的离析、泌水,提高混凝土的耐久性和抗冻性,此产品选用了高效引气效果的引气剂作为引气组分C,它极易溶于水,水溶液极易起泡,产生的泡沫多。

1.4 早强组份的选择

早强组分的作用是尽快提高早期强度,促进混凝土早期的水化,降低冰点,使混凝土尽快达到或超过混凝土抗冻临界强度,常用的早强成分有硫酸钠、氯化钙、硝酸钙、亚硝酸钠等,此产品综合比较选用了早强效果良好的早强剂作为早强组分D。

高性能复合型液体防冻剂将多种组分的作用有机的复合在一起,既考虑了降低混凝土拌合物的冰点,又考虑了促进水泥在低温时的水化反应;既考虑了初始结构的改善,又考虑了后期结构的发展;既考虑了硬化混凝土强度的发展,又考虑了新拌混凝土流动性能的稳定,既考虑了防冻,又考虑了抗冻,同时还考虑了各种成分之间可能产生的化学反应,以及添加剂与混凝土原材料之间的反应,经过多次实验,确定了最终的组方,性能优于普通防冻剂。

2 主要解决的技术问题及技术关键

2.1 主要解决的技术问题

A、提高早期强度,使混凝土尽快达到受冻临界强度,通过选用具有早强性能的外加剂解决该问题。常用的早强组分包括硫酸钠、氯化钠、氯化钙、硝酸钙、亚硝酸钠、亚硝酸钙、三乙醇胺等,主要作用是降低冰点,根据气温情况来选择。

B、减少混凝土拌合用水,主要作用在于减水与增强两个方面。常用的减水组分包括木钙、木钠、萘系高效减水剂以及三聚氰胺、氨基磺酸盐等。主要根据混凝土强度及环境气温选择适当的减水剂品种及掺量。

C、防止新浇混凝土受冻,通过选用防冻组分实现该目的。防冻组分是指使混凝土拌合物在负温环境下免受冻害的化学物质;常用的防冻组分有氯化钠、氯化钙、亚硝酸钠、硝酸钙、碳酸钾、尿素、氨水等。

D、选用引气组分。主要作用在混凝土引入一定量的均匀分布、密闭、独立的微小气泡,一方面抑制或削弱新拌混凝土在浇筑过程中泌水的发生;另一方面,既为冻结的冰晶提供了一层的膨胀空间,又为过冷水的渗透压力提供了一个缓冲空间,从而提高混凝土的抗冻能力。常用的有松香热聚物、烷基苯磺酸盐等。

E、复合型液体防冻剂中有效成分的相容性;一方面复合液体防冻剂含有多种组分,必需保证各组分能保持各自的作用,防止进行化学反应失去原有的作用。再者,防止溶液之间在低温下析出结晶。

F、液体产品的结冰点。确保复合液体防冻剂在规定低温下不结冰。

G、复合型液体防冻剂的掺量,由于各组分的最佳掺量不一致,如何选取复合型液体防冻剂的掺量就要依据最佳外加剂性能和经济性判定。

2、防冻、早强效果好,规定温度-10℃,龄期7d达到设计强度的30%,负温养护7d转入标养到28d能达到设计强度的100%。

3、减水效果明显,减水率达到20%~25%,每立方米混凝土可节约水泥10%~30%,引气效果适中,掺量为胶凝材料的4%,混凝土含气量为2%~4%,在不影响混凝土强度的情况下,有效改善混凝土的工作性能以及混凝土的抗冻性和抗渗性。

4、产品匀质性好,使用方便。由于粉状外加剂在生产、储存过程中不可避免地会产生一些板结现象,为了使外加剂添加后在混凝土拌合物中分布均匀,必须采取人工捣碎的方法使其匀质化。而采用液体制剂后,可以完全确保产品的匀质性和稳定性,可直接添加。

5、本产品适用性广,与各种水泥相容性能好,可用于不同强度等级的商品混凝土,QJF-Ⅲ型新型高性能复合型液体防冻剂具有良好的保塑性能,坍落度损失小。

6、储存和计量简便。粉状外加剂许多是易燃易爆品,本品将粉状制剂变革为液体制剂,避免了易燃易爆成份与空气中氧气的直接接触,并利用溶剂比热大的特点,使易燃易爆成份大大低于其燃点,存储时对防火的要求较低。

7 工程应用

兰州市食品药品检验所建设项目,该项目是集食品、药品、保健食品、化妆品和医疗器械检验检测为一体的综合性实验楼。项目选址在兰州高新区七里河园区彭家坪片区,用地面积24.9亩,总建筑面积18244.63m2,地上十层,地下两层,投资概算8155.22万元,计划工期434天。2015年12月9日浇筑地下室外墙C40P6混凝土240m3,配合比的重量比为:胶凝材料:细骨料:粗骨料:水:QJF-Ⅲ型混凝土复合防冻剂:膨胀剂为1:1.66:2.27:0.36:0.04:0.06。留试块标准养护检验混凝土强度,28天强度为49.9MPa、51.9MPa、49.1MPa,现场留同条件试块检验混凝土强度,28天强度为41.8MPa、42.2MPa、42.7MPa。完全符合规范要求。

8 结论

本文通过对QJF-Ⅲ混凝土复合型液体防冻剂的研制研究,研发了集引气、减水、早强、防冻等多项性能于一体的复合型多功能液体防冻剂,低温下存放不沉淀、不结晶,匀质性和稳定性好,计量准确、方便,可一次性添加,一次性计量。并且通过对引气剂、早强剂、减水剂、防冻剂的复配,确定了各组分的掺量对外加剂性能及混凝土性能的影响。

⒖嘉南祝

[1]中国建筑学研究院.混凝土外加剂应用技术规范[M].北京: 中国建筑工业出版社, 2013.

[2]中国建筑材料科学研究总院.混凝土外加剂匀质性试验方法[M].北京: 中国标准出版社,2012.

[3]中国建筑材料科学研究总院.混凝土外加剂[M].北京: 中国标准出版社,2008.

[4]中国建筑材料科学研究总院.混凝土防冻剂[M].北京: 中国建材工业出版社, 2005.

[5]黑龙江省寒地建筑科学研究院.建筑工程冬期施工规范[M].北京: 中国建筑工业出版社, 2011.

[6]佟令玫,李晓光.混凝土外加剂及其应用[M].北京: 中国建筑工业出版社, 2014.

[7]田培,刘加平.混凝土外加剂手册[M].北京: 化学工业出版社, 2015.

[8]张承志.商品混凝土[M].北京: 化学工业出版社, 2006.

