液体速凝剂的研究及工程应用

一、引言

浅谈现代隧道工程的施工,喷射混凝土是施工速度的重要保证。,加速器是喷射混凝土技术的关键。。

加速器发展经历了。:粉状速凝剂→高碱液体速凝剂→低碱液体速凝剂→无碱液体速凝剂。目前,铁路用液体NO(低)碱促进剂、高速公路、工程支护、广泛应用于隧道等工程中。。

上世纪30年代的粉末加速器,含有大量的碱金属离子。,如NA、K 等,不利于混凝土的后期强度和耐久性。,易引起混凝土碱骨料反应。。此外,当使用粉末加速器时,,仅干喷施工,大粉尘,影响施工人员健康。

20世纪70年代末,随着喷射混凝土施工技术的深入研究,喷射混凝土施工技术由干喷到湿,国外开始对液体速凝剂进行研究。80年代中期,有机无机复合无(低)碱液体速凝剂开始生产应用。目前,在日本、欧洲等发达国家,无(低)碱液体速凝剂几乎占有全部速凝剂市场。

中国加速器的研究始于20世纪60年代。,最早的促进剂主要是粉末凝固剂。,到1990年代,湿法喷涂技术引入中国,国内学者开始重视液体速凝剂的研究,液体NO(低)碱促进剂、有机无机复合型液体速凝剂在我国开始逐步研究与发展。

近几年,国道、大规模铁路建设,液体速凝剂已经占据绝对的主角位置。据统计,2015年,全国的液体速凝剂使用量占比已经超过60%,2017年预估液体速凝剂占比将达到80%,粉状混凝剂的比例将降至20%。。

液体速凝剂的技术要求

目前市场上在用的液体速凝剂,可分为低碱促进剂和无碱促进剂。,广泛应用于铁路喷射混凝土和公路喷射混凝土工程中。。他们的技术指标在各自的行业立场上有所规定。:

1)JC 477-2005《喷射混凝土用速凝剂》标准规定的速凝剂的技术要求如表1。

2)结核病 10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》规定的速凝剂技术要求如表2。

3)JT/T 108~2016公路工程 标准中规定的无碱混凝剂的技术要求。

从表1、表2、表3的比较表明,无碱促进剂1D、28d抗压强度比上的技术要求较高,此外,无碱促进剂也提出了90的要求。,也说明了液体速凝剂逐渐向无碱速凝剂的趋势发展。

液体速凝剂的工程应用研究

近几年,全国铁路建设方兴未艾。,液体速凝剂在铁路、公路隧道工程得到了广泛的应用。。为了指导工程正确选用液体速凝剂,本文作者对液体速凝剂的应用进行了研究。

测试用原材料

闽府 42.5R水泥、河砂MX、砾石5~10mm、聚羧酸系高效减水剂、Point-SN(II)液体速凝剂。

试验配合比

测试匹配,如表4所示。:

试验结果

研究了促进剂用量。、混凝土耗水量、混凝土坍落度对混凝土凝结时间的影响,结果如下:

1)混凝剂投加量对凝结时间的影响。

研究了在上述混合比下的促进剂。,混凝土凝结时间从1%变化到8%,测试结果如图1所示。。

图1 混凝剂投加量与凝结时间的关系

如图1所示,随着促进剂用量的增加,混凝土凝结时间呈快速缩短的趋势。,当剂量为6%时,设定时间达到最小值。,随着剂量的增加,凝结时间也会发生变化。,因此,使用最佳的促进剂用量。,根据不同的工程特点和施工需要,选择不同剂量。某边坡防护、抢修工程、堤防等工程,设定时间不宜太短。,你可以选择1%到3%的内容。;喷射混凝土,根据不同部位,选择正确的数量。,应该控制在4%到7%之间。。在应用时,根据工程材料、配合比的实际需要和施工要求,通过实验确定了加速剂的最佳用量。。现场喷射根据不同部位及经验,剂量从低开始。,最小复原力,最好的促进剂不是过掺杂。。

2)混凝土耗水量对凝结时间的影响

正常情况下,现场将根据材料条件和配合比例。,固定促进剂用量,混凝土坍落度控制范围的确定,实际施工时,采用单一用水方式进行双向调节。,混凝土坍落度的控制。为此,作者对水的关系进行了研究。。试验时聚羧酸系高效减水剂从0%到,区间音量,促进剂用量5%,控制(180±10)mm坍落度。测试结果如图2所示。。

