防冻剂试验交流材料PPT课件.ppt

1 外加剂公司二 一四年十一月 防冻剂试验交流 2020 3 18 2 目录 一 混凝土防冻剂检验及验收二 防冻剂试验注意事项三 冬季混凝土生产时 混凝土含气量对混凝土性能的影响四 冬季混凝土生产时 混凝土泌水对混凝土性能的危害五 搅拌站冬季生产混凝土时注意事项六 冬季施工时 施工单位存在的突出问题 2020 3 18 3 一 混凝土防冻剂检验及验收 1 术语和定义2 混凝土配合比规定3 匀质性指标4 掺防冻剂混凝土性能5 试件制作6 抗压强度比7 取样 2020 3 18 4 一 混凝土防冻剂检验及验收 1 术语和定义1 1 防冻剂能使混凝土在负温下硬化 并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂 1 2 基准混凝土不掺防冻剂的标准条件下养护的混凝土 1 3 受检标养混凝土掺防冻剂的标准条件下养护的混凝土1 4 受检负温混凝土掺防冻剂并按规定条件养护的混凝土1 5 规定温度受检混凝土在负温养护时的温度 该温度允许波动范围为 2 规定温度分别为 5 10 15 2020 3 18 5 一 混凝土防冻剂检验及验收 2 混凝土配合比规定2 1 GB8076 2008 混凝土外加剂 规定使用强度等级为42 5的基准水泥 P 型硅酸盐水泥 掺防冻剂的基准混凝土和受检混凝土单位水泥用量为330Kg m3 2 2 掺防冻剂的基准混凝土和受检混凝土的砂率为36 40 混凝土容重为2350 2450kg m32 3 石子使用二级配 其中5mm 10mm 占40 10 20mm占60 满足连续级配要求 针片状物质含量小于10 空隙率小于47 含泥量小于0 5 如有争议 以碎石结果为准 2 4 砂子采用 区中砂 细度模数为2 6 2 9 含泥量小于 2 5 用水量 掺防冻剂的基准混凝土和受检混凝土的坍落度控制在 80 10 mm的用水量为坍落度在 80 10 mm时的最小用水量 2020 3 18 6 一 混凝土防冻剂检验及验收 水 3 匀质性指标表一 2020 3 18 7 一 混凝土防冻剂检验及验收 4 掺防冻剂混凝土性能表二 2020 3 18 8 一 混凝土防冻剂检验及验收 5 试件制作防冻剂试验用的水泥 砂子 石子 水 防冻剂应在 20 3 环境温度下放置24小时 确保试验用原材料与试验环境温度一致 基准混凝土试件和受检混凝土试件应同时制作 受检混凝土在搅拌过程中 防冻剂与水应混合均匀后一次性加入搅拌机内 不允许搅拌过程中再加入水或防冻剂 掺与不掺防冻剂混凝土坍落度为80mm 10mm 试件制作采用振动台振实 震动时间为15s 掺防冻剂的受检混凝土试件在 20 3 环境温度下按照表三规定的时间预养后移入冰箱内并用塑料布覆盖试件 同时将冰箱温度从高到低分阶段设置不同的温度 以控制降温速度 使冰箱温度于4h内均匀地降至规定温度 具体冰箱降温速度按照表四规定进行控制 养护7d后 从成型加水时间算起 脱模 放置在 20 3 环境温度下解冻 解冻时间按表三的规定 解冻后进行抗压强度试验或转标养养护 2020 3 18 9 一 混凝土防冻剂检验及验收 表三不同规定温度下混凝土试件的预养和解冻时间 2020 3 18 10 一 混凝土防冻剂检验及验收 表四不同规定温度下冰箱降温温度设置 2020 3 18 11 一 混凝土防冻剂检验及验收 6 抗压强度比抗压强度比以受检标养混凝土 受检负温混凝土与基准混凝土抗压强度之比表示 2020 3 18 12 一 混凝土防冻剂检验及验收 式中 R28 受检标养混凝土与基准混凝土标养28d的抗压强度之比 单位为百分数 fAT 不同龄期 R 7 R 7 28 R 7 56 的受检负温混凝土抗压强度 MPafCA 受检标养混凝土28天的抗压强度 MPafC 基准混凝土标养28天抗压强度 