速凝剂对混凝土的影响

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速凝剂对混凝土的影响
    速凝剂是一种使混凝土在短时间内快速凝结硬化的混凝土外加剂,因此这类混凝土外加剂的最突出特点是使混凝土早期强度迅速增加。速凝剂对混凝土的性能影响主要包括两个方面:一是对新拌混凝土性能的影响,主要包括拌合物稠度和初疑及终凝时间的影响;二是对硬化砂浆和凝土性能的影响,主要包括抗压强度、黏结强度、收缩性、弹性模量、抗冻性、抗渗性和碱-集料反应等。
1.对新拌混凝土的影响
(1)对拌合物稠度的影响混凝土拌合物的稠度主要取决于水泥用量和速凝剂的适宜掺量。工程实践证明,速凝剂的掺量高,一般能产生凝聚性的混凝土拌合物,并能增加一次性喷射层的厚度。
(2)对凝结时间的影响在适宜速凝剂掺量时,混凝土拌合物的初凝时间可缩短到5min以内,终凝时间可在10min之内。较高的掺量的速凝剂将会进一步缩短初凝时间。
2.对硬化混凝土的影响
(1)对抗压强度的影响掺入速凝剂能使喷射混凝土的早期强度得到显著的提高,混土1d的抗压强度可达6.0~15.0MPa,不论采用干喷或湿喷方法,在最佳掺量时喷射混凝土的后期抗压强度一般都低于相应未掺速凝剂的混凝土。
速凝剂使喷射混凝土后期强度下降的原因是:铝酸三钙会迅速水化,并从混凝土的液相中析出,其水化物导致水泥浆迅速凝结;水化初期生成疏松的铝酸盐结构,硅酸三钙的水化受到阻碍使得水泥石的内部结构中存在缺陷;使用速凝剂后混凝土流动性瞬时丧失,混凝土成型中密实度难以保证。以上这些不利因素,应采取相应措施加以解决。
(2)对黏结强度的影响使用速凝剂在干喷和湿喷两种混合施工工艺中,喷射混凝土和岩石表面之间能得到相当好的黏结性。在一定的范围内,喷射混凝土的黏结强度随着速凝剂掺量的增加而增大;超过一定范围后,随着凝剂掺量的进一步增加而下降。因此,在喷射混凝土的施工中,一定要经过混凝土配合比试验,准确确定混凝土的黏结强度和速凝剂的掺量
(3)对混凝土收缩的影响工程实测结果表明,掺速凝剂的混凝土收缩比对应不参速凝剂的混凝土大。一般来说,混凝土的收缩都随着混凝土拌合物的用水量及速凝剂掺量的增加而增大。主要原因是喷射混凝土的水泥用量比较大、砂率较高及掺入速凝剂的影响。另外,混凝土的收缩和养护条件也有关系,干燥条件下养护比潮湿条件养护时收缩增加。因此在喷射混凝土施工时一定要加强养护,防止收缩开裂。
(4)对弹性模量的影响与普通混凝土一样,掺加速凝剂的喷射混凝土,其弹性模量着龄期增长和抗压强度的提高而增大。一般来说,喷射混凝土的抗压强度与弹性模量的关系,与普通混凝土基本相同。
(5)对抗冻性能的影响工程实践证明,掺加速凝剂的混凝土具有良好的抗冻性能。速凝剂本身虽没有引气作用,但在喷射混凝土中会将一部分空气流带入混凝土中,这些空气在喷射压力的作用下,在混凝土内部形成了较多的、均匀的、相互隔绝的小气泡,从而可提高混凝土的抗冻性。
6)对抗渗性能的影响掺加速凝剂的喷射混凝土,一般都采用低水灰比和高水泥用量,因此非常有利于混凝土抗渗性的提高。此外,喷射混凝土一般采用级配良好的坚硬集料,这些集料具有密度高、孔隙率低等特点,使混凝土的抗渗性得到提高。
(7)对碱-集料反应的影响对于碱性速凝剂,活性集料的使用是十分不利的,很容易加剧混凝土中碱-集料反应。因此,施工时应避免使用活性集料。目前,我国生产的速凝剂绝大多数不含有氯离子,因此对钢筋锈蚀无不良影响。

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