图2 混凝土耗水量—凝结时间关系

如图2所示,采用固定5%速凝剂掺量及坍落度控制在(180±10)mm的情况下,当加入高性能减水剂时,最小耗水量为155kg/m。,最长设定时间。,达到70min,此时,高性能减水剂过高。,引起混凝土出血,骨料分层,加工性差,促进剂的作用受到影响。;高性能减水剂掺混0%,单位面积最高耗水量,混凝土的凝结时间也很长。,高达68分钟;当耗水量在170~19kg/m之间时,,混凝土凝结时间差异不大。,能满足施工要求。;当水胶比增大时,混凝土凝结时间明显延长。。

试验得出,在固定剂量混凝剂和坍落度控制的条件下,存在一个最佳的单一耗水量。,此时,混凝土可以满足施工要求。,同时,设定时间最短。。因此,在确定的混合比和固定促进剂用量下,控制单耗是保证Q值的重要措施。

3)混凝土坍落度对凝结时间的影响。

为确定适合喷射混凝土的最佳坍落度控制范围,本文研究了混凝土坍落度对凝结时间的影响。。

测试混合比如表4所示,固定耗水量为170kg/m。,促进剂用量为5%,通过调整高性能混凝土,配制不同坍落度混凝土,测试结果如图3所示。。

图3 混凝土坍落度-凝结时间关系

如图3所示,随着混凝土坍落度的增加,设定时间也延长。,当坍落度从80变化到200mm,设定时间略有增加。;坍落度在220mm以上时,设定时间明显延长至100min。。测试现象的描述,喷射混凝土满足施工条件。,不能简单地提高坍落度以提高注入速度。,如果坍塌通过,混凝土凝结时间明显延长。,因此,混凝土的回弹性很大。。

工程应用1:金泰铁路

位于浙江省泰州,线路长度,工程中有7条隧道。,总长度16780米,第41%行长度,总投资1亿元。,施工期44个月。。

调整促进剂和水泥的早期适应性,现场根据砂子的细度模数调整砂率,控制混凝土坍落度小于200mm的技术措施,喷射混凝土的效果较好。,小反弹,已得到建设单位的认可。。

工程应用2:穿山港铁路

宁波枢纽,正线长度,一路穿过宁波柴桥镇、Baifeng镇从白浪区到宁波船山港区。有6条主线隧道。。

在控制混凝土耗水量及坍落度的情况下,根据T的具体位置和厚度的差异,通过调整加速器的剂量,满足注射要求。,取得了良好的效果。。例如,喷雾侧壁位置。,适当降低促进剂用量;面对穹顶和较大厚度的零件,适当增加加速器剂量。

工程应用3:杭沙太高速公路

杭沙太高速公路是浙江交通“十二五”规划中单体投资最大的项目,桥梁和隧道相对较高。,山区公路建设难度大。电路全长,绍兴的起点,海的尽头,整条线的设计速度为100kM/h。,总投资约1亿元。。

在加速银的使用过程中,回弹量很高。,实地调查后,喷气砂被发现用于喷气材料中。,机制砂中含有大量的粉体。、高耗水现象。通过适当调整减水剂的用量和控制单方用水量在(180±10)kg/m等措施后,现场注射的效果有了很大的提高。。经验证,加速器的流量降低到4%到6%。,弹性较小。

结语

加速器的使用应结合具体的工程要求,在满足施工要求的条件下,现场试验应进行。,混凝土配合比测定及最佳用量,以满足操作要求。,最大限度地降低弹性。。

今后,加速器的研究方向将朝着兼容性和稳定化方向发展。、低回弹率、高强度环保型促进剂的研制。此外,在使用过程中,环境温度、搅拌时间、混凝土浇筑前的等待时间、混凝土流量控制、促进剂与其它化学外加剂的相容性、促进剂与水泥的适应性,目前,还缺乏系统深入的研究成果。,为提高产品质量和APPL提供了基础理论支持。。

湿喷技术代替干喷技术,是喷射混凝土施工技术的必然发展。。液体速凝剂解决了传统粉剂速凝剂的诸多问题,而且更环保。,这是混凝土加速器发展的突破口。。因此,液体速凝剂取代传统粉状速凝剂是大势所趋。

本文的来源是建筑添加剂的微观信号。,被授权,未经作者许可,无转载)

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