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AK型脂肪族系减水剂如何应用?

作者:马清浩来源:水泥混凝土外加剂550问 浏览次数: 日期:2012-07-09

一、产品概述

(1)碱含量低、减水率高等特点,与各类水泥的相容性较好。可单独作为泵送剂使用,也可与其他品种复合使用,效果良好。

(2)早强、高强、水泥适应性好,非引气型产品。

二、执行标准

GB8076—1997。

三、适用范围及用途

(1)用于超高层建筑,大跨度桥梁、海上石油平台等要求高强、高弹性模量、高流动性、高抗渗的高性能混凝土。

(2)配制C80预应力高强混凝土(PHC) 管桩、C20~C70预拌混凝土、泵送混凝土、高性能混凝土、自密实混凝土、防水混凝土与大体积混凝土等。浓度≥30%。

(3)各种硅酸盐系列水泥,工业与民用建筑、市政工程、水利电力、交通等各类混凝土工程,适用蒸养混凝土。

四、特点

(1)混合料粘聚性好,泌水少,坍落度损失小,和易性好,AK混凝土抗折强度高,离心混凝土浮浆较少等特点,更有利于在离心混凝土制品混凝土与其他混凝土工程中应用。易于浇灌。布料成型,离心效果好,不易坍料,混凝土强度高等特点。

(2)优良的减水分散效果,改善混凝土孔结构,增加混凝土的密实度,改善混凝土的和易性,提高混凝土的流动性,对钢筋无锈蚀作用。该产品不引气、不缓凝、硫酸钠含量低。

五、掺量及使用方法

(1)掺量应根据不同工程使用要求,通过试拌确定合理掺量,一般情况下,掺量为0.4%~1.2% (折固计算),推荐掺量为C×0.6%。

(2)本剂与水一起加入搅拌机中拌合,搅拌时间参照国家标准。生产高强混凝土宜使用强制式搅拌机。根据需要也可采用二次掺加法。

六、技术指标

(1)类型:合成聚合物。

(2)外观:血红色液体。

(3)pH值:9±2。

(4)碱含量:碱含量低,小于5%,有效降低碱集料反应。

(5)含固量:32% ±1%。

(6)与水泥相容性良好,混凝土坍落度2h内基本不损失。

七、注意事项

(1)本品超掺后,凝结时间会延长,但含气量不会增加,如果养护条件好,后期强度不受影响。

(2)本品掺量不足时工作性能会降低,凝结时间会缩短,坍落度损失加快。

八、包装、贮运

50kg/桶,贮运应注意防漏,并远离热源。用量较大时,也可用罐车运输。

九、有效期原装密封0~20℃条件下,可存放18个月。

十、安全指南

本品为无毒、非易燃品。在使用本品的过程中如不慎溅入眼中,应立即用大量水冲洗,有不适反应,请立即就医。

十一、部分试样试验参考数据(表1)

 

十二、应用实例

脂肪族高效减水剂在自密实混凝土中的应用

脂肪族磺酸盐(简称脂肪族)高效减水剂最早用作油田水泥的分散剂,由于具有优良的耐高温特性和减水效果,明显改善并保持水泥浆的流变性,提高混凝土后期强度,它占油田水泥分散剂市场总量的90%以上。通过大量的研究试验,根据脂肪族高效减水剂的特性,将其作为水泥分散剂,运用于自密实商品混凝土,保持其耐高温特性和高减水效果;采用该减水剂复合早强防冻组分配制防冻剂,避免了低温季节使用时硫酸盐结晶问题,防冻效果较好。

(一)试验原材料

(1)水泥:表2为试验用的水泥性能。

(2)集料:砂子为河北涞水产的中粗砂;石子为碎卵石,见表3。

(3)掺合料:粉煤灰为内蒙古自治区元宝山Ⅰ级粉煤灰和天津大港Ⅱ级粉煤灰,磨细矿渣为首钢矿渣,硅灰为遵义硅灰,其化学成分和物理性能见表4。

(4)高效减水剂:4种不同系列高效减水剂,有关性能见表5。

(二)试验结果与讨论

(1)不同减水剂配制自密实混凝土的对比试验

不同强度等级的自密实混凝土,分别采用萘系、氨基磺酸系、脂肪族以及聚羧酸系高效减水剂进行配制,测定混凝土的工作性能和抗压强度。从试验结果可得出,脂肪族高效减水剂的减水分散效果优于萘系减水剂,与氨基磺酸系减水剂比较接近。在保塑性方面,脂肪族高效减水剂同样要明显优于萘系减水剂,与氨基磺酸系和聚羧酸系减水剂比较接近。从试验结果可得出,掺脂肪族高效减水剂配制的自密实混凝土工作性能优于萘系和氨基磺酸系减水剂的混凝土,并与聚羧酸系减水剂配制的自密实混凝土工作性能比较接近。

