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      混凝土中的新技術,預制構件

      作者:上海華謹建材 發布日期:2021-01-04 14:09:05

        預制構件由于施工工藝的改變,對混凝土提出了與普通商混不同的性能需求,需要不斷改進以滿足要求,尤其在凝結時間、早強性能、表觀效果上有更高要求。
       
        中建西部建設新材料科技有限公司結合技術研究實踐,在“預制構件工廠效率品質提升”專題交流會上,根據預制構件生產工藝的需求,詳細分享了混凝土早期強度加強技術,混凝土表面蝕刻技術和混凝土水性脫膜技術,并帶來新產品介紹,助力我國預制構件廠家技術升級。
       
        一、混凝土早期強度加速技術
       
       ?。ㄒ唬┧囝w料超分散加速水化
       
        加速原理:普通聚羧酸減水劑用于預制構件時,混凝土早期強度發展難以滿足預制構件快速脫模、起板的要求,尤其是冬季低溫條件下更加明顯。
       
        研究表面,減水劑的不同的分子結構會影響水泥的分散效果。普通聚羧酸的分子結構是長主鏈短側鏈的分子結構,主鏈長29.5nm,側鏈長4.5nm。這樣的分子結構對水泥顆粒的覆蓋度高,與水泥顆粒結合強,會遮蔽水泥顆粒的水化點位。而早強型聚羧酸采用短主鏈長側鏈的分子結構,主鏈長19.3nm,側鏈長30.1nm。這種結構對水泥顆粒的覆蓋度低,結合弱,圍繞在水泥顆粒表面呈類星型結構,顆??伤c位更多,從而加速了礦物溶解。
       
        基于以上原理,通過常溫氧化還原引發體系,控制聚合物分子量大小和分布,制備得到了新型聚羧酸分子(PCZ)
       
        GPC測試表明,該聚羧酸分子出峰時間更早,PCZ分子量相對比普通減水劑更大。動態光散射結果表明PCZ的單分子尺寸和分子聚集體尺寸均小于普通型(PCE)聚羧酸分子,可以減弱水化位點的掩蔽,加速水化歷程。
       
        超分散早強減水劑可縮短水泥漿體的水化誘導期,使最大放熱峰提前3h以上(11小時提前到8小時);
       
        在5℃、15℃條件下養護24h,較常規減水劑分別提升了48%和15%,低溫早強性能優勢明顯。5℃時24h強度從9.8MPa提高到14.5MPa.15℃時強度從16.2提高到18.6MPa。
       
        XRD12h測試表明摻入早強減水劑的試樣中Ca(OH)2衍射峰相比對比樣要強,說明早強減水劑有利于促進C3S的早期水化,生成較多的水化產物CSH凝膠。
       
        通過SEM發現,摻入早強減水劑的試樣12h的CSH凝膠更多,與其它水化產物搭接更加緊密。
       
        較普通型PCE而言,PCZ-ZJ-ESI、PCZ-Sika、PCZ-AK和PCZ-LH的最大放熱峰分別提前3.45h、3.01h、2.11h和2.01h。
       
        同條件對比,摻入PCZ-ZJ-ESI的水泥膠砂對水泥膠砂28d強度無影響。
       
        在5℃、15℃條件下養護24h,較常規減水劑分別提升了48%和15%,低溫早強性能優勢明顯。
       
        在高溫蒸養情況下,由于水泥的水化速度得到了顯著提高,早強減水劑的強度提升作用不顯著。
       
        2、納米CSH晶核加速技術
       
        早強減水劑在蒸養下強度發展提升不明顯。對此,我們可根據水泥水化的機理,考慮使用納米二氧化硅作為晶核,進一步加速巷子蒸養情況下水泥水化的進程。
       
        研究文獻表明,納米二氧化硅顆??勺鳛樵鐝妱?,能顯著提升早期強度,這方面系統的研究較少,同時納米二氧化硅也存在單價高、摻量高、分散差的缺點。
       
        因此我們嘗試納米CSH作為晶核,以控制成本,同時從制備工藝著手,通過溶液沉淀法形成納米CSH懸浮液,并控制晶核粒徑尺寸,以保證穩定性和分散能力。
       
        與普通早強劑的性能對比表明,在常溫環境和高溫養護條件納米CSH晶核均有突出的性能優勢,能很好的匹配預制構件的高溫養護工藝。4%摻量下,6小時50度高溫養,可從8MPa提升到20MPa。
       
        進一步觀察28d強度,可以發現,28d齡期強度無倒縮現象。
       
        納米晶核技術能很好適應高溫蒸養環境,在預制構件的應用場景中有較大使用空間。
      UHPC

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