張美華,張琦
(山東華森建材集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250101)
混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛最為常見的結(jié)構(gòu)形式。眾所周知,鋼筋混凝土是一種耐久性能良好的建筑材料,然而,在使用荷載和環(huán)境等因素作用下,仍然存在材料老化、腐蝕,以及由此引起的結(jié)構(gòu)性能劣化等問題[1-3]。因此,多種外加劑復(fù)合使用對(duì)混凝土工作性能和力學(xué)性能影響是需要研究的,無論是對(duì)既有建筑物的力學(xué)性能評(píng)定、耐久性評(píng)定、維修加固還是對(duì)建筑物的耐久性設(shè)計(jì)均有重要意義[4-6];另外,混凝土工程的養(yǎng)護(hù)是否到位,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)性能(尤其是耐久性能)特別重要。
本文主要研究養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土性能(工作性能和抗壓強(qiáng)度等性能)的影響,以便為養(yǎng)護(hù)劑在各種建筑工程中應(yīng)用提供一定的技術(shù)指導(dǎo)和建議。
水泥:山水集團(tuán)濟(jì)南山水水泥廠 P·O42.5 水泥,密度 3.15g/cm3,比表面積 362m2/kg,安定性(試餅法)合格,3d 抗壓強(qiáng)度 21.3MPa,28d 抗壓強(qiáng)度 46.8MPa。
粉煤灰:山東濟(jì)南黃臺(tái)電廠 F類Ⅱ級(jí)灰,細(xì)度14.6%,需水量比 103%,燒失量 2.14%。
礦渣:山東省濟(jì)南市山鋼鋼廠 S95 級(jí),比表面積 421m2/kg,流動(dòng)度比 97%。
細(xì)骨料:山東泰安某砂廠生產(chǎn)的河砂,細(xì)度模數(shù)為 2.75,含泥量 1.3%,表觀密度 2660kg/m3。
粗骨料:山東濟(jì)南港溝某石料廠碎石,5~16mm、16~31.5mm 兩級(jí)配(3:7)。
減水劑:減水劑為聚羧酸高性能減水劑,緩凝型(凝結(jié)時(shí)間 10~15 小時(shí)),減水率≥25%,來自中鐵四局安徽中鐵工程材料科技有限公司;養(yǎng)護(hù)劑:山東省建筑科學(xué)研究有限公司生產(chǎn)的混凝土養(yǎng)護(hù)劑,是一種高分子制劑、適應(yīng)性非常廣泛的液體成膜化合物,該產(chǎn)品為水性、無毒不燃,使用方便,將本養(yǎng)護(hù)劑加入在混凝土或砂漿中,當(dāng)混凝土表面水份蒸發(fā)到一定程度,能迅速形成一層無色、不透水的薄膜,可阻止混凝土或砂漿中的水份蒸發(fā),減少混凝土收縮和龜裂。
水:為飲用水,符合混凝土用水標(biāo)準(zhǔn) JGJ 63—2006《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的拌合用水要求。
普通硅酸鹽水泥、礦渣和粉煤灰的化學(xué)成分見表 1。
表1 膠凝材料的化學(xué)成分分析 %
強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī) J60、混凝土振動(dòng)臺(tái) T2、坍落度筒、抗壓強(qiáng)度試模、萬能實(shí)驗(yàn)壓力機(jī),等等。
本文主要研究了養(yǎng)護(hù)劑內(nèi)摻對(duì)混凝土性能(工作性能和抗壓強(qiáng)度等性能)的影響。
首先研究養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土工作性能的影響,混凝土配合比及初始坍落度見表 2 所示。
從表 2 中可以看出:控制混凝土初始坍落度在 220~240mm 之間時(shí),不論養(yǎng)護(hù)劑摻量高低,當(dāng)混凝土中加或不加養(yǎng)護(hù)劑時(shí),混凝土粘聚性、流動(dòng)性都基本一致,且混凝土 1h 坍落度都基本沒有損失,這說明該養(yǎng)護(hù)劑的加入,對(duì)混凝土工作性能無影響。
表2 養(yǎng)護(hù)劑對(duì)高性能混凝土工作性能的影響
表3 為養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度影響的試驗(yàn)結(jié)果。
表3 養(yǎng)護(hù)劑對(duì)高性能混凝土抗壓強(qiáng)度的影響
從表 3 中可以看出:當(dāng)混凝土中加入養(yǎng)護(hù)劑時(shí),混凝土的 7d 和 28d 抗壓強(qiáng)度都會(huì)增加,且隨著養(yǎng)護(hù)劑摻量的不斷增加,混凝土 7d 和 28d 抗壓強(qiáng)度先逐漸增加而后稍有下降,當(dāng)養(yǎng)護(hù)劑摻量為 2.0% 時(shí),混凝土 7d 和 28d 抗壓強(qiáng)度達(dá)到最佳值,這說明養(yǎng)護(hù)劑不是越多越好,存在一個(gè)最佳摻量范圍。
(1)不論養(yǎng)護(hù)劑摻量高低,養(yǎng)護(hù)劑對(duì)混凝土工作性能基本無影響。
(2)隨著養(yǎng)護(hù)劑摻量的增加,混凝土早期和后期抗壓強(qiáng)度先逐漸增加而后稍微下降,其養(yǎng)護(hù)劑最佳摻量為 2.0%。