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    混凝土防凍劑配制的技術

    2019-12-05

    混凝土防凍劑是能使商品混凝土在負溫度下硬化,并在規定時間內達到足夠防凍強度的外加劑。我國規定當氣溫連續5天低于5℃即進入冬季施工階段。我國廣大的北方地區冬季氣溫都比較寒冷,每年冬季長達4~6個月。北京屬于華北地區,一般情況下每年11月15日開始進入冬季施工,約到次年的3月15日冬季施工結束,冬季施工時間約4個月。商品混凝土防凍劑是目前北方地區冬季施工采用的外加劑,也是商品混凝土外加劑的主要品種之一。

    混凝土防凍劑

    我國防凍劑的發展從成分上大體經歷了含氯鹽型、氯鹽阻銹型、無氯高堿型和無氯低堿型幾個階段,其中含氯鹽的防凍劑不允許用于鋼筋商品混凝土和預應力商品混凝土結構中,現在大多數用作砂漿防凍劑。從防凍劑在商品混凝土中的摻量來看,防凍劑也經歷了高摻量(10%~15%)向低摻量(3%~5%)的發展過程。由于預拌商品混凝土的大量使用,防凍劑的形態也從粉劑逐漸發展到液體產品為主。今后幾年,北京地區將推廣應用無氯、低堿、低摻量、高效能、液體型防凍劑,鼓勵研制開發有機物組分的液體型防凍劑和有機物組分——無機物組分復合的液體型防凍劑,積極開發引氣型防凍劑。目前,我國在研制開發新型防凍劑的原材料方面尚沒有重大突破,還未能出現性價比高、品質優良的新型防凍劑產品。


    混凝土防凍劑

     混凝土外加劑協會統計,市場上的無氯低堿防凍劑產品的主要成分為硝酸鹽、亞硝酸鹽和一些特殊表面活性劑,其堿含量一般小于0.2%,氯離子含量小于0.1%,都是液體產品,密度在1.30~1.45之間,推薦使用量為3~5升/100千克水泥,約相當于水泥重量的4%~7%.其中NMB公司的防凍劑使用聚乙二醇酯和無機硝酸鹽作為防凍組分。我國也有些企業采用過乙二醇作為防凍組分,甚至采用甲醇作為防凍成分,其效果如何未見報道。但甲醇是有毒物質,用于商品混凝土中對環境的危害肯定比尿素要大得多。


    到目前為止對防凍劑的研究都集中在早強組分和防凍組分的選擇上,而減水成分對防凍性能的影響沒有相關研究報道。北京科峰建材廠在防凍劑用減水組分方面進行了大量的試驗研究,通過N-磺酸對三聚氰胺進行磺化,在減水劑分子中引入-NH2基團,在適當的酸度下聚合而制得改性三聚氰胺有效減水劑,其性能指標如表1所示。這種有效減水劑減水率高、早期強度高、-10℃內抗凍性能好、不含氯鹽、堿含量低、無結晶沉淀現象,摻加少量防凍組分就能滿足防凍劑(-10℃)的質量要求,在配制液體低堿商品混凝土防凍劑方面開辟了一條新思路,值得借鑒和進一步深入研究。


    為了探討不同減水組分對商品混凝土防凍性能的影響,我們設計了采用普通萘系有效減水劑(UNF-5)、氨基磺酸鹽高效減水劑(QJ-5)和改性三聚氰胺有效減水劑(QJ-5A)作為減水組分配制防凍劑的性能的試驗。試驗采用冀東42.5普通硅酸鹽水泥,參照JC472-92(96)《商品混凝土防凍劑》和DBJ01-2002《商品混凝土外加劑及應用技術規程》(泵送防凍劑)進行。試驗時商品混凝土入模成型3小時后移入-10℃~-12℃的冰柜中,負溫養護7天后取出。

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