快硬混凝土掺合料（FACET）的开发.pdf

第 4 1 卷第 5期 2 0 1 4年 5 月 建筑技术开发 Bui l d i n g Te c hn i q ue De v e l o p me nt Vo 1 41 No 5 M a y 2 01 4 快硬混凝土掺合料 ( F A C E T ) 的开发 朱航征 编译 【 摘要】介绍了加入掺合料 F A C E T的快硬混凝土的特征、 三种制作方法和各 自的优缺点， 通过试验工程实例， 指出 加入掺合料 F A C E T的快硬混凝土施工应用须知和适用范围。 【 关键词】 掺合料； F A C E T ； 快硬混凝土； 纤维增强混凝土； 填充混凝土； 轻质快硬混凝土； 维修砂浆 【 中图分类号】 T U3 7 5 【 文献标志码】 A 文章编号】 1 0 0 1 - 5 2 3 X( 2 0 1 4 ) 0 5 - 0 0 7 4 - 0 3 DEVELoPM ENT oF F AS T HARDENI NG CoNCRE TE AGGREGATE( F ACET ) Zh u Ha ng z h e n g I n t r o d u c t i o n i s ma d e o n c h a r a c t e r i s t i c s o f f a s t h a r d e n i n g c o n c r e t e i n wh i c h F ACE T i s mi x e d ， t h r e e p r e p a r a t i o n me t h o d s a n d t h e i r a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s E n g i n e e r i n g p r a c t i c e s a r e t e s t e d t o d e s c r i b e t h e a p p l i c a t i o n i n s t r u c t i o n a n d a p p l i c a t i o n s c o p e o f f a s t h a r d e n i n g c o n c r e t e i n wh i c h F ACE T i s a d d e d a d mi x t u r e ； F ACET； f a s t h a r d e n i n g c o n c r e t e ； fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e ； fi l l i n g c o n c r e t e ；l i g h t f a s t h a r d e n i n g c o n c r e t e ； r e p a i r s l u r r y 快硬和早强混凝 土对于一些紧急的道路工程加 固工 程， 以及要求快 速施工工程 、 统筹工期或需要 控制施工 工期等， 具有广泛 的适 用领域。图 1 为 目 前 有关快 硬和早强混凝土的用例。 其 中已完成 的有 浇筑后 3 h抗 压强度 达 3 0 N mm 以上 的超快 硬混 凝土 ( 喷射混凝土， J e t C o n c r e t e ) 和浇筑后抗压强 度 达 ( 1 d ) 3 0N mm ， 以上 的超早 强混 凝 土 。喷射 ? 昆 凝土的早期强度发展优异， 适用于紧急施工类 工程 ， 但使用 的是 自行式批量搅 拌机 ， 并 要求专用 的水泥和设备， 仅适用于用量较少的工程 。 1 d ( 2 4 h ) 混凝土 由预拌混凝 土厂和搅拌车制造 ， 适用性高， 但 须在 2 4 h内运抵 施 工现场， 确保抗 压 强度所定 要求， 但 目前尚无相应的选择性。 为此， 根据需要 开发了 一种新型快硬混凝土， 即掺有新开发的掺合 料 F a c e t 的混 凝 土 ( 以下 称 F a c e t 混凝 土 ) ， 6 h可 达 2 4 N mm 抗 压强度。 1 F a c e t 混凝土的特征 快硬性掺合 料 F a c e t 的主要成分为特殊 的铝酸 钙 ( C a l c i u m a l u mi n a t e ) 与特殊的硫 酸盐， 作为胶结 材可置 换 3 0 的水泥 。 F a c e t 混 凝 土快 硬性 ( 早 期 7 4 8 0 7 0 60 5 o 40 雷 3 0 辖 2O 1 0 0 3 h 4 h 6 h 1 d 7 d 3 d 28 d 图 1 快硬和早强混凝土 强度发展性能 ) 是 以钙矾石 ( E t t r i n g i t e ) 等为代表早 期形成的铝酸钙系水化物。 硬化时间的调节采用了 羟基羟酸 ( H y d r o x y c a r h 0 k g l i c a c i d ) 系调节剂 ( R e ) ， 须按温度情况调节添加量， 以控制可使用时间。 图2 4 分别表示以普通标准混凝土为基本用于 F a c e t 混凝土在 2 0 C 环境温度下坍落度的时间变化、 第 4 1卷 朱航征 ：快硬混凝土掺合料 ( F a c e t )的开发 第 5 期 g 魁 瓣 密 g 吕 芝 癌 虹( g 皇 芝 一 、 骥 出 搐 2 5 2 0 40 3 0 2 0 1 0 O 图 2 坍落度时间变化 0 注水后的时效 s 图 3 凝 结时间 3 h 4 h 6 h 7 h l d 2 8 d 注水后的时效 ， h 图4 抗压强度的发展 凝结时间以及抗压强度的增进发展情况。 图中表示 ， 凝结调节剂的用量越高， 坍落度的时间变化则趋小， 可确保作业时的可使用时间在 1 d以上。 凝结调节剂使用量越高， 将导致凝结缓慢， 强 度发展 延迟 ， 要 达到 2 4 N mm 抗 压 强度与凝 结调 节剂的用 量有关 ， 用量 0 4 时为 3 h ， 0 6 用量 为 5 h , 0 8 用量时为 7 h ， 这说明， 使用材料尽量相同， 但受凝结调节剂用量的影响， 而使可使用时间、 凝 结和抗压强度发生较大变化， 因此有关凝结调节剂 用量的设定非常重要。 此外， 试验研究表明， 2 4 h抗 压 强度趋于近似， 考虑到凝结调节剂对抗压强度的 影响 ， 主要着重在早期强度的发展 。 对于混凝 土温度， 凝结调节剂用量应随之变化， 混凝 土温度在 5 3 5 ( 2 时， 凝结调节剂与作业可能时 间的关 系见图 5 。 混凝土温度高， 为确保相应作业可 能时间的凝结调节剂的用量 即随之增多； 低温时， 使用较少凝结调节剂即可确保可使用时间。 点 宣 、 星 窖 旺 坦 缓凝剂添加率 ( P ) 图 5 可使用时间的控制 为确保作业可能时间既要考虑环境温度和混凝 土温度， 也应考虑凝结调节剂使用量的增减。 2 F a c e t 混凝土的制作方法 F a c e t 混凝土是在预拌混凝土厂制作的普通标 准 混凝 土内通过添加快硬性的混凝 土掺合料 F a c e t 而成 ， 按 添加方 式有 以下三种， 图 6所示为这三种 的模式。 ( 1 ) 批量搅拌车 ( B a t c h mi x e t ) 法 ， 主要用于喷 射混凝土， 通过计量装置和双轴强制搅拌机进行制 作， 可使用时间能确保 3 O 一 6 0 m i n ， 但必须对口 相应 制作， 成本偏高， 并须采用专用设备。 分批搅拌量少 等是其弱点。 ( 2 ) 出厂预拌混凝土方式， 在预拌混凝土厂 7 5 m 5 0 m 0 鲫 加 如 m 0