混凝土防冻剂范文第4篇

关键词:公路工程;水泥混凝土;防冻剂;应用技术

1. 前言

在低温条件下开展水泥混凝土施工工作相对比较困难,周围的环境越寒冷,水泥的水化反应就会越缓慢,大大降低水泥混凝土的强度。近年来,防冻剂越来越普遍地被应用在公路工程水泥混凝土施工工作中,该防冻技术具有施工操作简便,节约能源,适用性好等优点,受到广大施工企业的好评。

2. 防冻剂的温度要求以及不同负温条件的施工措施

如果当天的温度处于0度到5度的范围,通常会使用塑料薄膜以及保温材料将水泥混凝土覆盖起来,以达到低温养生的目的,此时我们应该选用早强型外加剂掺在混凝土中,实现防冻。如果当天的温度处于零下5度到零下10度范围,我们应选用规定温度为零下5度的防冻剂。在该温度条件下,我们可以在混凝土中掺入热水进行搅拌,当水的温度超过65度时,应该先将热水和集料搅浑,然后再添加水泥将三者拌和。如果当天温度处于零下10度到零下15度的范围,我们应该选用规定温度为零下10度的防冻剂。同样的,如当日气温在零下15度到零下20度之间,我们则需选择规定温度为零下15度的防冻剂。气温位于零下10度到零下20度时,我们应该把水泥放到暖棚中进行保温处理,并把集料移到暖棚内,使用有效方法对其进行加热。在集料出现冻结成块现象时,一定要对其进行加热,宜将加热温度控制在65度范围以内,防止发生灼烧,我们也可以使用蒸汽来对集料进行加热,由于使用蒸汽产生的水分,我们可以在拌和水中给予减少。以上提到的规定温度皆是《混凝土防冻剂》(JC475-2004)中的相关规范试验试件在恒定温度环境中低温养生所需的温度。在混凝土施工过程中选用的温度最低值可低于规定温度大概5度。假如当天的气温处于零下20度以下,除非是非常特殊的条件或是要对工程进行紧急抢修,否则我们一定要暂停全部的公路混凝土施工工作[1]。

在负温施工过程中,需要添加防冻剂进行混凝土施工时,我们对于混凝土的选择有一定要求,除了要符合相关国家规定以外,应该优先考虑使用发热量较大,能迅速发生水化反应并且早强高的水泥类型。其次,混凝土的粗细集料中不能出现冰、雪等会引发低温冻结的物质,避免造成拌和物温度的急降,产生大量水分,使其强度减弱。我们必须要保证混凝土集料的清洁程度和坚固程度,碱活性集料应与相关国家标准中对砂石材料的规定相符和。为了避免液体防冻剂在进行存储时因为温度过低而出现结晶析出现象或者产生分层、沉淀,我们在储存防冻剂时一定要做好保温工作。

3. 防冻混凝土的配合比设计

针对引气防冻混凝土,因为引气剂会使砂浆的总体积出现增大,所以在进行混凝土配合比设计过程中,我们可以将砂率控制在比普通水泥混凝土要少2%到3%之间,在计算配合比时,要对含气量的体积和引气剂引发的混凝土容重变化进行综合考虑和计算,并保证水泥用量未变少。针对具有抗渗性要求的水泥混凝土,因为该类混凝土对于砂率的要求相对较高,所以我们不能使砂率出现降低现象。针对具有抗冰冻要求或抗盐冻要求的水泥混凝土,除了要求其含气量符合相关标准之外,还要将其水灰比分别控制在0.05之间和0.45之间,水泥的最小用量应该不要小于每立方米300公斤。针对路面及桥面区域的水泥用量,最小值应不能小于每立方米320公斤。就C40以上水泥混凝土而言,其使用量的最小值应该不能小于每立方米360公斤。针对桥梁或者其他承重结构的施工以及挡土墙等薄壁结构的混凝土施工,我们可将水泥用量提高5%到10%之间,如果混凝土中掺入了其他掺合物质,我们应该将水泥用量的最小值保持在每立方米340公斤及以上。大体积混凝土的水泥使用量的最小值应该要按照实际施工状况来进行决定。

4. 防冻混凝土运输浇筑及负温养生

正式开展水泥混凝土浇筑施工前,首先要将模板以及钢筋表层的冰雪以及污垢进行彻底清除。针对运输、浇筑过程中装载混凝土用的容器,要采取有效措施进行保温。禁止直接使用蒸汽进行加热,使冰雪融化,防止再次出现结冰现象。针对那些加入防冻剂的预拌水泥混凝土以及那些运输距离较远的防冻混凝土,我们要使用保温外套将装载混凝土的车辆的罐体包覆起来,达到保温效果,如果混凝土搬运中使用的是翻斗车,我们应该使用保温材料将混凝土包覆起来再运输。我们应该要将水泥混凝土的浇筑工作所用时间尽量控制在15分钟范围内,同时使用塑料薄膜或保温材料将其浇筑结构的表层覆盖起来进行负温养生。在温度较低的情况下,我们要采取措施针对新造混凝土进行负温养生,对混凝土表层做洒水处理的同时,使用专门的塑料薄膜将其覆盖起来,达到保温效果。假如公路工程位于高寒地带,还应用使用泡沫塑料作为混凝土的底层铺垫。另外,可以通过蒸汽养生手段、红外养生方法以及电磁加热养生方法等开展混凝土负温养生工作。

5. 防冻混凝土的质量控制

首先,在对水泥混凝土进行浇筑施工之后,针对其结构最薄弱的位置以及最容易受冻的位置,采取有效措施进行强化保温处理,安排合理的测温点,对水泥混凝土的温度进行科学监测。在进行测温工作时要将测温探头深入混凝土中大概100毫米到150毫米的深度,或者将深度控制为板厚的一半。未到达受冻临界强度的条件下,每过两个小时就要进行一次温度监测,一段时间后改为每隔6小时检测一次温度,并对周围气温环境进行检测。其次,要保证防冻混凝土在质量上符合设计标准。为保证混凝土质量,可以在混凝土浇筑施工的地方制作适量水泥混凝土试件,开展强度试验工作。将部分混凝土试件置于标准条件进行保温养生,剩下的试件则置于施工现场进行养生。在规定龄期内,对混凝土试件进行试压,当达到受冻临界强度时,在未拆除支撑的条件下开展28d养生工作,接着再进行28d标准养生,以上工作阶段都需要对混凝土进行试压。在进行混凝土试件试压时,一定要避开冻结状态,针对边长为150毫米的立方体试件或者边长为150毫米的棱柱体混凝土试件,我们应该在室温为15到20度的地方对其进行5到6个小时的解冻处理,也可以将混凝土试件浸入温度在10到15度之间的水中进行6个小时的解冻处理。针对边长为100毫米的立方体试件或者100mm×100mm×400mm的棱柱体混凝土试件,我们应该将其放在室温为15到20度的地方进行3到4小时的解冻处理,也可以将其浸入温度处于10到15度范围内的水中进行3个小时的解冻工作,将混凝土试件上面的水分擦干,对其进行试压。最后,针对有抗冻性要求和抗渗性要求的混凝土试件,应该要进行28d的现场养生,然后再进行28d的标准养生,之后再开展抗冻试验以及抗渗试验[2]。

6. 结语

要想充分发挥水泥混凝土防冻剂应用技术在公路工程施工工作中的积极作用,我们必须要对其具体应用方法和技巧进行全面了解,对其质量进行严格控制,为公路工程混凝土施工提供技术保障。■

参考文献

[1]王承业.浅谈混凝土工程冬季施工技术[J].黑龙江冶金,2010,11(02):14-15.

