混凝土外加劑的應(yīng)用誤區(qū),80%的人都用錯(cuò)了!
混凝土外加劑的應(yīng)用誤區(qū),80%的人都用錯(cuò)了!
從1824年阿思普丁取得水泥專利,至今近200年時(shí)間里,水泥無(wú)論從配料到生產(chǎn),并無(wú)革命性的提升與變化,但混凝土卻有了翻天覆地的變化,最主要的原因在哪里?——外加劑!
外加劑的出現(xiàn)推動(dòng)了混凝土的發(fā)展,是我們可以根據(jù)需要選用不同的外加劑來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的性能。
夏季施工的緩凝劑克服高溫帶來的坍損快的問題,后澆帶或地下室采用膨脹劑解決抗收縮問題,
海工混凝土通過摻用阻銹劑抑制鋼筋銹蝕、噴射混凝土摻用速凝劑快硬等等等等!可以說,沒有外加劑就沒有混凝土的進(jìn)步!
但是在外加劑應(yīng)用中,最基本的概念和觀念一定要有,而不能盲從盲目
現(xiàn)在的膨脹劑一般是雙膨脹源:硫鋁酸鹽和氧化鈣!下面公式是反應(yīng)膨脹的機(jī)理,從這里可以看出氧化鈣與水生成氫氧化鈣,體積膨脹,硫鋁酸鹽與氫氧化鈣、硫酸鈣和水又生成帶32個(gè)結(jié)晶水的水化硫鋁酸鈣,也就是鈣礬石,水泥水化物的一種
高強(qiáng)度等級(jí)混凝土是否要摻入膨脹劑
一般而言,很難聽強(qiáng)度等級(jí)越高,自收縮越大,那么,摻入膨脹劑就是很自然想到的!但是,高強(qiáng)度等級(jí)肯定要低水膠比,比如都在0.35以內(nèi),理論上,水泥能完全水化再加上膠凝孔毛細(xì)孔內(nèi)的水分,水膠比為0.38,所以馮乃謙先生要求高性能混凝土的水膠比要低于0.38,從公式里可以看出,膨脹劑要發(fā)生膨脹反應(yīng),就要大量的水,高強(qiáng)混凝土里,自身水化反應(yīng)的水都不夠用,哪還有水讓你去膨脹?
另外,加了膨脹劑,更要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),否則裂得更厲害,這里道理不再細(xì)講。
下圖是加入膨脹劑后的混凝土與普通混凝土就養(yǎng)護(hù)制度不同,收縮量的一個(gè)對(duì)比!
補(bǔ)償收縮混凝土與普通混凝土的長(zhǎng)度變化特性
2000年左右,我在天津?yàn)I海大道做沿海高速技術(shù)支持工作,其間,很多朋友給我介紹防腐劑,設(shè)計(jì)圖紙也設(shè)計(jì)要加入防腐劑(主要是樁基),因?yàn)檠睾5貐^(qū)腐蝕嚴(yán)重,各方都很重視!
但防腐劑當(dāng)時(shí)并無(wú)標(biāo)準(zhǔn),沒這個(gè)提法!我便問材料經(jīng)銷商,防腐劑的機(jī)理是什么,他回答不上來。我說那我來講吧,對(duì)鋼筋混凝土,無(wú)非是防混凝土劣化或鋼筋銹蝕。對(duì)混凝土而言,防混凝土腐蝕,在濱海環(huán)境下,通過減水劑降低水膠比、通過摻入摻和料消納水化產(chǎn)生的石灰,提高密實(shí)性就可以做到,對(duì)于抑止堿-骨料反應(yīng),理論上鋰鹽可以,但沒聽說大規(guī)模工程使用。剩下就是鋼筋,鋼筋防什么?銹蝕!樁基是絕氧環(huán)境,基本不會(huì)銹蝕!后來他告訴我,實(shí)際就是阻銹劑!
沿海地區(qū)主要的腐蝕因素就是硫酸鹽、氯離子、鎂離子等,對(duì)有堿活性骨料,還要考慮加鉀離子和鈉離子。其中,讓大家最關(guān)注的就是氯離子對(duì)鋼筋的銹蝕作用。
氯離子在反應(yīng)的前后不發(fā)生變化,氯化亞鐵絡(luò)合物只是中間產(chǎn)物,最終產(chǎn)物還是氯離子,也就是說氯離子參加反應(yīng)只是起到個(gè)搬運(yùn)工的作用,在氫氧根離子作用下產(chǎn)生氫氧化亞鐵。
對(duì)鋼筋銹蝕,則必須有氧氣和水才能發(fā)生!
作為樁基,根本就不具備這個(gè)反應(yīng)前提!這就像非給三亞人們每人發(fā)一套防寒服!穿了還中暑呢!!!
也就是說,樁基根本就沒有摻阻銹劑的必要,而且只有害處沒有好處!