MpaR 7 受检混凝土负温养护7d的抗压强度与基准混凝土标准状护28d抗压强度之比 单位为百分数 R 7 28 受检混凝土负温养护7d再转标准养护28d的抗压强度与基准混凝土标准状护28d抗压强度之比 单位为百分数 R 7 56 受检混凝土负温养护7d再转标准养护56d的抗压强度与基准混凝土标准状护28d抗压强度之比 单位为百分数 2020 3 18 13 一 混凝土防冻剂检验及验收 8 取样防冻剂卸车前 必须由双方共同进行取样 签字封存 取样量不少于2Kg 供需双方各留一份 2020 3 18 14 二 防冻剂试验注意事项 1 防冻剂试验用原材料应提前1天准备好 并放置在环境温度为 20 3 的实验室待用 确保试验用原材料与试验环境温度一致 2 防冻剂试验时务必使试验室的温度保持在 20 3 保证混凝土试件预养和解冻时的环境温度 3 防冻剂试验时 确保混凝土的坍落度控制在80mm 10mm 当混凝土出机坍落度大于90mm时 混凝土 7d强度随着坍落度的增加而减小 大量试验数据表明 当混凝土出机坍落度大于220mm时 混凝土 7d强度仅有1 2MPa 不能满足标准要求 但 7 28d强度能够达到标准要求 4 务必按照JC475 2004 混凝土防冻剂 的要求使混凝土试件达到规定的预养时间后再放入冰箱 混凝土 7d进行抗压强度试验时 要按照标准规定的解冻时间进行解冻后再进行抗压试验 2020 3 18 15 二 防冻剂试验注意事项 5 由于标准规定混凝土试件放入冰箱后 应使冰箱温度于4h内均匀地降至规定温度 搅拌站现有冰箱并不能保证4h内均匀地降至规定温度 所以建议搅拌站按照表四 不同规定温度下冰箱降温温度设置 的要求进行操作 6 由于进行防冻剂试验时天气温度较高 所以用混凝土防冻剂做大坍落度试验时 防冻剂中要加入适量的缓凝组分 确保混凝土坍落度损失 而进入冬施时 天气温度很低 防冻剂中的缓凝组分需要撤掉不加 确保混凝土的凝结时间 2020 3 18 16 二 防冻剂试验注意事项 5 由于标准规定混凝土试件放入冰箱后 应使冰箱温度于4h内均匀地降至规定温度 搅拌站现有冰箱并不能保证4h内均匀地降至规定温度 所以建议搅拌站按照表四 不同规定温度下冰箱降温温度设置 的要求进行操作 6 由于进行防冻剂试验时天气温度较高 所以用混凝土防冻剂做大坍落度试验时 防冻剂中要加入适量的缓凝组分 确保混凝土坍落度损失 而进入冬施时 天气温度很低 防冻剂中的缓凝组分需要撤掉不加 确保混凝土的凝结时间 2020 3 18 17 三 冬季混凝土生产时 混凝土含气量对混凝土性能的影响 1 混凝土的抗冻机理 2 混凝土的抗冻措施 3 混凝土含气量对新拌混凝土工作性能的影响 4 防冻剂中掺入适量引气剂对混凝土性能的影响 2020 3 18 18 三 冬季混凝土生产时 混凝土含气量对混凝土性能的影响 1 混凝土的抗冻机理 混凝土拌合物浇注后之所以能逐渐凝结和硬化 直至获得最终强度 是由于水泥水化作用的结果 而水泥水化作用的速度与混凝土本身组成材料和配合比有关外 主要是随着温度的高低而变化的 当温度升高时 水化作用加快 强度增长也快 而当温度降低到0 时 存在于混凝土中的水有一部分开始结冰 逐渐由液相变为固相 这时参与水泥水化作用的水减少了 因此 水化作用减慢 强度增长相应较慢 温度继续下降 当存在于混凝土中的水完全变成冰 也就是完全由液相变为固相时 水泥水化作用基于停止 此时强度就不再增长 同时 混凝土中孔隙自由水的存在是混凝土产生冻害的原因 水结成冰体积会增加9 体积膨胀会对混凝土造成破坏 孔隙中的自由水反复冻融 对孔隙壁不断产生胀压力 最终使混凝土胀裂 2020 3 18 19 三 冬季混凝土生产时 混凝土含气量对混凝土性能的影响 2 混凝土的抗冻措施 1 使用防冻剂 可以有效降低混凝土中自由水的冰点 使混凝土强度在负温下还会有一定增长 