宣亞敏 (安徽省建筑科學研究設計院,安徽 合肥 230032)
速凝劑由于具有速凝和早強的優(yōu)異特點,成為了噴射混凝土中的重要組成材料。如今社會的發(fā)展,地下工程數(shù)量不斷增加,規(guī)模不斷增大,速凝劑作為混凝土中的重要組成材料,在一些特定的工程項目中占據(jù)著不可或缺的重要地位,可廣泛應用于交通、城建、采礦、防漏堵漏及部分緊急搶修工程中。
如今隨著噴射混凝土在工程技術中的廣泛應用,噴射混凝土慢慢成為混凝土在施工過程中的主要技術方式,同時速凝劑的應用也越來越受到重視,性能要求也越來越嚴格,同時極大促進了新型速凝劑的開發(fā)與應用,其中低堿或無堿速凝劑因其良好的適應性和穩(wěn)定性,成為速凝劑主要的發(fā)展和應用方向之一。
將速凝劑根據(jù)其物理形狀的不同可以分為:液體速凝劑和固體粉狀速凝劑,根據(jù)其性質的不同又可分為:堿性速凝劑和無堿速凝劑。
速凝劑作為建筑材料中的重要組成部分,其品質、性能的好壞直接關系到建筑工程的安全性問題,2018年11月1日,《噴射混凝土用速凝劑》(GB/T 35159-2017)國家標準正式實施,國家標準的實施促進速凝劑的檢測更加規(guī)范化,更好的體現(xiàn)了標準為行業(yè)服務的宗旨。
相較于《噴射混凝土用速凝劑》(JC 477-2005),國標的使用范圍更廣,不僅可適用于噴射法施工混凝土用速凝劑,也可用于水泥砂漿用速凝劑的檢測標準。在速凝劑分類不清晰的情況下,國標明確定義了有堿和無堿速凝劑的概念,明確規(guī)定無堿速凝劑的氧化鈉含量不大于1.0%,有堿速凝劑的氧化鈉含量大于1.0%并且小于生產(chǎn)控制值。
國家標準除了根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)可將速凝劑分為液體速凝劑和固體速凝劑外,還將液體速凝劑中固體物質在其中的分散狀態(tài),將液體速凝劑分為溶液型液體速凝劑和懸浮型液體速凝劑。并且根據(jù)堿含量的多少又將速凝劑分為無堿速凝劑和有堿速凝劑。
國家標準對不同類型的速凝劑進行了代號規(guī)定,新增了標記方法。
速凝劑的勻質性指標中,液體速凝劑的密度和含固量根據(jù)生產(chǎn)控制值的不同,指標要求也不同。明確規(guī)定PH≧2.0,且應在生產(chǎn)廠控制值的±1內(nèi),氯離子含量不得大于0.1%,并要求無堿速凝劑的堿含量≦0.1%。國家標準新增了液體速凝劑的穩(wěn)定性狀態(tài),要求液體速凝劑上清液或底部沉淀物體積≦5mL。
隨著工程施工中低堿或無堿速凝劑的不斷應用,以及產(chǎn)品研究中低堿或無堿速凝劑的不斷研制,《噴射混凝土用速凝劑》(GB/T 35159-2017)國家標準在摻速凝劑的凈漿及砂漿性能要求中,取消了速凝劑一等品和合格品的區(qū)分,同時對無堿速凝劑和有堿速凝劑的各項性能指標進行了區(qū)分,分別對兩種類型速凝劑的各項性能指標進行了合格品要求。速凝劑具有速凝、早強的優(yōu)點,但后期強度損失比較大,所以國家標準增加了90d抗壓強度保持率的性能要求。
《噴射混凝土用速凝劑》(GB/T 35159-2017)國家標準中新增加了液體速凝劑含固量的試驗方法,并且分為直接干烘法和稀釋干烘法;國家標準中增加了液體速凝劑穩(wěn)定性的試驗方法,規(guī)范了摻速凝劑凝結時間試驗方法和摻速凝劑砂漿強度測定方法。
2.3.1 凝結時間試驗方法
國家標準凝結時間試驗方法中①規(guī)定了速凝劑試驗時的摻量使用范圍:粉狀速凝劑摻量范圍在4%~6%,液體有堿速凝劑在3%~5%,液體無堿速凝劑在6%~9%;②《噴射混凝土用速凝劑》(JC 477-2005)行業(yè)標準中,速凝劑凝結時間試驗總的用水量為160mL,而國家標準中總的用水量為140±1g;③《噴射混凝土用速凝劑》(JC 477-2005)中樣品攪拌采用的是人工攪拌的方式,而《噴射混凝土用速凝劑》(GB/T 35159-2017)國家標準為了盡量減少人為試驗操作中的誤差,采取的是機器攪拌的方式。
圖1 摻粉狀速凝劑凈漿凝結時間試驗操作流程圖
圖2 摻液體速凝劑凈漿凝結時間試驗操作流程圖
摻粉狀速凝劑試驗時,先將水泥、粉狀速凝劑加入攪拌鍋中攪拌10s中,再將水加入鍋中繼續(xù)攪拌,攪拌結束后裝模。操作時間從加水時開始算起,并且規(guī)定試驗的全部操作時間不得超過50s。初凝時間、終凝時間均從加水時算起。
摻液體速凝劑試驗時,先將水泥、水加入攪拌鍋中攪拌30s,再用注射劑將稱量好的液體速凝劑注入鍋中繼續(xù)攪拌,攪拌結束后裝模。操作時間從加入液體速凝劑起,試驗的全部操作時間不應超過50s,初凝時間、終凝時間均從加入液體速凝劑時算起。
2.3.2 摻速凝劑的砂漿強度測定方法
《噴射混凝土用速凝劑》(GB/T 35159-2017)國家標準在摻速凝劑的砂漿強度測定方法中,同樣新規(guī)定了抗壓試驗過程中速凝劑摻量使用范圍,并且規(guī)定采用機器攪拌的方式,減少人為試驗操作過程中的誤差。
《噴射混凝土用速凝劑》(GB/T 35159-2017)國家標準規(guī)定50t為一個批號,如果不足50t也按一個批量。取樣可采用點樣或混合樣,每一批號在取樣時不得少于4g,將樣品分為兩份,一份用于檢測,另一份封存,有疑問時可以進行復審或仲裁。
出廠檢驗中增加了含固量和堿含量項目;型式檢驗中規(guī)定正常生產(chǎn)情況下,半年至少要進行一次型式檢驗;復檢以封存樣進行,如果要求現(xiàn)場取樣,則應按標準規(guī)定取樣進行型式檢驗。
國家標準在產(chǎn)品說明書要求中增加了產(chǎn)品性能特點、主要成分及技術指標,貯存條件及有效期,并且注意事項參考附錄F;
包裝時每一袋含量凈質量誤差不超過±1%;并指出哪些情況下產(chǎn)品不得出廠。并且規(guī)定了速凝劑的有限期:粉狀速凝劑有效期為6個月,液體速凝劑有效期為3個月,以及貯存、運輸過程中的注意事項。
隨著速凝劑應用范圍的更加廣泛以及新型速凝劑的不斷研究與涌現(xiàn),如何規(guī)范、正確使用速凝劑一直是眾多研究人員及工程技術人員關心的主題。通過解析《噴射混凝土用速凝劑》(GB/T 35159-2017)國家標準的制定,有助于深入理解速凝劑檢驗過程的規(guī)范性,從而更加科學合理的發(fā)揮速凝劑的工程價值,保證工程質量。