掺萘系减水剂配制的自密实混凝土的工作性能基本不符合自密实混凝土的工作性标准要求;掺氨基磺酸系减水剂配制的自密实混凝土工作性能在C30级时,也基本不符合自密实混凝土工作性标准,但在C50级时,混凝土的工作性能基本满足自密实混凝土的工作性标准要求;掺脂肪族高效减水剂配制的自密实混凝土工作性能满足自密实混凝土的工作性标准要求。强度试验结果与工作性情况比较一致,凡是不满足自密实混凝土工作性标准要求的混凝土,由于免振成型后内部结构不密实,造成混凝土抗压强度偏低(掺萘系和氨基磺酸系减水剂配制的自密实混凝土免振成型的试件密实度不如脂肪族和聚羧酸系减水剂配制的自密实混凝土)。从不同强度等级比较,脂肪族高效减水剂在配制C30和C50级混凝土时工作性能均比较好;而萘系减水剂在配制C30级混凝土时工作性能优于C50级;氨基磺酸系减水剂则在配制C50级混凝土时工作性能优于C30级;聚羧酸系减水剂同样也是在配制C50级混凝土时工作性能略优于C30级,抗压强度结果也显示出同样的规律。

(2)脂肪族高效减水剂与掺合料的适应性试验研究:试验结果可知,脂肪族高效减水剂对粉煤灰、矿渣粉及硅灰以及掺合料复掺有良好的适应性,说明该种减水剂比较适合于配制掺合料用量大的高性能混凝土,也说明脂肪族高效减水剂与水泥有较好的适应性。

(3)脂肪族高效减水剂与防冻早强成分复合的试验研究:试验外加剂分别采用萘系、脂肪族、氨基磺酸系减水剂加入相同的防冻早强组分,配制自密实混凝土(即固定混凝土中防冻早强成分比例,调整减水剂的掺量)。从结果看出,萘系、脂肪族、氨基磺酸系减水剂与防冻早强组分复配后,分散效果均有所降低(需提高掺量),相比对萘系的影响强于脂肪族、氨基磺酸系,并且萘系已不能制备自密实混凝土。从凝结时间、早期强度和防冻性能试验来看,与氨基磺酸系减水剂相比,脂肪族高效减水剂与防冻早强组分复合配制的自密实混凝土凝结时间短、早期强度高、f7d和f-7d+28d强度比高,说明脂肪族高效减水剂适合在冬施中与防冻早强组分复合使用配制自密实混凝土。

(4)掺脂肪族高效减水剂的硬化混凝土的性能研究

从试验结果可看出,脂肪族高效减水剂配制的自密实混凝土的拉压比均在0.06以上,满足规范要求;抗折强度为立方体抗压强度的10%~20%,符合混凝土通常规律;与普通混凝土相比,该混凝土的弹性模量值略显偏低,这可能是混凝土胶凝材料用量多于普通混凝土,导致弹性模量值偏低。

从试验结果可以看出,抗压强度接近的混凝土,同龄期的收缩值也比较接近;相同龄期的混凝土收缩随着强度的提高(水胶比降低) 而降低;混凝土随龄期的增长收缩逐步趋于稳定,从90d收缩值结果来看,混凝土收缩较小,四种试验配合比混凝土90d收缩值分别为0.536mm/m,0.540mm/m,0.485mm/m和0.465mm/m。

从抗渗试验结果可看出,脂肪族高效减水剂配制的自密实混凝土具有良好的抗渗透性能,尤其编号A7(C50级)混凝土的抗渗能力达到P32级。

抗冻融试验结果说明脂肪族高效减水剂配制的自密实混凝土抗冻融性能良好。

(三)工程应用

(1)转换梁混凝土施工:某工程转换梁部位,混凝土设计强度等级为C50,梁截面尺寸:1.60m×0.7m,配筋密集:主筋32分4层布置,最小主筋间距为50mm,箍筋为12@150mm。由于配筋密集,尤其是梁的节点处,振捣棒根本无法插入。经过研究,决定采用自密实混凝土,免除振捣工序,整个梁体一次浇筑成型。该工程自密实混凝土原材料情况:琉璃河P·O42.5水泥,河北涞水产中粗砂,河北涿州产5~20mm卵碎石,天津大港电厂Ⅱ级粉煤灰,北京首钢S95级磨细矿渣粉,北京建工研究院产脂肪族高效减水剂AK。经过试配,最后确定的配合比见表6。该工程共浇筑自密实混凝土1400m,所施工的梁体拆模后表面致密,经超声检测内部结构均匀、致密、无有害孔洞,28d抗压强度统计评定结果见表7。

 

(2)加固工程混凝土施工:某过街地道加固工程,要在原地道内壁增加一层300mm厚加固钢筋混凝土层(图1),由于没有操作和振捣空间,经过研究后采用自密实混凝土。具体施工方法是:将混凝土从封闭的模板一端用泵打入,混凝土充满整个模板后,赌塞模板另一端的排气孔。该工程自密实混凝土原材料情况:京都P·O42.5水泥,河北涞水产中粗砂,河北涿州产5~20mm卵碎石,石景山电厂Ⅱ级粉煤灰,脂肪族高效减水剂复配防冻剂,聚丙烯纤维。经过试配,最后确定的配合比见表8。该工程共浇筑混凝土800余m3,所施工的加固混凝土拆模后表面致密,经超声检测内部结构均匀、致密、无有害孔洞。混凝土28d标养抗压强度统计评定结果见表9。

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