很有意思,大概2000年左右,有個(gè)專門針對(duì)樁基防腐的研討會(huì),邀我去做報(bào)告!我就這個(gè)專題做了發(fā)言,上臺(tái)之前,臺(tái)下好多朋友與我打招呼:來了啊......我熱情洋溢地講著講著,發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)不對(duì)頭了,臺(tái)下掌聲沒了最后講完,主持人很尷尬宣布有請(qǐng)下一位,我灰溜溜下臺(tái)了,稀稀拉拉的掌聲都沒有了,包括會(huì)議主辦方,包括臺(tái)下嘉賓,大多賣阻銹劑!
后來有次中建培訓(xùn),培訓(xùn)間隙,我與清華大學(xué)馮乃謙老師提到以上兩個(gè)問題,他很認(rèn)可:對(duì)呀,就是這么回事,怎么很多人會(huì)不理解呢?
既然是感悟,信馬由韁,不成體系,這留待以后再整理豐富并校正吧!我把配比設(shè)計(jì)比作炒菜,有些人認(rèn)為很貼切,有些人認(rèn)為很不妥,這也很正常,各抒己見,也能互相促進(jìn)。但這里實(shí)際上隱藏著一個(gè)問題:對(duì)規(guī)范的理解!配比是什么?配比就是N種材料的合理組合,前提是要達(dá)到什么效果、滿足某種預(yù)期要求!炒菜是根據(jù)你手邊的食材配以佐料,做出可口的菜肴!這兩者有相似,也有區(qū)別。
有的同志提,不合格的食材堅(jiān)決不能用到餐桌上,不合格的原材也不能用到混凝土里!這個(gè)建議肯定是出于很善良的愿望!
但從另一個(gè)角度,譬如風(fēng)味:豆腐放壞了,按常規(guī)做法沒法吃,就得扔,但我們的先輩覺得扔掉太可惜,油炸一下,放點(diǎn)佐料,很好吃,就成了武漢名吃——不臭還會(huì)被認(rèn)為假冒偽劣呢!四川潮濕溫?zé)?,古時(shí)候沒有冰箱,肉很容易變質(zhì)發(fā)臭,也是用麻辣料來遮掩肉味,同時(shí)起到殺菌作用!建筑垃圾以前根本不可能用到混凝土里,現(xiàn)在為合理利用資源,出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)范,使之洗白,合理合法應(yīng)用!這都可以理解為對(duì)規(guī)范的理解與認(rèn)識(shí)的變遷!
規(guī)范是要與時(shí)俱進(jìn)的!
我與大家講:規(guī)范是要與時(shí)俱進(jìn)的,規(guī)范是很多成功經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),會(huì)有一定的滯后性,這一點(diǎn)必須考慮!我們現(xiàn)在的材料體系、結(jié)構(gòu)體系、施工技術(shù)都發(fā)生了很大變化,相應(yīng)的工藝必須要跟上!比如橋梁,早期我國(guó)的汽車很少,而且設(shè)計(jì)的載重量也不高,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,汽車運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)物流越來越發(fā)達(dá),那么汽車的載重量越來越大,還有很多車私下改裝,超十倍運(yùn)載,那么我國(guó)的路橋設(shè)計(jì)規(guī)范也在不停調(diào)整,以前我國(guó)的橋梁,以小跨徑、小厚度的板梁居多,后來都用箱梁或T梁,跨徑越來越大,25米,40米,50米 ......,梁體也越來越高,相應(yīng)的,含鋼量也越來越高,底板、腹板、頂板還要加入預(yù)應(yīng)力波紋管穿線,間隙越來越小,客觀上也要求必須大坍落度才能施工——這是結(jié)構(gòu)體系所決定的!另外,板梁時(shí)代,含鋼梁低,梁又矮,那時(shí)的混凝土生產(chǎn)也主要以自落式攪拌機(jī)為主,不用外加劑,小坍落度是可以的,因?yàn)椴挥猛饧觿?,混凝土?nèi)部形成很多絮凝的水囊,強(qiáng)力振搗的時(shí)候可能振散一部分,表現(xiàn)為振完坍落度加大,自然可以流到結(jié)構(gòu)內(nèi)部,但現(xiàn)在應(yīng)用的外加劑,水基本都游離出來了,再振,流動(dòng)性也不會(huì)有太大改觀,不用太過關(guān)注振搗引起的離析?!@是材料體系決定的!
規(guī)范的編制者也必須要多了解時(shí)代背景、技術(shù)變遷。比如,到現(xiàn)在很多規(guī)范里還在講斜向分層,技術(shù)培訓(xùn)會(huì)上還在大談特談眉飛色舞,我一直很反對(duì),因?yàn)槭裁?那是小坍落度混凝土的工藝,現(xiàn)在的預(yù)拌混凝土,都是大坍落度,斜向分層的結(jié)果是什么?離析!!!漿石分離!!!很多質(zhì)量缺陷都是這么產(chǎn)生的,除了問題還在那找原因——這才是最原因,根上就錯(cuò)了!