当混凝土达到临界强度后 混凝土解冻后的强度增长受到的影响不大 所以 混凝土浇注后的保温养护措施 使之尽快达到临界强度就直接影响到了混凝土的后期强度增长 2 要提高混凝土的抗冻融能力 须使混凝土内部尽可能密实 这就要求混凝土水灰比尽可能小 一般认为 非引气混凝土要达到较高的抗冻能力 水灰比应小于0 30 采用这种方式抗冻 不仅不经济 高水泥用量引起的水化温升更不能令人接受 2020 3 18 20 三 冬季混凝土生产时 混凝土含气量对混凝土性能的影响 2 混凝土的抗冻措施 3 提高混凝土的含气量 在混凝土中引入大量均匀分布的微小气泡抵抗冻融破坏 这些微小封闭气泡互不连通 均匀稳定分布在混凝土中 当孔隙内自由水冻结时 气泡被压缩 可减轻冰冻给孔隙带来的膨胀压力 溶解时这些气泡可恢复原状 孔隙内自由水反复冻融也不致对孔壁产生很大的压力 只要引气量合适 普通混凝土也可以获得非常高的抗冻性能 气泡间距是影响混凝土抗冻能力的关键因素 对于同一强度等级的混凝土 其耐久性系数随气泡的间距增大而显著降低 2020 3 18 21 三 冬季混凝土生产时 混凝土含气量对混凝土性能的影响 3 混凝土含气量对新拌混凝土工作性能的影响引气剂能显著改善新拌混凝土性能 引气剂引入的大量球形气泡 在混凝土拌合物中如同滚珠作用 以及大量气泡的存在增加了浆体体积 浆体黏度和屈服应力 因此其新拌混凝土的和易性 塑性和内聚性得到显著提高 离析和泌水现象显著降低 在原材料比例不变的条件下 引气可以提高混凝土的流动性 而在相同坍落度条件下 引气可以降低混凝土拌合用水量 另外提高混凝土的含气量对于改善混凝土的抗渗 抗冻 抗碳化性能有明显效果 2020 3 18 22 三 冬季混凝土生产时 混凝土含气量对混凝土性能的影响 4 防冻剂中掺入适量引气剂对混凝土性能的影响防冻剂中掺入适量的引气剂 可以提高混凝土的含气量 混凝土的含气量建议控制在2 5 3 5 之间 可以改善混凝土的抗冻性 和易性 防止混凝土离析 泌水现象的发生 由于混凝土含气量提高后 混凝土的强度会适量降低 所以要严格控制混凝土的含气量 目前由于搅拌站片面追求混凝土的强度 在防冻剂中掺入适量引气剂用于改善混凝土的抗冻性 和易性的办法 会造成混凝土强度的适量降低 搅拌站需要提高胶凝材料的用量来弥补混凝土强度的损失 造成搅拌站生产成本的提高 所以搅拌站不太注重混凝土的含气量 以至于影响到混凝土的耐久性 2020 3 18 23 四 冬季混凝土生产时 混凝土泌水对混凝土性能的危害 1 混凝土泌水 2 混凝土泌水对混凝土表面的危害 3 混凝土泌水对混凝土内部结构及性能的危害 4 冬季施工时混凝土泌水的危害 2020 3 18 24 四 冬季混凝土生产时 混凝土泌水对混凝土性能的危害 1 混凝土泌水 混凝土泌水是指混凝土拌合物从浇筑后到开始凝结的这段时间 悬浮的固体颗粒在重力作用下下沉 拌合水受到挤压而上升 最后从混凝土表面析出的现象 混凝土的泌水一般出现在混凝土浇注后2小时左右 正常混凝土拌合物中适量的泌水可以降低实际的水胶比 从而使混凝土更加密实 同时 在混凝土的表面 适量的泌水可以起到一定的修饰和抹面作用 还可以防止新浇注的混凝土表面迅速干燥及开裂等 但是过量的泌水会对混凝土质量造成不利影响 过量混凝土泌水会在混凝土表面产生砂线 砂斑 麻面等现象 还会导致表面的塑性开裂 在石子的底部或侧面形成孔隙 并形成泌水通道 不仅会影响混凝土的美观 而且会影响到整个混凝土的结构性能 2020 3 18 25 四 冬季混凝土生产时 混凝土泌水对混凝土性能的危害 2 混凝土泌水对混凝土表面的危害有流砂水纹缺陷的混凝土 表面强度 抗风化和抗侵蚀的能力较差 同时 水分的上浮在混凝土内留下泌水通道 即产生大量自底部向顶层发展的毛细管通道网 这些通道增加了混凝土的渗透性 盐溶液和水分以及有害物质容易进入混凝土中 使混凝土表面损坏 