混凝土外加劑的應用誤區(qū),80%的人都用錯了!
混凝土外加劑的應用誤區(qū),80%的人都用錯了!
從1824年阿思普丁取得水泥專利,至今近200年時間里,水泥無論從配料到生產(chǎn),并無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現(xiàn)相應的性能。
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步!
但是在外加劑應用中,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!下面公式是反應膨脹的機理,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個結晶水的水化硫鋁酸鈣,也就是鈣礬石,水泥水化物的一種
一般而言,很難聽強度等級越高,自收縮越大,那么,摻入膨脹劑就是很自然想到的!但是,高強度等級肯定要低水膠比,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,就要大量的水,高強混凝土里,自身水化反應的水都不夠用,哪還有水讓你去膨脹?
另外,加了膨脹劑,更要加強養(yǎng)護,否則裂得更厲害,這里道理不再細講。
下圖是加入膨脹劑后的混凝土與普通混凝土就養(yǎng)護制度不同,收縮量的一個對比!
2000年左右,我在天津濱海大道做沿海高速技術支持工作,其間,很多朋友給我介紹防腐劑,設計圖紙也設計要加入防腐劑(主要是樁基),因為沿海地區(qū)腐蝕嚴重,各方都很重視!
但防腐劑當時并無標準,沒這個提法!我便問材料經(jīng)銷商,防腐劑的機理是什么,他回答不上來。我說那我來講吧,對鋼筋混凝土,無非是防混凝土劣化或鋼筋銹蝕。對混凝土而言,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,提高密實性就可以做到,對于抑止堿-骨料反應,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,基本不會銹蝕!后來他告訴我,實際就是阻銹劑!
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,讓大家最關注的就是氯離子對鋼筋的銹蝕作用。
氯離子在反應的前后不發(fā)生變化,氯化亞鐵絡合物只是中間產(chǎn)物,最終產(chǎn)物還是氯離子,也就是說氯離子參加反應只是起到個搬運工的作用,在氫氧根離子作用下產(chǎn)生氫氧化亞鐵。
作為樁基,根本就不具備這個反應前提!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,有個專門針對樁基防腐的研討會,邀我去做報告!我就這個專題做了發(fā)言,上臺之前,臺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)有點不對頭了,臺下掌聲沒了最后講完,主持人很尷尬宣布有請下一位,我灰溜溜下臺了,稀稀拉拉的掌聲都沒有了,包括會議主辦方,包括臺下嘉賓,大多賣阻銹劑!
后來有次中建培訓,培訓間隙,我與清華大學馮乃謙老師提到以上兩個問題,他很認可:對呀,就是這么回事,怎么很多人會不理解呢?
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!我把配比設計比作炒菜,有些人認為很貼切,有些人認為很不妥,這也很正常,各抒己見,也能互相促進。但這里實際上隱藏著一個問題:對規(guī)范的理解!配比是什么?配比就是N種材料的合理組合,前提是要達到什么效果、滿足某種預期要求!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!這個建議肯定是出于很善良的愿望!
但從另一個角度,譬如風味: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,放點佐料,很好吃,就成了武漢名吃——不臭還會被認為假冒偽劣呢!四川潮濕溫熱,古時候沒有冰箱,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,出臺相應的規(guī)范,使之洗白,合理合法應用!這都可以理解為對規(guī)范的理解與認識的變遷!
我與大家講:規(guī)范是要與時俱進的,規(guī)范是很多成功經(jīng)驗的總結,會有一定的滯后性,這一點必須考慮!我們現(xiàn)在的材料體系、結構體系、施工技術都發(fā)生了很大變化,相應的工藝必須要跟上!比如橋梁,早期我國的汽車很少,而且設計的載重量也不高,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,汽車運輸、倉儲物流越來越發(fā)達,那么汽車的載重量越來越大,還有很多車私下改裝,超十倍運載,那么我國的路橋設計規(guī)范也在不停調(diào)整,以前我國的橋梁,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,相應的,含鋼量也越來越高,底板、腹板、頂板還要加入預應力波紋管穿線,間隙越來越小,客觀上也要求必須大坍落度才能施工——這是結構體系所決定的!另外,板梁時代,含鋼梁低,梁又矮,那時的混凝土生產(chǎn)也主要以自落式攪拌機為主,不用外加劑,小坍落度是可以的,因為不用外加劑,混凝土內(nèi)部形成很多絮凝的水囊,強力振搗的時候可能振散一部分,表現(xiàn)為振完坍落度加大,自然可以流到結構內(nèi)部,但現(xiàn)在應用的外加劑,水基本都游離出來了,再振,流動性也不會有太大改觀,不用太過關注振搗引起的離析?!@是材料體系決定的!
規(guī)范的編制者也必須要多了解時代背景、技術變遷。比如,到現(xiàn)在很多規(guī)范里還在講斜向分層,技術培訓會上還在大談特談眉飛色舞,我一直很反對,因為什么?那是小坍落度混凝土的工藝,現(xiàn)在的預拌混凝土,都是大坍落度,斜向分層的結果是什么?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,根上就錯了!