新型混凝土速凝剂的性能试验研究.pdf
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1、第 3 9 卷第 1 期 2 0 1 3 年1 月 水 力 发 电 新 型 混 凝 土 逮 凝 剂 的 性 能 放 验 研 究 郭文康 1 , 2 7王述银 1 ,2 7肖开 涛 1 ,2 ( 1 长江水利委 员会长江科 学院 ,湖北武汉4 3 0 0 1 0 ; 2 国家大坝安全工程技术研 究 中心 ,湖北武汉 4 3 0 0 1 0 ) 摘 要 :液态无碱速凝剂在性能上可克服传统速凝剂的诸多缺陷 ,正逐渐取代传统速凝剂 ,成为新 型速凝剂的代表。 为了便 于更好地 了解液 态无 碱速凝剂 的性 能特点 ,选取 国 内外多个 厂家 的新型混凝土速凝 剂品种 ,参考欧洲标准 , 提出新的性能检
2、验方法 ,进行 了性 能试验 ,并 与传 统粉状碱性 和液 态低碱速凝剂 的性 能进行对 比。试验结果 表明 , 新 型混凝 土速凝 剂在凝结时间 、后期抗压强度 、后 期抗 压强度增长率和强度 比等方面均 明显优于传统速凝剂 ;新型 速凝剂 和传统速凝剂各龄期胶砂抗压强度均呈对数增长关 系。 关键词 :速凝剂 ;无碱 ;性能 ;抗压强度 ;凝结时间 ;强度 比 Ex p e r i me n t a l S t u d y o n t h e Pe r f o r ma n c e o f Al k a l i - f r e e Li q u i d Co n c r e t e Ac c
3、 e l e r a t o r s GUO W e n k a n g W ANG S h u y i n XI AO Ka i t a o , ( 1 Y a n g t z e R i v e r S c i e n t i fi c R e s e a r c h I n s t i t u t e , Wu h a n 4 3 0 0 1 0 , H u b e i , C h i n a ; 2 R e s e a r c h C e n t e r o f N a t i o n a l D a m S a f e t y E n g i n e e r i n g T e c
4、h n o l o g y , Wu h a n 4 3 0 0 1 0 , H u b e i , C h i n a ) Ab s t r a c t :B e c a u s e t h e a l k a l i - fl e e l i q u i d c o n c r e t e a c c e l e r a t o r i s a b l e t o o v e r c o me ma n y d e f e c t s o f t r a d i t i o n a l c o n c r e t e a c c e l e r a t o r , i t h a s b
5、e e n g o i n g t o r e p l a c i n g t h e t r a d i t i o n a l a c c e l e r a t o r a n d b e c o mi n g t h e r e p r e s e n t a t i v e o f n e w a c c e l e r a t o r s I n o r d e r t o u n d e r s t a n d t h e p e r f o r ma n c e s o f a l k a l i fle e a c c e l e r a t o r , a n u mb e
6、 r o f d o me s t i c a n d f o r e i g n a l k a l i - fle e a c c e l e r a t o r s a r e s e l e c t e d t o t e s t t h e i r p e r f o r ma n c e s , i n wh i c h , a n e w t e s t me t h o d i s e x p l o r e d b a s e d o n E u r o p e a n s t a n d a r d s T h e p e r f o rm a n c e s o f a
7、l k a l i f r e e a c c e l e r a t o rs a r e a l s o c o mp a r e d wi t h t r a d i t i o n al p o wd e r a l k a l i n e a n d l i q u i d l o w- a l k a l i a c c e l e r a t o r s T h e e x p e r i me n t a l r e s u l t s s h o w t h a t :( a ) n e w a c c e l e r a t o r s a r e s i g n i fi
8、 c a n t l y s u p e r i o r t o t h e t r a d i t i o n al a c c e l e r a t o rs i n s e t t i n g t i m e , e a r l y c o m p r e s s i v e s t r e n g t h , g r o w t h r a t e o f l a t e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h a n d c o m p r e s s i v e s t r e n g t h r a t i o ; a n d ( b ) t
9、 h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h s o f n e w a n d t r a d i t i o n a l a c c e l e r a t o r s i n e a c h a g e s a r e s a t i s fi e d wi t h t h e l o g a r i t h mi c gro w t h r e l a t i o n s h i p Ke y W o r d s : a c c e l e r a t o r ;, a l k a l i - f r e e ; p e r f o rm a n