泌水使混凝土表面的水胶比增大 并出现浮浆 即上浮的水中带有大量的水泥颗粒 在混凝土表面形成返浆层 硬化后强度很低 同时混凝土的耐磨性下降 这对路面等有耐磨要求的混凝土是十分有害的 2020 3 18 26 四 冬季混凝土生产时 混凝土泌水对混凝土性能的危害 3 混凝土泌水对混凝土内部结构及性能的危害在混凝土粗骨料 钢筋周围形成水囊 随着水分的逐渐挥发形成空隙 从而影响混凝土的致密性 骨料的界面强度以及混凝土与钢筋间的握裹力 泌水引起混凝土沉降导致混凝土产生塑性裂纹 塑性裂纹的存在会降低混凝土的强度 由于泌水 混凝土产生整体沉降 浇注深度大时靠近顶部的拌合物运动距离更长 沉降受到阻碍 如遇到钢筋等障碍时 则产生塑性沉降裂纹 分层浇注的混凝土受下层混凝土表面泌水的影响 造成混凝土层间结合强度降低并易形成裂缝 2020 3 18 27 四 冬季混凝土生产时 混凝土泌水对混凝土性能的危害 3 混凝土泌水对混凝土内部结构及性能的危害在干燥环境中混凝土浇注后 向上运动到达顶部的泌出水要逐渐蒸发 如果泌出水速度低于蒸发速度 表面混凝土将由于失水 由于干缩在塑性状态下开裂 这是由于混凝土表面区域受约束产生拉应力 而这时它的抗拉强度几乎为零 所以形成塑性收缩裂缝 这种裂缝与塑性沉降裂缝明显不同 与环境条件有密切关系 当混凝土受环境温度高 相对湿度小 风大 太阳辐射强烈 以及以上几种因素的组合作用 更容易出现开裂 2020 3 18 28 四 冬季混凝土生产时 混凝土泌水对混凝土性能的危害 3 混凝土泌水对混凝土内部结构及性能的危害 a 泌水 b 塑性沉降裂缝 c 塑性收缩裂缝 2020 3 18 29 四 冬季混凝土生产时 混凝土泌水对混凝土性能的危害 4 冬季混凝土泌水的危害冬季生产混凝土时 要严格控制混凝土的出机坍落度 防止混凝土离析 泌水 当天气温度降低至0 以下时 混凝土泌水后 混凝土表面极易结冰 导致混凝土表层或混凝土整体受冻 混凝土解冻后 造成的情况是混凝土表面容易起砂 起皮 粉化 更有甚者是整体冻坏 强度偏低或无强度 混凝土呈松散状态 2020 3 18 30 五 搅拌站冬季生产混凝土时的注意事项 1 冬期混凝土施工的一般规定 2 生产供应控制 3 冬施技术措施 4 现场施工要求 5 现场养护注意事项 6 应急预案 2020 3 18 31 五 搅拌站冬季生产混凝土时的注意事项 1 冬期混凝土施工的一般规定冬施的一般期限为本年11月15日至次年3月15日 当室外日平均气温连续5天稳定低于5 时即进入冬施 当室外日平均气温连续5天稳定高于5 时解除冬施 冬施期间掺用防冻剂的混凝土 混凝土浇筑时的入模温度不低于5 2020 3 18 32 五 搅拌站冬季生产混凝土时的注意事项 2 生产供应控制 1 为保证冬期施工混凝土温度 对水 砂 石采用蒸汽加热 优先采用加热水的方法 当加热水仍不能满足要求时 再对骨料进行加热 水 骨料加热的最高温度应符合下表的规定 当水 骨料达到规定的温度仍不能满足热工计算要求时 可提高水温到100 但应改变下料顺序 先下砂 石 水搅拌后再下水泥搅拌 水泥不得与80 以上的水直接接触 2020 3 18 33 五 搅拌站冬季生产混凝土时的注意事项 2 生产供应控制 2 冬季施工时 搅拌时间不得少于70S 应较常温下混凝土搅拌时间延长15 30S 3 长时间不打灰时 要把存放砂子的后料仓暖气阀门关闭 以免长时间加热 砂子温度和含水率过高 影响混凝土质量 4 拌制混凝土所采用的骨料应清洁 铲车司机对有冻块的砂子 石子要进行碾压 砂石料堆场底层有冰层时不得兜底铲料上料 砂石料中不得带有冰 雪 冻块及其它易冻裂物质 铲车上料时 尽量上含水率一致的砂石 2020 3 18 34 五 搅拌站冬季生产混凝土时的注意事项 3 冬施技术措施采用综合蓄热保温施工 以确保混凝土的入模温度不低于5 