【摘要】隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,許多建筑工程單位在進行建筑施工的時候,對于建筑質量的把控要求也越來越高,為了切實的提高混凝土的性能,外加劑的摻加是必不可少的。具有再生性能的生態(tài)混凝土的出現(xiàn)立刻在全行業(yè)內(nèi)引起了一陣生態(tài)熱潮。高性能生態(tài)混凝土外加劑就是從那時被廣泛提出來,通過不斷的調(diào)查研究,有關研究人員對于高性能植生型生態(tài)混凝土外加劑做出了詳細研究,并研發(fā)了ZS-3外加劑,本文將針對其開發(fā)研究過程做出詳細探討。
【關鍵詞】生態(tài)混凝土;高性能植生型;開發(fā)研究
ZS-3外加劑在進行實際應用的時候,在保護周邊的生態(tài)環(huán)境方面,相對于其他混凝土外加劑來說,是比較有利的,它可以在一定條件下促進周邊植物的生長,對于某些難以被處理的廢棄物來說,利用摻有ZS-3外加劑的混凝土來對此進行填充裝配,可以有效的對廢棄物進行一定的堆積處理,廢棄物當中的有害物質并不會滲透摻加有ZS-3外加劑的混凝土,在一定條件下,實現(xiàn)了自然資源的節(jié)約。從總體上來看,這種高性能植生型生態(tài)混凝土外加劑的出現(xiàn),是十分符合我國現(xiàn)有的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求的,所以,它的前景是非常好的,下面是其開發(fā)研究過程的論述。
1、ZS-3外加劑中原材料選取以及復配實驗說明
1.1 ZS-3外加劑原材料的初步選取
在進行ZS-3外加劑選取的時候,原材料主要有P·O42.5級的水泥(該水泥的主要性能指標如下表一所示),中砂(細度模數(shù)MX2.3~2.6)、地方的自來水,以及各種各樣的其他外加劑和其性能指標。
1.2 ZS-3外加劑復配實驗
在進行實驗的時候,主要應用了三種實驗儀器,分別是PHS-3C型的具有高精密度的pH計,在XL30-ESEM環(huán)境中進行電鏡測試工作的電子顯微鏡,可以進行XRD測試的粉末X-射線衍射儀。由于再生混凝土自有其獨特性質,并且,為了滿足高性能生態(tài)混凝土的實際需要,經(jīng)過大量的實驗研究,我們最終利用十二烷基苯硫酸鈉,聚羧酸高效減水劑,硫酸鐵,亞硝酸鈉來進行ZS-3外加劑的復配實驗。在進行ZS-3外加劑添加比例確認的時候,主要是應用2%的外加劑添加比例,而在生產(chǎn)混凝土時,水灰比按照計算公式W/C=W+ZS-3來進行實際確認,本實驗最終得出的水灰比為0.27,在進行實際實驗的時候,選取的是正交實驗設計原則,以不同添加劑當中的濃度水平作為變量,使得最后呈現(xiàn)的效果有所不同,表二為實際實驗時正交數(shù)據(jù)模型。
隨著實驗過程的不斷進行,我們發(fā)現(xiàn)隨著時間的延長,混凝土的強度和pH值不斷變化的,強度隨著時間的延長不斷提高,pH值隨著時間的延長總體上呈偏酸性趨勢。在最終呈現(xiàn)的實驗結果面前,我們要選取強度最高,pH值最低的組分作為外加劑的添加成分比例(第八組)。最終得出高性能植生型生態(tài)混凝土外加劑(ZS-3外加劑)的配比比例為:0.02%的十二烷基苯硫酸鈉,15.5%的聚羧酸高效減水劑,0.025%的硫酸鐵,3.0%的亞硝酸鈉[1]。
2、ZS-3外加劑對混凝土性能的改變
通過相關實驗已經(jīng)取得了高性能植生型生態(tài)混凝土外加劑的配比成分和比例,接下來就是有關ZS-3外加劑性能的研究以及它對混凝土性能的改變。
在進行前者的研究時,主要利用宏觀研究和微觀研究。進行微觀研究的時候,需要通過上文提到過的電鏡進行實驗,以及XRD實驗的應用。最終得出,在ZS-3外加劑當中,亞硝酸鈉可以作為早強劑,使得混凝土在水化一天之后就能夠形成致密的水化結構,使得生態(tài)混凝土早期強度高,并且其中的十二烷基苯硫酸的成分能夠使其中的水化結構分散,在一定程度上提高了混凝土的抗凍性能,最終的結果就是使得混凝土具有較高的耐久性和穩(wěn)定性[2]。
而在探討高性能植生型生態(tài)混凝土外加劑對混凝土性能的影響時,需要對混凝土性能當中的減水率、pH值,水泥凈漿流動度等等都作為參考因素,利用實際外加劑對混凝土所呈現(xiàn)出來的性能指標進行一定研究,結果表明外加劑可使生態(tài)混凝土當中的水泥水化,在水灰比不變的情況下,能夠提高水泥的流動性,增加混凝土的強度,在一定范圍內(nèi)能影響pH值,使它逐漸趨向于成弱酸性,這種情況下有利于周圍以及表面植物的生長。
3、ZS-3外加劑在混凝土當中的最佳摻量確定
在進行最佳摻量選取的時候,也是和進行外加劑配比選擇的時候利用相同的方法,在正交設計選擇之下,在預實驗當中,選出一定的摻量范圍,然后再設置多個組分,以水泥漿的流動度,混凝土的強度,混凝土當中水泥水化之后溶液的pH值作為參數(shù)指標,再以一定的配合比和天數(shù)作為硬件條件,最終可以確定,當高性能植生型生態(tài)混凝土外加劑(ZS-3外加劑)的實際摻量為2%時,混凝土性能的提高地最明顯,所以2%就是此外加劑的最佳摻量[3]。
總結:
本文通過對高性能植生型生態(tài)混凝土外加劑(ZS-3)的配比成分、比例出發(fā),在確定好具體參數(shù)之后,研究外加劑的成分,對于混凝土性能的影響,最終根據(jù)相關實驗,確定了此外加劑的最佳摻量為2%??偠灾?,高性能植生型生態(tài)混凝土外加劑是一種前景非常良好的混凝土外加劑。
參考文獻:
[1]高婷,尹健,桑正輝,等.綠色生態(tài)混凝土研究進展[J].商丘師范學院學報,2017,33(03):46-50.
[2]沈宇,劉榮桂,謝吉民,等.高性能生態(tài)混凝土外加劑的復配試驗研究[J].混凝土,2013(08):133-136.
[3] 徐榮進,劉榮桂,薛冬杰,等.煤矸石植生生態(tài)混凝土的制備和性能研究[J].混凝土與水泥制品,2013(05):81-84.
作者簡介:
孫兵(1981.8-),女,漢,湖北武漢人,武漢科技大學城市學院講師,碩士,研究方向:巖土工程。