在冬季施工中,新浇筑的混凝土内水份*冻结,使其体积增大为原来的9%,严重破坏混凝土的内部结构,因此我们在施工时必须采取一些防冻措施。而众多的防冻方法中在混凝土中加入混凝土防冻剂是施工中经常采用的方法。
从七十年代起,我国混凝土防冻剂发展很快,防冻剂的牌号较多,如果选用不当会对混凝土质量产生不良影响。在选用防冻剂时,一定要根据有或无筋混凝土来选择合适的防冻剂种类。现今防冻剂的种类大致可分为氯盐类,氯盐阻锈类,无氯盐类三大类:
一、氯盐类
氯盐类防冻剂主要是以氯化钠、氯化钙原料为主与其他早强组份、减水组份、引气组份等复合而成的外加剂。它有着很好的减水、早强和降低冰点的作用,但对钢筋有促锈作用。会使体积膨胀为原来的2倍,使混凝土产生裂缝,形成恶性循环,甚至使混凝土建筑物遭到破坏,因此氯盐类防冻剂只适用于无筋混凝土工程。
二、氯盐阻锈类
此种防冻剂主要是以氯盐与阻锈剂为主与减水组分、早强组分、引气组分等复合的外加剂。具有减水、早强、防冻和阻锈效果,可广泛地应用到钢筋混凝土工程中。
三、无氯盐类
该类防冻剂是以亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐和尿素为主复合的外加剂。它对钢筋无锈蚀作用,但亚硝酸盐、硝酸盐会引起应力腐蚀。因此不得用于预应力混凝土工程以及镀锌钢材或与铝铁相接触部位的钢筋混凝土结构。用尿素生产的防冻剂,因掺量大有污染环境的现象,现已很少使用。正规厂家生产的防冻剂往往都是复合型的防冻剂。可充分汇集各种组分的优点,即可减水、增强,又可降低冰点,加速水泥在负温条件下水化,提高早期强度,又可减轻冻结应力对混凝土的破坏,所以该种防冻剂防冻效果好,是冬季混凝土施工中比较理想的防冻剂。
选择了正确的防冻剂如果在使用时不当同样会影响混凝土质量所以在使用混凝土防冻剂时要注意以下几点事项:
1.让厂家提供产品说明书,***部门给做的产品鉴定报告和厂家的产品合格证,以防购入不合格产品。
2.在规定的温度内一定要按厂家提供的掺量使用或使用施工现场水泥通过试验确定掺量,并派专人对掺量进行控制。
3.在施工时,外加剂的适应温度一定要按日较低气温掌握,这样使用才安全。
4.使用液体防冻剂如有沉淀时应搅拌均匀后再使用。粉剂防冻剂如受潮结块,应磨碎通过0.63mm的筛后方可使用。
5.在混凝土施工中不得采用活性骨料或混有活性氧化硅的骨料。因为防冻剂中含有较多的钾、钠离子,在混凝土硬化过程中与活性氧化硅作用会产生混凝土膨胀,导致结构破坏,降低混凝土的使用性和耐久性。
6.冬季施工在满足施工要求的情况下,一定要少用水,按要求严格控制水灰比。
7.气温低于-5℃时,可用热水拌合混凝土,水温**65℃时,热水应先与骨料拌合,再加水泥拌合,气温低与-10℃时,骨料可移置暖棚或采取加温措施。
8.掺防冻剂的混凝土拌合物,出机温度不得低于10℃,入模温度不可低于5℃。
9.掺防冻剂的混凝土不得浇注在冻结的基础之上。如基础冻结,应采取保温措施。
10.混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,但不得用蒸汽直接融化冰雪,以免再度结冰。
11.掺防冻剂的混凝土运至浇注处应在15分钟内浇注完毕,并在浇注完毕后外露混凝土表面覆盖塑料薄膜或保温材料。
12.掺防冻剂的混凝土在负温条件下不得浇水养护。初期养护温度不得低于防冻剂的规定温度,否则应采取保温措施。
13.拆模后混凝土表面温度与环境温度之差大于15℃时,应采用保温材料覆盖养护。
总之,在冬季混凝土施工中,除了选用适合的防冻剂,施工时严格按产品使用说明和规范操作施工外,具体在施工中还要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防措施施工,才能切实防止混凝土结构冻坏的现象发生。
以氯化钙,碳酸钾等为防冻组分的防冻剂会减少商品混凝土的凝结时间。因此,当商品混凝土需要长距离运输时,即使在低温情况下,防冻剂必须与**或无机阻凝剂复配使用。
温度升高,水化作用加快,强度增长加快,而当温度降低到0℃时,存在于商品混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相(水)变为固相(冰),这时参与水泥水化作用的水减少了,水化作用减慢,强度增长相应变慢。温度继续降低,商品混凝土强度不再增长。
弹性是商品泵送机械性能的一个重要方面。弹性模量则是表征商品混凝土结构敏捷感程度的一个参考。掺防冻剂商品混凝土的弹性提高,而掺碳酸钾防冻剂的商品混凝土具有较低的弹性模量。
实验得出:温度每降低1℃,水泥的水化反应速率约降低5%~7%,在1~0℃范围内水泥的活性急剧降低,水化作用缓慢。一般在温度低于0℃的某个范围时,游离水开始结冰。温度下降到-15℃左右时,游离水几乎全部结冰,致使水泥的水化和硬化完全停止。当液态水转化为固态水晶时,其体积约增大9%,使商品混凝土产生内应力并造成骨料与水泥颗粒的相对位移及内部水分向负温表面迁移,在商品混凝土内部形成冰聚体而引起局部结构破坏。
试验室方法
防冻剂中氯离子的含量在试验室的检验主要有铬酸钾指示硝酸银滴定法、电位滴定法以及离子色谱法三种方法。铬酸钾指示硝酸银滴定法主要按照GB/T50344—2004《建筑结构检测技术标准》给出的检验方法,以硝酸银作为标准溶液进行滴定,用二级微商法计算硝酸银标准溶液所用体积,最后结合空白试验即可计算出样品中的氯离子重量。电位滴定法原理是通过测量滴定过程中电池电动势的突跃来确定滴定终点进而通过所测消耗AgNO3量来计算体系中氯离子的含量。这个突跃的变化主要是因为在滴定到达终点前后,滴液中的待测离子浓度往往连续变化n个数量级进而得到明显的滴定终点。离子色谱法作为目前分离混合阴离子的较有效方法,它采用交换容量非常低的特制离子交换树脂为固定相,在分离柱后,用抑制器来消除淋洗液的高本底电导,由于消除了淋洗液的高本底电导,采用电导检测器可灵敏检测出各种无机离子。
1、早强组分:加速商品混凝土的凝结硬化,使之尽快达到抗冻临界强度;在达到临界强度以后,加快商品混凝土硬化速度,克服负温、低温造成的强度增长缓慢现象。