抗裂硅质防水剂对水工混凝土性能的影响.pdf
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1、晕耘宰 月哉陨蕴阅陨晕郧 酝粤栽耘砸陨粤蕴杂晕耘宰 月哉陨蕴阅陨晕郧 酝粤栽耘砸陨粤蕴杂0引言水工混凝土开裂的最大原因是温度1-2,温度主要来源于胶凝材料水化产生的水化热,故合理选择原材料并优化配合比是从源头上减小大体积混凝土结构的温降收缩和自收缩、抑制结构混凝土开裂的措施之一3。在原材料选择与配合比优化方面采用水化热低的水泥品种、降低水泥用量、严格控制砂石骨料的含泥量和级配、掺加粉煤灰等技术已取得一定应用效果4-5,但仅采用这些措施抑制混凝土的开裂还不够。掺抗裂硅质防水剂也是解决混凝土抗裂防渗有效且方便的方法,作为一种新型防水剂,其主要由高分子有机化合物与多种无机化合物经过一系列物理化学反应
2、制成,成分中含有大量的天然沸石。在混凝土中掺入抗裂硅质防水剂后,其与水泥反应会在内部产生微膨胀,在钢筋和邻位约束下,可在钢筋混凝土结构中建立一定的预压应力,抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩拉应力,减小水泥水化而产生的温度应力,降低裂缝产生的风险,达到抗裂目的。其抗渗机理是防水剂在参与水泥水化的同时与水泥中的氢氧化钙发生皂化反应,生成 1 层不溶于水的胶凝材料,有效减小内部孔隙率,阻止外部的水分迁移至混凝土内部,从而提高混凝土抗渗性6-7及结构耐久性,且对环境无不利影响。鉴于抗裂硅质防水剂在实际工程中的应用研究还不够基金项目:水利部重大科技项目(SKS-2022107)收稿日期:2023-05-
3、13作者简介:林海松,男,1966 年生,高级工程师,E-mail:。通讯作者:陈建国,教授级高级工程师,E-mail:。抗裂硅质防水剂对水工混凝土性能的影响林海松1,黄卓杰2,3,王训怀4,韩伟栋4,陈建国2,3(1.南宁交通投资集团有限责任公司,广西 南宁530000;2.广西壮族自治区水利科学研究院,广西 南宁530000;3.广西水工程材料与结构重点实验室,广西 南宁530000;4.河海大学,江苏 南京210000)摘要:为减少水工混凝土的开裂,研究了抗裂硅质防水剂对混凝土力学性能、热学性能、抗渗、抗裂和微观结构的影响。结果表明,5%掺量的抗裂硅质防水剂使混凝土 28 d 抗压强度提
4、高了 3.6%,90 d 劈裂抗拉强度高了 8.7%,14 d 温升值降低了 12.3%,抗渗等级从 W6 提升到 W12,抗裂等级从郁级提升到玉级,裂缝数量和宽度显著降低。抗裂硅质防水剂有利于提高混凝土的力学、热学、抗渗和抗裂性能。关键词:硅质防水剂;水工混凝土;力学性能;热学性能;防渗抗裂中图分类号:TU57+2文献标识码:A文章编号:1001-702X(2023)09-0001-04Effect of crack resistant silicone waterproof agent on properties of hydraulic concreteLIN Haisong1,HUAN
5、G Zhuojie2,3,WANG Xunhuai4,HAN Weidong4,CHEN Jianguo2,3(1.Nanning Communications Investment Group Co.Ltd.,Nanning 530000,China;2.Guangxi Research Institute of Water Resources,Nanning 530000,China;3.Guangxi Key Laboratory of Water Engineering Materials and Structures,Nanning 530000,China;4.Hohai Univ
6、ersity,Nanjing 210000,China)Abstract:To minimize the crack of hydraulic concrete,the effects of crack resistant silicone waterproof agent on the mechani原cal properties,thermal properties,impermeability,crack resistance,and microstructure of concrete were studied.The results showedthat the compressiv
7、e strength increased by 3.6%at 28 days,the splitting tensile strength increased by 8.7%at 90 days,the temper原ature rise decreased by 12.3%at 14 d,the impermeability level increased from W6 to W12,the crack resistance level increasedfrom 郁 to 玉,and the number and width of cracks significantly decreas
8、ed.Crack resistant silicone waterproof agent is beneficialfor improving the mechanical,thermal,impermeable,and crack resistance properties of concrete.Key words:crack resistant silicone waterproof agent,hydraulic concrete,mechanicalproperties,thermal properties,anti seepageand anti-cracking中国科技核心期刊1
9、新型建筑材料圆园23援09系统和深入,本文开展了掺 5%抗裂硅质防水剂在水工混凝土中的应用研究,分析抗裂硅质防水剂的掺入对混凝土性能的影响。重点研究了其对混凝土防渗抗裂性能的影响,为抗裂硅质防水剂在水利工程中的推广应用提供参考。1试验1.1试验材料水泥:P MH42.5 中热硅酸盐水泥,密度 3110 kg/m3,广西鱼峰水泥股份有限公司;细骨料:硅质岩人工砂,细度模数3.6,表观密度 2700 kg/m3,堆积密度 1510 kg/m3,柳州洋溪石料场;粗骨料:白云岩块石,粒径范围 5耀40 mm,柳州鱼峰水泥厂崖石料厂;粉煤灰:域级,密度 2130 kg/m3,广西桂林国能永福发电有限公司
10、;减水剂:PCA-郁缓凝型聚羧酸减缩抗裂高性能减水剂,江苏苏博特新材料股份有限公司;抗裂硅质防水剂:JX-芋W 型,金华欣生沸石开发有限公司。水泥和抗裂硅质防水剂的主要化学成分见表 1,抗裂硅质防水剂的扫描电镜照片见图 1,实际使用效果见图 2。表 1水泥和抗裂硅质防水剂的主要化学成分%图 1抗裂硅质防水剂的 SEM 照片图 2抗裂硅质防水剂的实际使用效果1.2配合比设计本次试验设定目标水胶比为 0.45,骨料级配采用二级配,空隙率为 33%,二级配石子粒径分别为 520、2040 mm,质量比为 m(小石)颐m(中石)=40颐60,水泥使用中热水泥,粉煤灰占胶凝材料的 30%。抗裂硅质防水剂
11、掺量为胶凝材料质量的0、5%,减水剂掺量为胶凝材料质量 1%,试验配比如表 2所示。表 2混凝土配合比设计kg/m31.3试验方法混凝土立方体抗压强度与劈裂抗拉强度参照 SL/T 3522020 水工混凝土试验规程 进行测试,其试件尺寸为 150mm伊150 mm伊150 mm,混凝土试件成型后在标准养护室中养护 24h 拆模,测试试件 7、28、90 d 的抗压强度和 7、14 d 的劈裂抗拉强度。混凝土绝热温升试验根据 SD 10582 水工混凝试验规程 要求,采用 HJW-3 型混凝土绝热温升测定仪测试1、3、7、14 d 的绝热温升值。混凝土早期开裂使用 600 mm伊600 mm伊6
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