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低碱水泥之烦恼

楼主:混凝土外加剂专家江苏中铁奥莱特 时间:2019-11-07 16:57:52

-江苏中铁奥莱特-
-混凝土外加剂专家-
-专业生产聚羧酸减水剂-
低碱水泥
低碱水泥是指碱金属氧化物(氧化钾和氧化钠)含量低的水泥。总碱含量以当量氧化钠(Na2O+0.658K2O)计算,低碱水泥要求总碱含量(当量氧化钠)低于0.6%。  低碱水泥可以是硅酸盐系列水泥的任何品种。只要含碱量低于0.6%就是低碱水泥。
根据一些工程设计要求,必须使用低碱水泥,其原因是:

设计使用寿命较长,对混凝土耐久性要求非常高,当混凝土长期处于潮湿环境中,若混凝土碱含量大于3Kg/m3时,骨料具有碱活性时,易引起混凝土碱集料反应,造成碱集料破坏,引起结构安全,而水泥是含碱较高的胶凝材料,因此,为了预防混凝土碱集料破坏,一些工程必须使用低碱水泥。低碱水泥强度高、凝结快,抗腐蚀性强,干缩性小,抗冻性能好,,适合铁路工程的施工。

但一般要加外加剂(减水剂、粉煤灰等),减水剂能使水泥颗粒分散,改善和易性,降低水泥和水的用量,从而提高水泥基材料的致密性和硬度,增大其流动性。粉煤灰能提高水泥强度,但用量过多会导致凝结速度慢。
碱集料反应
碱集料中某些活性矿物与混凝土微孔中的碱溶液产生化学反应,碱集料反应产生碱-硅酸凝胶,并吸水膨胀,体积增大3-4倍,从而引起混凝土剥落、开裂、强度降低,甚至导致破坏。防止碱集料反应的措施是选用低碱水泥或掺粉煤灰等掺和料降低混凝土中的碱性,对含有活性成分的骨料加以控制等方法。
解决办法
采用低碱水泥能够有效地预防碱集料反应。避免水泥砼体的开裂、崩塌。碱集料反应指水泥中的碱与集料 ( 即混凝土的沙、石等 ) 中的某些有害化学成份发生化学反应,形成碱的硅酸盐凝胶,体积增大 10倍,产生膨胀应力,从而导致混凝土开裂和破坏。破坏混凝土质量的“元凶”是碱-集料反应。因此采用低碱水泥是预防碱集料反应保证优质工程的重要措施。
低碱水泥在使用中存在的问题
混凝土泌水过多与混凝土拌和物的粘聚性、保水性以及水泥与外加剂的适应性有关,尤其是水泥与外加剂的适应性。这样,水泥的组成及其物化性就成为主要因素,特别是其中的C3A含量、碱含量、水泥细度、石膏种类及掺量等。

在某些工程中,低碱水泥的使用直接影响了水泥与外加剂(主要为萘系减水剂)之间的适应性。水泥中的碱以可溶和不可溶的形式存在,根据ASMT C114方法测得水泥可溶性碱含量大约在10%一60%之间变化。可溶部分很大程度以Na2SO4存在。

研究表明,尽管水泥细度和C3A含量等影响水泥和常用的萘系减水剂之间适应性,对混凝土中减水剂掺量起重要作用,但水泥中的可溶性碱含量也是一个重要的影响因素。对于低碱水泥,其情况差别很大,调整减水剂掺量,有可能得到很大的初始坍落度,但有时坍落度损失很快。当掺量不足时,制备的混凝土不仅坍落度损失快,而且当稍微过量时,混凝土会出现严重的离析和泌水。

有研究证明,水泥中可溶性碱量为0. 4%一0.6%是水泥和萘系减水剂相适应的最佳可溶性碱量。

解决方法
因此,改善硅外观质量应解决好减水剂与水泥的适应性、控制水的用量(从试验看水量的增加对泌水现象影响很大)并保证正确的砼生产和浇筑工艺。通过对试验结果认真分析、总结,从以下几方面工作入手,基本解决了混凝土外观问题。从施工实际情况来看,除局部轻微色斑外,混凝土外表平滑光洁,线形顺直,色泽基本一致,无蜂窝麻面。

(l)选用泌水量少的低碱水泥,适当调整低碱水泥的碱含量,并通过试验选择与所用水泥相匹配的减水剂。

(2)要控制所用减水剂给硅内带来过多气泡,有气泡也要独立、分散、细小。

(3)改进减水剂的性能,确保满足以上要求,并做到效果稳定,特别在高低温天气时的适应性,同时必须调整和严格控制好减水剂的掺量。

(4)采取一定措施减少水的用量。

(5)浇筑试块时尽可能模拟实际施工条件,详细制订试验施工操作说明(如砼入模、分层、振捣,分层的间隙时间,坍落度变化等情况)。试块经脱模观察后确认正式的施工配合比,并编制浇筑施工细则。

(6)浇筑混凝土时使用木模板,更能减少泌水的影响,达到更好的外观效果。
数据来源:吴胜东,钟建驰,冯兆祥。低碱水泥在润扬大桥工程中的使用及存在问题浅析
好了,今天就到这里,再见啦

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