混凝土防冻剂范文第5篇

【关键词】 防冻剂 混凝土工程 冬季施工 施工方案

烟台港位于东半岛北侧,西港区地处烟台开发区大季家东北海域,烟台地区近几年十一月末至翌年三月为冬期施工期。冬季在温度低于-3℃时,进行混凝土工程施工,混凝土骨料中所含的水会结成冰,水化作用明显减缓,使混凝土疏松,强度增长受到严重阻滞,强度和防渗性能减低,造成了混凝土早期冻害[1]。因而在冬季混凝土施工时,掺和防冻剂的防冻措施,是目前最简便的一种方法,可以有效的确保混凝土工程质量。

1 混凝土冻害规律和机理

在冬季施工时,浇筑的混凝土所处的外界温度低于混凝土的冰点以下时,就会使混凝土发生冻害,若是混凝土拌和浇筑后,在初凝前发生冻害,其中水泥成分受冻后就会处于假凝的现象,正常养护一定时间之后,那么冻害就造成了混凝土的强度有所降低;如果是混凝土在初凝后,它本身的强度还很小时遭到冻结,此时强度将会受到混凝土内部的黏结力和冻胀应力的共同作用,很容易造成水泥骨料的内部结构产生细微裂缝,造成不可恢复的质量隐患。

当混凝土在温度升高解冻后,和之前相比其强度虽有所增加,但是低温下施工的混凝土强度也达不到设计强度。所以为了避免冬季施工时混凝土遭冻结带来的危害,必须采取措施使混凝土在受冻前达到一定强度值,也就是通常称为混凝土冬期施工的临界强度值[2],所谓的混凝土允许受冻的临界强度,在《水工混凝土施工规范》中是这样规定的:大体积混凝土应不低于7MPa时,相应的混凝土强度可达到标准养护28d强度的40%以上;了解混凝土冻害规律和机理,在实际工程中采取掺和防冻剂措施,能有效提高冬季混凝土施工的临界强度值。

2 防冻剂作用机理

根据现行建材行业标准JC475-2004,对混凝土防冻剂的解释,防冻剂是能使混凝土在负温下硬化,并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂,它的作用主要是降低冰点,快速硬化,提高抗冻性及改善和易性。尽管冬季混凝土施工时掺加的防冻剂种类不同,对应的作用也不同,但是施工过程中,根据配合要求,适当的加入一定剂量的防冻剂,达到降低混凝土中所含的液相冰点,以此保证了水泥在负温下还是能够继续水化作用,从而使混凝土在外界的负温环境下,能够达到允许的受冻临界强度不至于发生冻害,可以满足施工要求。

总结烟台港西港水运工程中的经验,混凝土的施工情况比较复杂,尤其水运工程情况特殊,那么在混凝土制备,运输,浇筑等程序后,加入的防冻剂会迅速促使发生水化作用,生成新的水化物,填补了水泥和骨料之间孔隙,使冬混凝土受冻时产生的细微裂缝自动愈合,从而起到提高混凝土强度的作用。另外在负温情况下,加入防冻剂,可降低混凝土的冰点,保证混凝土中部分液相,促使水化作用进行,使混凝土在受冻前达到抗冻临界强度,后期养护后水泥会继续水化,以使混凝土达到设计要求。掌握冬季混凝土施工中掺和防冻剂的机理,方便指导以后的混凝土施工。

3 冬季混凝土施工时防冻剂应用事项

3.1 加强防冻剂质量的控制

防冻剂进场时必须具备产品检验报告,而且还得进行现场抽样检查, 满足合格要求后方可使用。一般在即将进入冬季施工期时,杜绝使用混凝土工程施工临时准备所需的防冻剂,取样做检测试验, 结果就是没有满足R-7+28的结果就得出报告, 这种情况下混凝土的施工已进行或者已完成了浇筑任务, 失去了检测的意义,所以要加强防冻剂质量控制。

3.2 使用防冻剂的要求

(1)混凝土在冬季施工,防冻剂的使用要求必须按照《混凝土外加剂应用技术规范》的规定来执行。

(2)混凝土浇筑后可以采取保暖材料进行表面保温养护,防止混凝土在强度未达到要求前受冻出现裂缝,入模温度可以控制在5℃左右,依照不同地区,可根据冬季气温进行调节防冻剂的使用量,烟台地区掺量早强防冻剂一般为3%-5%。

(3)在混凝土制备时,防冻剂可与水泥,骨料一起加入拌和,相比正常混凝土搅拌时间,一般要延长1-2分钟,增进水化作用效果。

4 冬季混凝土施工方案

除了对防冻剂质量的控制和对其应用要满足技术要求之外,确保水运工程混凝土施工满足规范JTS202-2011要求,日平均气温连续5d稳定低于5℃时,应采取冷天施工措施,不能忽略冬季混凝土施工方案的选择,下面就对其施工方案优化进行几点说明:

4.1 施工准备阶段

(1)在冬施工程前期, 应对防冻剂厂家生产的状况进行考查了解和对比选择,同时拟选用的外加剂抽样送检或委托送检;同时准备好加热,保温,防冻材料,做好冬季施工准备。

(2)骨料不得还有冰雪等冻结物和易冻裂矿物质;水泥优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,不得使用高铝水泥;成品料有足够的储备和堆高,并设置了防止冰雪和冻结的措施。

(3)拌和混凝土之前,采用用热水冲洗拌和机,并将积水排除;仓面清理采用热风枪。

4.2 冬季混凝土施工方法

(1)施工过程中,控制并及时调节混凝土的机口温度,尽量减少波动,保持浇筑温度均匀。加热拌和用水方法,提高混凝土拌和物的温度。拌和用水加热超过60℃时,改变加料顺序,将骨料与水先拌和,再加入水泥,以免假凝。

(2)使用无氯盐类及低碱含量的防冻剂或者低温早强剂,对抗冻性要求的混凝土应掺入引气剂,注意早期保温养护,且不得采用蒸汽养护法;混凝土掺和防冻剂时,对于地处烟台地区的水运工程,若养护不良,伴随降温将会造成混凝土表层早期脱水,表面出现细微裂缝,影响强度及结构耐久性,早期提高保温养护,是非常有必要的。

(3)已浇筑的混凝土,在强度不低于设计强度标准值的50%且不低于10Mpa,必须采取保温措施,以防混凝土受冻;浇筑养护完毕后,应根据试验确定混凝土强度达到设计要求后,方可拆模,模板拆除时间应根据混凝土强度及混凝土的内外温差确定,并避免在夜间或气温骤降时拆模;在气温较低季节,当预计拆模后有气温骤降,推迟拆模时间;如必须拆模,在拆模的同时采取保护措施。

