自愈合防水,如何改善混凝土結構自防水的性能
發布時間:2020-05-07    發布者:朗凱奇

       一、混凝土拌合物的組成

  普通混凝土由水泥、砂、石,水、外加劑組成。砂、石起骨架作用,稱為骨料;水泥與水形成水泥漿,水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥漿起潤滑作用,賦予拌合物一定和易性,便于施工。水泥漿硬化后,則將骨料膠結成一個堅實的整體;外加劑主要是為改善混凝土的某些性能加入的摻合料。

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  二、為什么要使用外加劑

  1、改善混凝土拌合物的和易性

  2、加快或延緩凝結時間

  3、控制強度增長

  4、提高抗凍融、熱開裂、堿-骨料膨脹、硫酸鹽侵蝕和鋼筋銹蝕等作用下的耐久性

  5、節約水泥用量,降低成本

  6、減少放熱速度,控制溫升

  三、外加劑按其功能分類

  1、改善混凝土拌和物流變性能:各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。

  2、調節混凝土凝結時間、硬化性能:緩凝劑、早強劑和速凝劑等。

  3、改善混凝土耐久性:引氣劑、防水劑、阻銹劑、泡沫劑等。

  4、改善混凝土其他性能:加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑等。

  四、混凝土主要外加劑定義及性能

  1、減水劑

  (1)減水劑定義:減水劑是指在混凝土坍落度相同的條件下,能減少拌合用水量;或者在混凝土配合比和用水量均不變的情況下,能增加混凝土坍落度的外加劑。

  (2)減水劑機理:提高混凝土拌合物流動性的作用機理主要包括分散作用和潤滑作用兩方而。減水劑實際上為一種表面活性劑,長分子鏈的一端易溶于水——親水基,另一端難溶于水——憎水基。

  (3)常用減水劑品種

  木質素系減水劑:為普通建水劑, 減水率10%,一般摻量0.25%。

  萘磺酸鹽系減水劑:為高效建水劑,摻量0.5-1.0%,減水率10-20%。

  樹脂系減水劑:主要是三聚氰胺樹脂、古瑪隆樹脂等。此類減水劑的摻量為水泥質量的0.5%~2.0%,其減水率為15%~30%,混凝土的強度提高20%~30%,混凝土的其他力學性能和抗滲性、抗凍性也得到提高。

  聚羧酸系減水劑:摻量低、減水率高。一般摻量為膠凝材料的0.15-0.25%,減水率一般在25-30%,在接近極限摻量0.25%時,減水率一般可以達到40%以上,混凝土拌和物的流動性好,坍落度損失低,總堿含量極低,其帶入混凝土中的總的堿含量僅為數十克,降低了發生堿骨料反應的可能性,提高混凝土的耐久性,也是現在商品混凝土使用率最高的減水劑。

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  五、調節混凝土凝結時間的外加劑種類

  早強劑:

  氯化物:氯化鈣、氯化鈉;

  硫酸鹽:石膏、硫酸鈉;

  三乙醇胺以及復合早強劑。

  防凍劑:氯化物、亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等。

  速凝劑:水溶性鋁酸鹽、純堿、碳酸鈉,堿金屬硅酸鹽等。

  緩凝劑:糖蜜、酒石酸、檸檬酸、硼酸鹽、鋅酸鹽等。

  六、混凝土中為什么要使用礦物外加劑?

  代替水泥,所以也稱水泥代用材料

  改善混凝土微結構,尤其是界面過渡區結構

  改善混凝土性能,尤其是耐久性

  保護生態環境,節約資源和能源

  七、礦物外加劑的分類

  粉煤灰 :煤粉在鍋爐中燃燒后的灰份,它代替水泥使用,摻量控制在20%為宜,超過摻量,混凝土碳化深度呈遞增趨勢。

  磨細礦渣:高爐煉鐵排出的廢渣,經粉磨后使用

  硅灰:生產硅鐵合金排出的煙氣冷凝形成微細的粉末

  磨細石灰石粉:將石灰石骨料開采時的碎屑磨成粉末

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  八、膨脹劑

  1、膨脹劑定義

  膨脹劑是能使混凝土產生一定體積膨脹的外加劑。按化學成分可分為:硫鋁酸鹽系膨脹劑、石灰系膨脹劑、鐵粉系膨脹劑、復合型膨脹劑。

  2、膨脹劑的作用機理

  上述各種膨脹劑的成分不同,其膨脹機理也各不相同。硫鋁酸鹽系膨脹劑加入水泥混凝土后,自身組成中的無水硫鋁酸鈣或參與水泥礦物的水化或與水泥水化產物反應,形成三硫型硫鋁酸鈣(鈣礬石),鈣礬石相的生成使固相體積增加,而引起表觀體積的膨漲

  3、混凝土的變形:

  4、控制混凝土變形開裂的原理

  實際工程中,混凝土處于約束狀態,除了常用的鋼筋外,還有基礎與先澆筑的老混凝土部分對后澆筑的混凝土部分的限制等,由于混凝土收縮無法自由釋放,當收縮應力超過混凝土的抗拉強度時,產生開裂。

  膨脹混凝土以其化學能--膨脹能作功,發揮補償收縮的作用,貫穿于混凝土水化硬化的全過程。

  膨脹源:主要生成產物為水化硫鋁酸鈣(鈣釩石)。

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  九、防水劑

  1、無機化合物:氯化鐵、硅灰粉末、硅酸鈉、無機鋁鹽、鋯化合物(例如滲透結晶型防水劑)

  2、有機化合物:脂肪酸及其鹽類、有機硅表面活性劑(甲基硅醇鈉、乙基硅醇鈉、羥基硅氧烷)、聚合物乳液(石蠟、橡膠及水溶性樹脂乳液)。

  3、復合型防水劑:上類各種防水劑與減水劑、引氣劑等外加劑復合而成的防水劑。


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