10、 c e ; c o mp r e s s i v e s t r e n gth ; s e t t i n g t i me ; c o mp r e s s i v e s t r e n gth r a t i o 中图分类号 : T U 5 2 8 0 4 2 文献标识码 : A 文章编号 : 0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 0 1 3 ) 0 1 0 0 8 5 0 4 0 引言 速 凝 剂 凭 借 其 在 速 凝 、早 强 方 面 显 著 的特 点 , 已成 为 喷射 混凝 土重 要组 成 材料 之一 l 1 1 广泛 应用 于 水 利 工 程 的 地 下 洞 室 、地
11、下 厂 房 、边 坡 支 护 、交 通 隧道 和 部 分抢 修 工 程 。迄 今 为止 ,速 凝 剂 主要 经 历 了从 早 期 的碱 性 粉 状 速 凝 剂 到 中期 低 碱 速凝 剂 ,再 到 近 期 的 液 态 无 碱 速 凝 剂( 通 常 称 为“ 新 型 速 凝 剂 ” ) 的发 展 过程 2 1 。 由于 传 统 混 凝 土 速 凝 剂 不 便 于 喷 射 混凝 土 湿 法作 业 ,且 在 凝结 时 间 、早 期抗 压 强 度 、后 期 抗 压 强度 比 、施 工 人 身安 全 、扬 尘 和 回 弹 量等 方 面 存 在 明 显 的缺 陷 ,新 型混 凝 土 速凝 剂 凭 借 其优
12、 良的性 能 ,正逐 步取 代 传 统 速凝 剂 ,成 为速 凝 剂 领域 的 主流l 。但 我 国至今 仍 未 出 台针 对新 型 混凝 土 速凝 剂 的性 能检 验 方法 ,为 了便 于更 好 地 了 解新 型混 凝 土速 凝 剂 的性 能 特点 选择 了多 个 厂家 生产 的具 有 代 表 性 的 国 内外 速凝 剂 品种 ,参 考 欧洲 相 关 标 准 ,提 出新 的 性 能 检 验 方 法 , 验 证 多 种 新 型 混 凝 土 速凝 剂 的性 能 ,并 与传 统 速 凝剂 的性 能进 行 对 比 收稿 E t 期 :2 0 1 2 0 3 1 6 基金项 目:水利部 公益性行 业科
13、研专 项经费项 目( 2 0 0 9 0 1 0 6 6 ) ; 长江科学院中央级公 益性科研 院所基本科研项 目( C KS F 2 0 1 0 0 1 3 ) 作者简介 :郭 丈康 ( 1 9 8 6 一) ,男 ,瑶族 ,湖南 郴州 人 ,硕士 研 究生 主要从事水工混 凝土性能及原 材料研究及应用 w m e r P o u w V o 1 3 9 N o 1固 1 试验方法与原材料 1 1 试 验 方法探 讨 传统 速 凝 剂( 碱 性粉 状 速 凝剂 、液 态低 碱 速 凝 剂 )性 能 检 验 试 验 方 法 选 用 我 国 建 材 行 业 标 准 J C 4 4 7 喷射 混
14、凝 土用 速 凝 剂。由于 目前我 国 尚无 专 门针 对 液态 无 碱速 凝 剂 的性 能 检验 试 验规 程 特 参 考 EN 9 3 4 5 Ad mi x t u r e s f o r s p r a y e d c o n c r e t e )、 B S E N l 9 6 1 Me t h o d s o f T e s t i n g Ce me n t ) 等 欧 洲 标 准 ,提 出更 加 适合 于 新 型? 昆凝 土速 凝 剂 的试 验 检 测方 法 和技术 要求 。 ( 1 )试 验 项 目。 由于新 型 混凝 土 速 凝 剂对 水 泥 砂 浆 和混 凝土 后 期 强
15、度 影 响较 小 ,甚 至还 可使 其 有 所 提 高 根 据 性 能 特 点 ,在 J C 4 4 7的基 础 上 增 加 9 0 d抗 压 强 度 和 抗 压 强 度 比 C 9 0 C 0 2 8 ( C 。为 基 准 砂 浆 2 8 d抗 压 强 度 ,C 9 0为掺 速 凝 剂 砂 浆 9 0 d抗 压 强 度 ) 。 ( 2 ) 凝 结 时 间 试 验 方 法 。 减 水 剂 已 成 为 现 代 混 凝 土 工 程 中不可 或 缺 的原 材 料 ,绝 大 部分 喷 射混 凝 土在 施 工过 程 中掺 加 了高 效 或 者高 性 能减 水 剂 。 因 此 ,在 检 验 新 型 混 凝
16、 土 速 凝 剂 凝 结 时 间 时 ,在 J C 4 4 7的基 础 上 ,参 考 欧洲 标 准 ,根 据 所 用减 水 剂 的种 类 和性 能适 当掺 加 减水 剂 ,同 时将 试 验用 水 量 由 1 6 0 mL降低 至 1 4 0 mL。初 凝 和终 凝 时 间判 断方 法 为 :从 加 水 时 起 至 试 针 沉 入 水 泥 净 浆 中 距 底 板 1 0 2 0 mm 所 需 时 间 为 初 凝 时 间 。至 试 针 沉 入 水 泥 净浆 中不 超过 1 0 mm时 所需 时间 为终凝 时 间。 ( 3 ) 胶 砂 强 度 试 验 方 法 。 在 J C 4 4 7的 基 础 上
17、 , 增掺 减水 剂 ,并 将灰 砂 比提 高 至 1 : 2 0,具体 参数 如 下 :水 泥 6 7 5 g、标准 砂 1 3 5 0 g 、拌 合水 3 3 8 g ( 扣 除速凝 剂 中含水 ) 。 1 2试 验原材 料 试 验 采用 华 新( 东 川 )水 泥股 份 有 限公 司生 产 的 P 04 2 5普 通 硅 酸盐 水 泥 、I S O标 准 砂 、巴斯 大 化学 建 材( 中国 )有 限公 司 生产 的 G l e n i u mS P 一 8 C N ( 标 准型 )聚羧 酸高性 能减 水剂 ,经 品质 检验 满 足 国 家相 关 标 准指 标 要 求 。速 凝 剂选 用
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