4.3 温度观测

冬季混凝土施工浇筑结束后,应做好温度测量和记录,采用人工测温,每一个工作班测量至少4次,若是在气温骤降和寒潮期间,应增加温度观测次数。

4.4 混凝土表面保护

(1)在低温季节和气温骤降季节,混凝土进行早期表面保护,已浇好的底板、墙体等薄板(壁)建筑物,其顶(侧)面要保护到过水前;浇筑块的棱角和突出部分加强保护。

(2)28d龄期内的混凝土,在气温骤降前进行表面保护,平面收仓初凝后混凝土、侧模拆除后混凝土,及时涂刷两遍养护剂覆盖一层塑料布,并在塑料布上铺盖5cm厚棉被一层。浇筑面顶面保护至气温骤降结束或上层混凝土开始浇筑前。

5 小结

本文分析了混凝土冻害规律和机理,对混凝土的冬季施工时使用防冻剂的原理和防冻剂应用事项问题进行探讨,从而优化施工方案,加快混凝土工程的冬季施工进度,保证工程的使用寿命。同时希望能够引起施工人员及管理人员的重视,促使冬季施工有序的进行,确保冬季施工的各分项工程质量符合国家现行施工质量验收规范的要求。

参考文献

[1] 武九城.浅谈冬期混凝土施工[J].科学之友,2011(2)

混凝土防冻剂范文第6篇

关键词:抗冻混凝土,材料选择

中图分类号: TV698 文献标识码: A 文章编号:

抗冻混凝土对材料的选择如下:

对水泥的选择。

冬期施工混凝土所用水泥品种和性能,主要取决于混凝土养护条件、结构特点丶结构使用期间所处环境和施工方法。在一般情况下,冬期施工混凝土应优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。当硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥缺之,需要选用其他品种水泥时,应注意其中的掺合料对混凝土抗冻性、抗渗性等性能的影响,也可选用经过技术鉴定的早强水泥,但在水泥中掺加早强挤时,要进行相关试验合格后方可使用。

有条件的工程可用特种快硬高强类水泥来配制冬期施工混凝土.但采用掺外加挤冬期施工方法时,冬期施工混凝土是不能选用高铝水泥的,这是因为铝水泥因重结晶而导致混凝土强度的降低,对钢筋混凝土中钢筋的保护作用也比硅酸盐水泥差的缘故。

对与厚大体积的混凝土结构物,如水坝、反应堆、高层建筑物的大体积基础等,则选用水化热较小的水泥,以避免温差应力对结构产生不利影响。

总之,冬期施工混凝土对水泥的选择应注意下方面:1.优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,不得选用火山灰质硅酸盐水泥;2.如果选用矿渣硅酸盐水泥,应同时考虑采用蒸汽养护;3.所用的水泥强度度不应低于32.5 MPa;4.水泥用量最低不小于300kg%m3,厚大体积混凝土的水泥最小用量,应根据实际情况确定。

对骨料的选择。

冬期施工混凝土所用的骨料分为细骨料和粗骨料。细骨料宜选用色泽鲜艳、质地坚硬、级配良好、质量合格的中砂,其含泥量不得大于1.0%;粗骨料宜选用经15次冻融值试验合格的坚实级配花岗岩或石英岩啐石,其坚固性指标应符合现行国家标准的规定,不得含有风化的颗粒,含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%.

对于抗冻等级为D100及一上的混凝土,其所用的粗骨料和细骨料均应进行坚固性试验,并应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52-2006)中的规定。

总之,所用粗骨料和细骨料的其他技术要求,应当符合国家标准《建筑用卵石、砂石》(GB/T14685-2001)和《建筑用砂》(GB/T14684-2001)中的规定。

冬期施工混凝土所用的骨料,必须具有良好的抗冻性。冬期施工混凝土所用的骨料堆场,应选在地势较高、不积水、运输方便、有排水出路的地方。为满足混凝土抗冻性的要求,粗骨料和细骨料应分别满足表中的规定。

冬期施工混凝土对骨料的要求

对早强防冻剂的选择。冬期施工混凝土中掺人适宜的混凝土早强减水剂和防冻剂,能有效地改善混凝土的工艺性能,提高混凝土的耐久性,并保证其在低温初期时获得早期强度,或在负温时期的水化硬能断续进行,防止混凝土早期遭受冻害。

按照防冻剂在混凝土中的作用和效果不同,一般可分为:防冻抗冻型防冻剂、抗冻害型防冻剂、早强型防冻剂和引气型防冻剂。国内外目前常用的是复合型防冻剂,如早强剂+减水剂、防冻剂+早强剂+阻锈剂、防冻剂+早强剂+阻锈剂+减水剂、防冻剂+早强剂+引气剂+减水剂、防冻剂+早强剂+阻锈剂+减水剂+引气剂和防冻剂+早强剂+阻锈剂+减水剂+引气剂+其他外加剂等。

冬期施工混凝土用的外加挤应通过正式技术鉴定,其技术性能应符合《混凝土外加挤应用技术规范》(GB50119--2003)和《混凝土防冻剂》(jc475--2004)标准的规定。我国配制的早强防冻剂主要由减水、引气、防冻、早强组分组成,不仅具有对混凝土显著的早强防冻功能,而且无毒、不易然、对钢筋无锈蚀作用。

掺有早强防冻剂的混凝土,可以在负温情况下凝结哽化而不需要保温或加热,最终能达到与常温养护的混凝土相同的质量水平。

冬期施工混凝土所用的早强防冻剂,是低温施工环境中的重要材料,也是确保混凝土在一定负温下正常施工、保证工程质量的技术措施,因此选用的早强防冻挤应同时具备良好的早强作用、高效减水作用、降低冰点的作用、对钢筋无锈蚀作用和其他一些作用。

工程实践证明,对于抗冻等级为D100及以上的混凝土还应掺人后混凝土的含气量应符合表中的规定。

长期处于潮湿和严寒环境中混凝土的最小含气量

混凝土水灰比的选择。在负温下混凝土产生冻结,主要是由于其内部的水分结冰所致。在混凝土中,孔隙率和孔结构特征(大小、形状、间隔距离)对抵抗冻害起着明显的作用,而水灰比的大小又直接影响混凝土的孔隙率和孔结构。因此,冬期施工混凝土的水灰比的选择是一个非常重要的指标,在一般情况下应尽量减小,即应不大于0.60.

