氟硅酸盐对混凝土性能的影响

d o i :10.3963/j .i s s n .1674-6066.2019.01.006氟硅酸盐对混凝土性能的影响

蔡老虎,张立国

(南京生物医药谷建设发展有限公司,南京210000

)摘 要: 通过研究氟硅酸盐对混凝土凝结时间㊁

工作性㊁抗渗性能的影响,探讨氟硅酸盐对于综合改善混凝土耐久性的可行性㊂结果表明:掺入适量氟硅酸盐,可有效延长混凝土凝结时间;掺入0.5%氟硅酸镁,

混凝土具备最佳的工作性能;掺氟硅酸盐外加剂混凝土具有良好的抗渗性能;综合改善混凝土耐久性的氟硅酸盐最佳掺量为0.5%的氟硅酸镁㊂关键词: 氟硅酸盐; 混凝土; 凝结时间; 抗渗性能; 耐久性

I n f l u e n c e o f F l u o r o s i l i c a t e o n t h eP e r f o r m a n c e o fC o n c r e t e

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o r d s : f l u o r o s i l i c a t e ; c o n c r e t e ; s e t t i n g t i m e ; i m p e r m e a b i l i t yp e r f o r m a n c e ; d u r a b i l i t y 收稿日期:2018-11-30.作者简介:蔡老虎(1987-),硕士,工程师.E -m a i l :491363776@q q

.c o m 氟硅酸盐作为混凝土外加剂,可以有效改善其耐久性能㊂氟硅酸盐可用于耐酸混凝土中生成反应物氟硅酸钠,我国早期也曾使用氟硅酸镁溶液作为混凝土表面硬化剂,在水泥混凝土中掺入氟硅酸钠也可以起到缓凝

作用㊂P l a n k [1]等人研究了外加剂对混凝土浆体流变特性㊁

收缩及相关机理的影响㊂王立久[2]认为以氟硅酸盐为主要成分的超缓凝剂能有效减少塌落度损失,防止水化热裂缝和减少混凝土收缩㊂抗冻性能明显提高㊂以

氟硅酸钠和柠檬酸和糖蜜进行复配研究[3],结果显示复配外加剂可有效提高缓凝效果,并增强混凝土的抗渗性能㊂

通过研究氟硅酸盐对混凝土凝结时间㊁工作性㊁抗渗性能等的影响,探讨氟硅酸盐对于综合改善混凝土耐久性的可行性㊂

1 试验材料和方法

该试验配比为水泥467k g /m 3,砂682k g /m 3,碎石1113k g /m 3,水154k g

/m 3,外加剂0.90%㊂水泥:选用马鞍山海螺水泥厂生产的PO 42.5普通硅酸盐水泥;

粉煤灰:采用谏壁电厂的I 级粉煤灰;细骨料:采用河砂,细度模数2.7,Ⅱ区中砂;粗骨料:采用5~20mm 连续级配石灰石质碎石㊂

氟硅酸盐为氟硅酸镁和氟硅酸锌,氟硅酸盐掺量取0㊁0.25%㊁0.5%㊁0.75%㊁1.0%㊁2.0%㊂2 结果与讨论

2.1 氟硅酸盐对混凝土凝结时间的影响

王善拔[4]等人认为混凝土凝结时间与缓凝剂掺量呈正相关,缓凝型减水剂增加一倍[5],混凝土凝结时间

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2建材世界 2019年 第40卷 第1期

也几乎增长一倍㊂锌盐的缓凝机理为:它能够在水泥粒子表面形成难溶性膜,阻碍水泥进一步水化[6]㊂当前针对氟硅酸盐作为缓凝剂的研究较少,文中选取氟硅酸镁㊁氟硅酸锌,掺量分别为0%㊁0.25%㊁0.5%㊁

0.75%㊁1.0%㊁2.0%,进行混凝土凝结时间试验研究

㊂图1㊁图2显示,一定范围内,随着氟硅酸盐掺量增加,混凝土凝结时间随之增加㊂掺入氟硅酸盐后水泥

浆体系中出现了新的结晶产物(C a F 2等)

,使得发生水化作用的硅酸盐类溶解性降低,同时覆盖在水化产物表面会延缓水泥水化,从而对混凝土产生缓凝效果㊂当氟硅酸镁掺量超过0.75%㊁氟硅酸锌含量超过1.0%时,混凝土凝结时间随着氟硅酸盐掺量增加而降低㊂由图中也可以看出,氟硅酸镁对于混凝土凝结时间的增益效果优于氟硅酸锌,掺量超过临界值时,掺氟硅酸镁混凝土的凝结时间下降速率快于掺氟硅酸锌混凝土㊂

2.2 氟硅酸盐对混凝土工作性能的影响

秦廉[7]针对C 3A 水泥造成混凝土工作性不佳㊁

工作性损失快的弊病,采用调整外加剂的方案进行试验研究,研究认为0.05%的缓凝剂可大幅改善C 3A 水泥初始流动度及经时损失,

但混凝土泌水较严重㊂图3显示,随着氟硅酸镁㊁氟硅酸锌掺量的增加,混凝土坍落度均呈递增趋势㊂较高的坍落度使得混凝土便于浇筑㊁振捣,在控制混凝土坍落度的同时,还应避免坍落度损失快的弊病㊂图4显示,氟硅酸镁掺量0.5%㊁氟硅酸锌掺量0.25%,混凝土坍落度1h 经时损失最小㊂外加剂中电解质会对水泥水化产生影响,宏观上表现为混凝土工作性的变化情况㊂研究结果显示,氟硅酸盐掺量过高会导致混凝土产生泌水现象㊂因

此,在混凝土中掺入0.5%氟硅酸镁,坍落度较高(185mm )

,坍落度经时损失最小,使得混凝土具备最佳的工作性能

㊂2.3 氟硅酸盐对混凝土抗渗性能的影响

提高混凝土抗渗性能的常用方法为掺用引气剂或膨胀剂,改善内部空隙结构,从而提高混凝土抗渗性能㊂但膨胀剂的掺入对混凝土养护条件要求较高,尤其在夏季施工过程中,往往由于养护不合理而降低混凝

土抗渗效果㊂钱红萍[8]研究了聚羧酸外加剂对混凝土抗渗性能的影响,结果表明,在混凝土中掺入聚羧酸外

加剂是提高混凝土防裂抗酸性能的有效途径㊂氟硅酸盐作为一种缓凝型外加剂,当前关于氟硅酸盐对混凝土抗渗性能的针对性研究较少,为此,文中以氯离子扩散系数为评定参数,研究氟硅酸盐对混凝土抗渗性能的影响㊂

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