具体的温度指标控制按照工程要求 进行热工计算 确保抗冻临界温度 混凝土受临界强度按不小于4 0MPa控制 2020 3 18 35 五 搅拌站冬季生产混凝土时的注意事项 4 现场施工要求 1 混凝土浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢 严禁用清水冲洗 混凝土坍落度损失大时 严禁向罐车中加水 2 混凝土运至工地后 应抓紧时间浇筑 最好在45min内浇筑完毕 浇筑完毕后在混凝土的外露表面 用塑料薄膜和保温材料双重覆盖 加强混凝土的初期养护 养护温度不得低于防冻剂的规定温度 达不到规定温度时 应立即采取保温措施 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 3 混凝土浇筑后应在裸露混凝土表面采用塑料布等防水材料保湿 混凝土在养护期间应防风防失水 4 模板外和混凝土表面覆盖的保温层 不应采用潮湿状态的材料 也不应该将保温材料直接铺盖在潮湿的混凝土表面 2020 3 18 36 五 搅拌站冬季生产混凝土时的注意事项 4 现场施工要求 5 虽然混凝土中掺有防冻剂 但混凝土在强度达到5Mpa之前应做好混凝土的保温措施 防止混凝土受冻 6 防冻剂可以使水泥在较低的温度下继续发生水化反应 并不能起到保温作用 当混凝土热量损失过快时 防冻剂一样会失效 7 模板和保温层 应在混凝土冷却到5 后方可拆除 当混凝土与外界温差大于20 时 拆模后的混凝土表面 应临时覆盖 使其缓慢冷却 8 采用的保温材料 草袋 麻袋 应保持干燥 9 在模板外部保温时 除基础可随浇筑随时保温外 其它结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土 钢模表面可先挂草帘 麻袋等保温材料并扎牢 然后再浇筑混凝土 2020 3 18 37 五 搅拌站冬季生产混凝土时的注意事项 4 现场施工要求 10 保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上 可先覆盖塑料薄膜 上部再覆草袋 麻袋等保温材料 保温材料的铺设厚度为 一般情况下0 以上铺一层 0 以下铺二层或三层 大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温 其保温层厚度 材质应根据计算确定 11 拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料 以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝 12 分层浇筑混凝土时 已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前 不应低于计算规定的温度也不得低于2 13 GB50119 2003 混凝土外加剂应用技术规范 规定 日平均气温一般比日最低气温高5 左右 施工允许使用最低温度比规定温度低5 的防冻剂 所以 5 10 15 的防冻剂产品可以在环境最低温度为 10 15 20 的环境下使用 2020 3 18 38 五 搅拌站冬季生产混凝土时的注意事项 5 现场养护注意事项混凝土入模浇筑完毕的预养阶段 浇筑后4 6小时 对混凝土的早期强度发展 初凝前不出现冻结现象和后期强度增长等十分重要 因此要特别重视混凝土浇筑后的早期保温养护工作 掺防冻剂的混凝土结构的现场养护应采取覆盖保温措施并符合 JGJ104 97 建筑工程冬期施工规程 的要求 建议采取有效的保温养护措施以使混凝土的环境温度 10 以保证混凝土的及时达到临界强度与正常水化 同时也保证达到拆模强度的合适时间 现场养护时 在负温条件下严禁浇水养护 且外露表面必须覆盖 初期养护温度 不得低于防冻剂的规定温度 当温度降低到