冬期施工混凝土在试配时,其最大水灰比应符合表中的规定。

混凝土防冻剂范文第7篇

关键词:外加剂,防冻剂,配合比

1.概况

随着我国建筑行业的迅猛发展,建筑使用的混凝土量逐年增多,外加剂是现代建筑行业中不可或缺的一部分。外加剂是一种复合型化学建材。大量的工程实践表明,在混凝土和注浆材料中掺入适量的外加剂,可以改善水泥基注浆材料的性能,提高水泥基注浆材料的强度、节省水泥和能源,改善工艺和劳动条件,提高施工速度和工程质量,保护环境,具有显著地经济效益和社会效益。

在合肥高速·翡翠湖畔项目中,低温下底板混凝土浇筑成为一个攻关难题,由于地域和气候的原因,我国规定当室外日平均气温地域5℃即进入冬季施工。基于此,为了保证混凝土施工的质量和进度,现场提出使用防冻剂。防冻剂是一种能使水泥基注浆材料在负温下硬化而不需要加热,最终能够达到与常温养护的水泥基注浆材料相同的质量水平。

2.防冻剂的组成及分类

防冻剂的主要作用是提高早期强度,防止水泥基注浆材料受冻破坏。防冻剂中的有效组分之一就是降低冰点的物质。它的主要作用是使水泥基注浆材料的水分在尽可能低的温度下结冰,防止因水分的冻结而产生的冻胀应力,保证了负温下水泥基注浆材料强度的增长。

防冻剂绝大多数都是复合型外加剂,由防冻组分、早强组分、减水组分、引起组分、载体等材料组成。

(1)防冻组分

防冻成分如氯化钙、氯化钠、亚硝酸钠、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾、硫代硫酸钠、乙酸钠、尿素等。作用:降低水的冰点,使水泥在低温下能够继续水化。

(2)早强组分

早强成分如氯化钙、氯化钠、硝酸钠、硝酸钙、亚硝酸钙、三乙醇胺、硫代硫酸钠、硫酸钠等。作用:提高浆料的早期强度,抵抗水结冰产生的膨胀应力及降低冰点,使浆料尽快达到或超过浆料的受冻临界强度。

(3)减水组分

减水成分如木质磺酸钙、木钠、萘系高效减水剂、以及三聚氰胺、氨基磺酸盐、煤焦油系减水剂。作用:减少拌合物用水量,细化毛细管,提高毛细管中防冻剂浓度,降低冰点;减少水泥基注浆材料中冰的含量,并使冰晶粒细小且均匀分散,减轻对浆料的破坏应力并提高强度及耐久性。

(4)引气组分

引气成分如松香热聚物、皂荚素类减水剂、木质磺酸钙、木钠、蒽系减水剂等。其作用:在浆料中引入适量封闭的微气泡以减轻冰胀应力。,实验表明,应用引气减水剂的冰胀应力仅为单掺无机防冻剂的十分之一。含气量以3% 至5%为宜。

(5)载体

载体如粉煤灰、磨细矿渣、砖粉等,其作用一是使一些液体状或微量的组分掺入,并使各组分均匀分散;二是避免受潮结块;三是便于干粉掺加使用。

3.常用的防冻剂及其作用

3.1 FD复合防冻剂(本工程应用)

(1)产品特点与用途

本产品为液体防冻剂,由防冻剂、早强剂和萘系高效减水剂等复合组成,系无氯盐类高效防冻剂,具有掺量少,抗冻害能力强、塑化功能高及耐久性提高的特点,适用于最低气温不低于-20℃时的情况。

(2)原料

①尿素、②氯化钠、③三乙醇胺、④NF萘系高效减水剂、⑤氢氧化钠

(3)配合比,见表1-1

3.2 HF复合防冻剂

(1)产品特点与用途

本产品由亚硝酸钠、尿素及载体等材料复合而成,为灰色粉末,pH值为8至9,系非氯盐类防冻剂,兼有防冻与减水作用。在负温条件下,具有较强的抗冻能力,并使注浆材料具有较高的早期强度和优良的技术性能。HF复合防冻剂适用于日最低气温-5℃至-15℃冬季施工情况。本产品具有降低冰点作用及较好的减水作用,减水率可达到10%以上;7天强度可以达到设计标号的50%以上,28天强度可以达到设计强度的80%以上,28天后即使在负温条件下,强度仍然可以继续增加;具有抗冻、阻锈和减水的功能,对钢筋无锈蚀作用;对水泥品种的适应性强,适用于各种水泥。

(2)原料

①氯化钠、②亚硝酸钠、③尿素、④粉煤灰

3.3 FD型防冻剂

(1)产品特点与用途

FD型防冻剂由早强防冻剂无水硫酸钠、亚硝酸钠、萘系高效减水剂和引气剂及载体组成。性状为灰白色粉末的非氯盐高效复合防冻剂,对钢筋无锈蚀危害,兼有防冻早强和减水作用,可减少拌合用水15%至20%。本产品适用于日最低-10℃至-15℃以上地区的冬季施工情况。

本产品能显著改善保水性,负温下注浆材料强度增长较快,-10℃龄期7天强度达到设计强度的25%,14天强度达到45%以上,28天强度达到65%,-15℃7天强度达到设计的15%,14天强度达到30%以上,28天强度达到45%以上,负温7天后标养28天的强度可达设计强度等级,对钢筋无锈蚀;

(2)原料

①亚硝酸钠、②无水硫酸钠、③烷基苯磺酸钠、④粉煤灰

3.4 MRT复合防冻剂

(1)产品特点及用途

MRT复合防冻剂是由防冻剂、早强剂、减水剂和引气剂组成,灰色粉末,不含氯离子。具有防冻、早强、减水、引起等综合作用。在低温(0—20℃)条件下,综合蓄热法施工,掺少量防冻剂(2%—3%),三天内即可达到规范要求的界面强度,可缩短养护时间,使注浆材料很快具有抗冻能力,实现冬季连续施工。与标准养护比较,不降低注浆材料的后期强度。

本产品由较好的减水作用和降低冰点的作用,减水率可达到10%—20%,掺量为水泥质量的4%时,减水率为11%左右,含气量约为3.5%,保水性显著改善,凝结时间有所缩短。具有一定的塑化作用,能改善水泥的和易性;对钢筋无锈蚀作用。

(2)原料

①亚硝酸钠、②尿素、③无水硫酸钠、④硝酸钠、⑤酒石酸、⑥木质素磺酸钙、⑦NF萘系高效减水剂、⑧十二烷基硫酸钠、⑨粉煤灰

(3)配合比,见表1-4

表1-4 MRT复合防冻剂配合比

随着材料科学这门学科的这些年的发展,防冻剂的种类繁多,涉及到的化学药剂也越来越多,以上列举了一些有代表性的防冻剂品种。

4. 结论

通过分析可知:防冻剂配方使浆液的流动性能大大增强(黏度小),并且注浆材料的早期强度也大大增大,使浆液达到了注浆的基本要求:在流动时要求流动性能好;在到达注浆点后,尽可能快的形成强度。因此冬季进行水泥注浆施工时,合理使用防冻剂,既可以提前工期,减轻第二年的工程量,又会给企业带来巨大的经济效益,工程质量也符合国家行业规范要求。

参考文献

[1]周胜军等.混凝土防冻剂液灰比研究.北京工业大学学报,1995年第三期

[2]巴恒静等.对冬季施工中应用防冻剂几个问题的讨论.低温建筑技术,1990年第二期

[3]重点工程砼安全性研究.“九五重点科技项目鉴定资料”

作者简介:

1、李永超(1988—),男,汉族,山东日照人,工程师,学士,从事土建施工;

2、董奇(1988—),男,汉族,浙江绍兴人,工程师,学士,从事土建施工;

混凝土防冻剂范文第8篇

关键词: 混凝土; 冬季; 施工

中图分类号: TU712 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)01-0064-01

冬季施工在北方是经常遇到的,在南方部分地区冬季也时常遇到,它是制约各施工企业加快施工进度的的难点,如何在冬季施工既保证质量又可以提高施工速度,是许多施工企业关注的焦点。

一、混凝土冬期施工的特点

当某一地区室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时,该地区的混凝土工程即为冬期混凝土。冬期混凝土的实质是在自然负温环境中要创造各种可能的养护条件,使混凝土得以硬化并增强。混凝土冬期施工的特点是:混凝土凝结时间长,0-4℃的混凝土凝结时间比15℃时延长3倍;温度低到-0.3-0・5℃时,混凝土开始冻结,冻结后水化反应基本停止,在-10℃时,水泥水化完全停止,混凝土强度不再增长。混凝土中的水分冻结时体积膨胀9%左右,使硬化的混凝土结构遭破坏,即发生冻害。

二、冬期混凝土分类

1.冷混凝土。对除水以外的混凝土成分不加热,混凝土人模温度一般低于5℃,混凝土成型后也基本没有保温措施,而是靠大量防冻剂来促使混凝土硬化增强,主要采用负温自然养护。施工方法的特点:原材料除水以外不加热,用一般或高效保温材料覆膜上,防止水分和热量散失。混凝土温度降至0℃时要达到受冻临界强度,混凝土硬化慢,但费用低。

2.负温混凝土。在负温环境中施工,但对除水泥以外的混凝土组分进行保温防护和加热,养护过程申采取蓄热保温措施,尽量延长混凝土在正温状态下硬化增强的时间,主要采用综合蓄热工艺养护。

3.低温早强混凝土。不仅对除水泥以外的混凝土组成材料加热,也对施工环境进行保温或加热,使混凝土完全在较低的正温条件下硬化、增强。

三、冬期施工混凝土的材料

1.水泥。冬期施工混凝土应尽量选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。冬期施工可选用早强硫铝酸盐水泥,冬期大体积混凝土也不乏采用普通水泥的实例,在这种情况下应避免使用R型早强水泥,严禁使用高铝水泥。

2.外加剂。冬期混凝土首先选用与浇筑时预计环境温度相适应的防冻剂尽量选用复合型有减水、51气成分的防冻剂,但含气量不宜超过4%。硝酸盐、亚硝酸盐及碳酸盐作防冻组分的防冻剂均不宜用于有镀锌钢埋件、铝埋件的钢筋混凝土。居住及商用建筑宜选用不含尿素防冻组分的外加剂。

3.骨料。骨料是混凝土的基本材料,其用量大、产地广。采用优质的骨料是配制优良混凝土的重要条件,因此应严格控制骨料的质量。冬期施工中,要求骨料除没有冰决、雪团外,还要清洁丫级配良好、质地坚硬,不含有易冻坏的矿物。掺外加剂混凝土含钾钠离子多时,骨料中不应含有活性氧化硅(蛋白质、玉髓等)。

4.拌合水。搅拌水中不得含有导致延缓水泥正常凝结硬化及引超钢筋和混凝土腐蚀的离子。凡是一般饮用的自来水及洁净的天然水,都可以作为拌制混凝土用水。但污水、工业废水及pH值小的酸性水和硫酸盐含量(按SO3计)超过水重1%的水,不得用于混凝土中;海水不得用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构申。

5.保温材料。在选择保温材料时以导热系数小、密封性好,坚固耐用,防风防潮,价格低廉,重量轻,便于搬运和支设,能够多次重复使用者为优。保温材料必须保持干燥,含水量对导热影响很大,因此保温材料特别要加强堆放管理,注意不与冰雪混杂在一起堆放。随着工业新技术的开发,冬期施工中越来越广泛地使用轻质高效能的保温材料。

四、配合比设计

冬期掺防冻剂混凝土配合比的基本参数选取要符合以下规定:掺引气组份防冻剂混凝土的砂率比不掺外加剂混凝土的砂率可降低2%-3%;混凝土的水灰比宜采用0.50-0.60,冬期混凝土宜采用0.35-0.45;混凝土的水泥用量不宜低于300kg/m3;冬期混凝土不宜低于450kg/m3。重要承重结构、薄壁结构的混凝土可增加10%。

五、负温混凝土施工要求

1.对原材加热方法。掺防冻剂混凝土用的原材料,应根据不同气温按下列方法进行加热:气温低于-5℃时,可用热水拌合混凝土;水温高于65℃时,热水应先与骨料拌合,再加入水泥。气温低于-10℃时,骨料可移人暖棚或采取加热措施。在自然气温不低于-8℃时,为减少加热工作量,只加热拌和水,就能满足拌合物的温度要求。搅拌前,应用热水或蒸气冲洗搅拌机,搅拌时间应比常温搅拌延长50%。

2.混凝土搅拌注意事项。防冻剂混凝土搅拌时,防冻剂溶液应有专人配制,严格掌握防冻剂的掺量,严格控制水灰比。

3.掺防冻剂混凝土对运输及浇筑的要求。混凝土在浇筑前,应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢,但不得用蒸气直接融化冰雪以免再度结冰。混凝土运至浇筑处,应在15mmn内浇筑完毕,浇筑完毕后在混凝土的外露表面,应用塑料薄膜及保温材料覆盖。

4.掺防冻剂混凝土对养护的要求。在负温条件下养护,不得浇水,外露表面必须覆盖。初期养护温度不得低于防冻剂的规定温度,否则应采取保温措施。

5.混凝土对拆模时间的要求。混凝土在达到一定温度后才允许拆模,对不同部位混凝土结构的拆模强度要试验确定。

6.混凝土的温度测定。混凝土浇筑后,在结构最薄弱和易受冻的部位,应加强保温防冻措施,并应布置测温点测定混凝土的温度。

7.混凝土的质量检验。应在浇筑地点制作一定数量的混凝土试件进行强度试验。其中一组试件应标准养护条件下养护,其余放置在与工程相同条件下养护(最好放在易于受冻的部位)。

六、冷混凝土施工要求

1.氮盐含量。钢筋混凝土中氯盐总量不得超过水泥量的1%(按无水状态),对A3或Mnl6的钢筋,掺量限值为NaClO7%或CaCl21%。超过此值应加NaNO2阻锈剂。无氯盐型冷混凝土不受上述限制,但应按照说明书使用。

2.防冻剂的掺用。无氯型冷作防冻剂可直接以干料加人。氯盐或氯盐阻锈型冷作防冻剂宜以液体形式加入。

3.搅拌。氯盐冷混凝土的搅拌程序为:同时加人砂石和配好的氯盐溶液,搅拌1.5-2min后再加人水泥,全部搅拌时间不少于4-5min。无氯型防冻剂混凝土的搅拌时间也应当比不掺时适当延长。

4.运输。水泥凝结时间取决于混凝土拌合物温度、水泥特性和氯盐的掺量等因素。一般情况下,当混凝土坍落度为1-2cm时,约在混凝土拌合后2h开始凝结,施工时混凝土的凝结时间,可通过第一批运输效果确定,但不应超过1.5h。

5.浇筑。氮盐冷混凝土应振捣密实。浇筑时应清除积留在模板或已硬化混凝土表面上冰雪杂物,新旧混凝土接合处应清除表面碳化层、凿毛,并铺浇一层同标号的氯盐砂浆。

6.养护。氯盐冷混凝土浇筑完毕,静置0.5-lh后压平,表面覆盖一层塑料薄膜,其上覆盖保温层,以防霜雪侵袭。对薄弱部位迎风面更应加强覆盖,以确保混凝土强度正常增长。

7.拆模。当施工时无荷载,仅要求达到受冻临界强度时,在保温覆盖不少于15d后可拆模板。在施工条件允许时,保温层及模板可于春融后拆除。

参考文献:

[1] 王绍杰,张林.浅谈如何控制冬期施工混凝土裂缝[J].内蒙古林业调查设计,2002(S1).

混凝土防冻剂范文第9篇

关键词:高寒冷;负温;混凝土;施工技术

Abstract: With the development of the construction of concrete construction technology has made a major breakthrough. However, in the case of the high cold regions of negative temperature, the concrete construction still exist many problems. In order to guarantee the quality of concrete construction in the case of the high cold regions of negative temperature, must be taken to the advanced construction techniques to ensure construction quality. In this paper, the author many years of construction experience on the high cold regions of negative temperature control of the quality of the concrete construction methods and construction technology, for my colleagues' reference.

Key words: cold; negative temperature; concrete; construction technology

中图分类号: TU74文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

引言:近年来我国公路、桥梁、高层建筑等蓬勃发展,有些工程由于工期的需要,必须采用冬季施工措施,特别是在我国高寒冷地区,由于工期的制约,许多工程的混凝土冬季施工是难以避免的。当环境温度为负温时,为了保证混凝土的施工质量,必须要采用适当的施工方法,避免新浇混凝土早期浸冻,使外露混凝土与冬季气温保持较小温差,避免由于混凝土施工的质量问题,进而影响整个建筑工程的施工质量。

概述

所谓负温砼施工,就是指在室外气温较,一般指-5℃~-20℃的情况下,在砼中掺加防冻剂(复合防冻剂),并将其与经加热的砼原材料一起搅拌,在浇筑成型之后,在的砼表面做简单的保温覆盖,以使砼在负温养护期硬化,并在规定的时间内达到一定强度的砼施工方法。

在砼中掺加防冻剂(复合防冻剂)主要是为了使砼内的水泥在负温下不断进行水化反应,使砼达到早期强度并在负温下免遭冻害。

混凝土早期冻害

总的来说,混凝土的凝结硬化以及强度的形成是水泥水化反应的结果,这已过程要靠水和温度是这两个必要条件来完成。在混凝土强度发展初期,内部孔隙中含有大量的游离水,当温度降到-2℃~-4℃时,游离水开始结冰导致混凝土体积增大约9%,并在其内部产生冰晶应力,进而导致强度较低的混凝土内部产生裂缝和孔隙,损害了混凝土与钢筋的粘结力,降低了混凝土的结构强度。如果混凝土在养护初期遭受冻害,当气温恢复后,即使正温养护到一定龄期,也难以达到设计强度,这就是混凝土的早期冻害。

一般情况下,我们可以采取两种方法防止混凝土早期冻害的发生,即早期强度措施和使用防冻剂来降低冰点温度。

使用防冻剂,降低冰点温度。改种方法主要是为了保证混凝土在负温下也不受冻,一般情况下,可以在混凝土中加入具有增强、减水、防冻功能,且能满足泵送要求的复合型防冻剂,这种方法能够有效减少拌合物的用水量,降低冻害程度,增加混凝土的密实度,而且能有效降低水的冰点,使水泥保持水化作用的条件。所谓早期增强措施,主要是指提高混凝土早期强度,使新浇筑的混凝土尽快达到受冻临界强度,一般可以采用提高设计强度等级、掺加早期剂或早强型减水剂、使用早强水泥以及早期保温蓄热等。

负温砼施工技术

在高寒冷地区,为了保证混凝土施工质量,必须要采取有效措施,防止混凝土质量问题。一般来说,要采取以下施工技术措施:

原材料的加热

在混凝土施工过程中,需要根据不同的环境温度对原材料进行加热处理。在气温低于-5℃的情况下,一般要对拌和水进行加热,在施工之前,要事先根据预拌砼出罐、现场拌制砼出机温度经过热工计算来科学确定拌和水的加热温度,通常应该控制在80℃以内。如果气温低于-10℃,在对拌合水进行加热的同时,也要对骨料进行加热处理,但是也必须要注意控制好温度,不得灼烧骨料,一般加热温度要小于65℃。一般也可采用蒸汽对骨料进行加热,不得对水泥及粉状防冻剂进行加热处理。负温砼施工所选用的水泥应优先选择使用强度等级大于32.5级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥,进而为砼提供较大的水化热和较高的早期强度,以便于砼后期强度的增长。

掺加防冻剂(复合防冻剂)

一般来说,成品防冻剂(复合防冻剂)有溶液以及粉状两种,进行混凝土施工宜应优先选择使用粉状产品。如果受潮先将结块破碎并进行过筛,随后严格按配合比计量准确后掺在水泥面上再与骨料进行搅拌并要保证均匀。在施工中,如果选用的是溶液产品,事先必须按溶液的浓度以及施工配合比的实际要求,经过严密的计算确定用量之后掺入拌和水中再与砼混合物搅拌均匀。

三)砼搅拌

通常情况下,要根据砼浇注后五天内预报出现的最低气温来确定防冻剂(复合防冻剂)的品种,且防冻剂的掺量必须要通过试验来确定,在进行搅拌时必须要严格计量。如果是自动计量,则要事先校验计量设备。

其次,必须要严格控制砼的水灰比,凡由骨料及防冻剂溶液带入的水分,必须在事前计算清楚,且要将其从拌和水中予以扣除。在对砼进行搅拌前,应用热水或蒸汽冲洗搅拌机,砼搅拌的时间应较常温时延长50%。在搅拌过程中,如果拌和水的温度超过65℃,则先要放入骨料和热水,知道搅拌水温降到40℃左右时,再加入水泥和防冻剂(复合防冻剂)搅拌至规定时间,以确保水泥不“假凝”,并且保证砼形成良好的和易性且拌和物温度均匀,有助于浇注成型后砼强度的发展和增长。

一般情况下,砼出罐(机)温度不得低于15℃(严寒地区)或10℃(寒冷地区),砼的入模温度不得低于10℃(严寒地区)或5℃(寒冷地区),以保证砼浇注成型后有一段正温养护期,便于砼早期强度的增长,及早达到抗冻临界强度,避免遭受低温冻害的损伤。

除此之外混凝土的搅拌要根据拌和水、骨料的加热情况合理控制好投料程序,一般情况下,搅拌时间不得少于常温时间的1.5倍。

四)混凝土的运输和浇筑

混凝土防冻剂范文第10篇

关键词:冬施 混凝土 保温 措施 临界 防冻剂

0 引言

因区域原因本地适合在冬季施工,但是冬季施工的成本高,质量不易控制,拆模时间延长影响工期。因此冬季施工比较繁重,在质量控制上要严格要求以此达到合格产品需求。之所以会产生混凝土冻害,主要是因为混凝土土体内的水分受低温或负温环境的影响而结冰膨胀,使混凝土内部结构遭到破坏。在混凝土浇筑时产生冻害,将延长混凝土硬化时间,同时也会降低混凝土强度,而且强度损失会随着冻害持续时间的延长和环境温度的下降而增加;在混凝土硬化时产生冻害,也将严重破坏混凝土内部结构,由于此时混凝土内部含有大量未水化水分,冻害一旦发生,这些水分就会结成冰晶使体积膨胀,而且此时混凝土强度较低,水分结冰体积膨胀后会很轻易的破坏混凝土结构;混凝土强度满足设计要求后,如果经历反复冻融也会破坏混凝土结构。

根据上述混凝土的抗冻理论的分析,将受冻前混凝土临界强度定义为:当混凝土的早期强度达到临界强度时,可抵抗冰冻引起的破坏。实践证明,水泥品种、水灰比、降温速率等都是影响混凝土抗冻临界强度的汉族要因素,而且对于抗冻临界强度,素混凝土与掺防冻剂混的凝土存在一定的差别,可根据规定确定强度数值。一般来讲;在受冻以前,普通混凝土受冻临界强度应达到:硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土应为设计强度标准值的30%;C10及以下的混凝土不得低于5.0N/mm。掺防冻剂的混凝土,当室外最低气温不低于-15℃时,不得小于4.0N/mm;当室外最低气温不低于-30℃时,不得小于5.0N/mm。任何情况下,混凝土受冻前的强度不得低于5N/mm。

冬期混凝土施工的特点在于需采取必要的措施,以消除低温对混凝土硬化所产生的不利影响,保护混凝土在达到规定强度以前不受冻害。

1 冬期施工对原材料的要求

1.1 冬季施工的抗冻混凝土的原材料应符合下列规定:

1.1.1 水泥应该采用硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥,严禁使用高铝水泥,高铝水泥的重结晶将导致强度下降,对钢筋的保护作用比硅酸盐水泥差。

1.1.2 粗骨料宜选用连续级配,含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%。。

1.1.3 细骨料含泥量不得大于3.0%,泥块含量不得大于1.0%。

1.1.4 粗细骨料均应进行坚固性试验,并应该符合粗细骨料检验方法标准的规定,所用的骨料必须清洁,不得含有冰、雪等冻结物以及易冻裂的矿物质。

1.1.5 抗冻等级不小于F100的抗冻混凝土宜掺用引气剂。

1.1.6 在钢筋混凝土和预应力混凝土中不得掺用含有氯盐的防冻剂,在预应力混凝土中不得掺用含有亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂。掺有钾、钠离子防冻剂的混凝土,不应混有活性二氧化硅成分的骨料,以免发生碱骨料反应,导致混凝土的体积膨胀,破坏混凝土的结构。

1.2 过程控制

1.2.1 原材料加温。为保证混凝土在达到规定强度以前不受冻害的要求,原材料预先要加温:首先应优先加热水,其次是砂石,水的热容量约为骨料的五倍;水泥不得加热但要保持正温,不得露天存放水泥。

1.2.2 防止混凝土热量散失。尽可能减少混凝土用水量,降低水灰比。使用水化热高的水泥及掺加早强剂来提高混凝土的早期强度。

运输混凝土时,将一层保温材料覆盖在运输罐车上,以降低运输途中混凝土热量散失。在拌制混凝土的过程中,为了避免混凝土热量散失,可先用热水冲洗搅拌机,提高机器的温度。

2 提高施工及养护过程中的环境温度

2.1 装设保温帘,以减少建筑物与外空气对流,对冷空气也能起到阻碍作用。将火炉分别安放于入口和混凝土台车旁,使进入建筑物内的冷空气预热,确保混凝土的施工及养护温度。在每层地面上间隔3米生炉子,保证在达到临界前的温度维持在正温以上。

2.2 构件施工后要注意加盖棉被保温。拆模后用电热毯包住混凝土表面进行加热,再用棉被覆盖在电热毯外侧,确保养护温度,以快速提高强度到临界强度。

2.3 冬期施工中,施工单位必须随时关注并收集当地的气象信息。做好施工当天的气象信息记录,尤其注意防止寒流突袭,在施工准备阶段就做好防止天气突变引起的冻害。

2.4 及时为一线施工人员添置防寒衣物,确保工人的身心健康。在施工现场、员工宿舍、食堂等允许的场所中安装取暖设施;固定场所施工要为机械设备搭建防寒棚,并定期维修和保养,确保冬期施工活动能够顺利开展。

3 添加剂(防冻剂)的使用

新浇混凝土在0度以下会受冻破坏。需要采取保温措施,使混凝土达到临界受冻强度之前不被冻坏。有蓄热法、综合蓄热法、蒸汽养护法、电加热法、暖棚法、负温养护法等。采用综合蓄热法、蓄热法、负温养护法时,要通过掺加混凝土防冻剂来降低拌合物冰点,使混凝土在负温下保持一定的液态水,以供水泥水化,使混凝土在受冻前达到规定的强度。一般情况下,防冻剂主要包括以下四种成分:

3.1 早强成分。这种成分能促进混凝土的凝结硬化,使混凝土在短时间内达到抗冻临界强度,这反过来也会对混凝土硬化起到加速的作用,进而使混凝土强度的形成摆脱低温和负温条件的影响。

3.2 引气成分。将微米级的细小气泡(有益气泡)引入混凝土土体内部,一是为了切割、封闭混凝土内的连通孔道(有害孔道),减轻冻胀时的裂纹扩展;二是在于引入的有益气泡具有膨胀“缓冲器”的功能,能吸收冰晶膨胀应力,防止冻害蔓延。研究发现,将3.5%的气体引入混凝土土体内,可缩小6.6%的体积膨胀,尤其是在成龄环节,可引入适量的气体可增加混凝土的抗冻融能力,提高其耐久性能。

3.3 减水成分,其作用有:①减少拌合水和游离水总量,进而使可冻冰的含量降低,从根本上防治冻胀病害。②减水成分具有分散作用,可利用此功能释放包裹水,消除劣质水泡,进而使粗大的冰晶变为细小的冰晶,优化水泥水化环境,防止冰晶带来更大的胀冻压力。

3.4 防冻成分使混凝土在负温下硬化,并在规定养护条件下达到预期性能的材料。其中氯离子含量≤0.1%的防冻剂称为无氯盐防冻剂。

4 结束语

我国当前生产的混凝土防冻剂一般允许在-10℃~-15℃之间使用,最低温度不能低于-15℃~-20℃,否则不利于防冻剂的配备,同时也会增加很多不确定因素。鉴于这一因素的考虑,似乎对于某些情况来说没必要对防冻剂的最低使用温度做硬性的要求,但必须把握好一个重点,即在温度下降并接近防冻剂使用温度前,混凝土强度必须达到抗冻临界强度。

参考文件:

[1]《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011.

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