氯化鈣是水泥水化過程的速凝劑,可使混凝土快速凝固,取得較高的混凝土初始強(qiáng)度。片狀氯化鈣的最大允許添加量為2%。
氯化鈣的添加方法
有顆粒狀、薄片狀或溶液形式的氯化鈣。任何形式的氯化鈣均溶于水,建議使用溶液形式的氯化鈣。
必須注意的是,氯化鈣溶液不得與水泥直接接觸,否則會(huì)導(dǎo)致水泥快速凝固。建議用水稀釋后混入骨料中使用。
氯化鈣對(duì)混凝土性能的影響
1.對(duì)物理性能的影響
1.凝固時(shí)間
氯化鈣主要用作混凝土速凝劑,可大大縮短混凝土的初凝和終凝時(shí)間。主要在氣溫較低時(shí)使用,有助于加快混凝土澆筑,盡快獲得成品混凝土板。但是,不建議在炎熱的天氣條件下使用速凝劑,否則混凝土快速凝結(jié),很難順利完成混凝土澆筑。
CSA A266.2-1973 和 ASTM C494-1971標(biāo)準(zhǔn)要求使用氯化鈣后的初凝時(shí)間應(yīng)至少提前1小時(shí)(但不超過3小時(shí)[CSA]或3.5小時(shí)[ASTM])。
2.水灰比
氯化鈣不會(huì)顯著降低達(dá)到給定坍落度所需的水,也不會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生主導(dǎo)性作用。作為一種速凝劑,其可使混凝土提早硬化,減少泌水。
3.引氣
在混凝土中使用氯化鈣不會(huì)產(chǎn)生引氣作用,但是與引氣劑一起使用時(shí),有助于減少引氣劑的用量同時(shí)產(chǎn)生較多的氣體。
4.凍融
使用了氯化鈣的混凝土?xí)杆儆不,?huì)快速具備抗凍融能力。在冬季進(jìn)行混凝土澆筑時(shí),可能需要對(duì)材料使用除冰鹽,因而這一點(diǎn)很重要。含有氯化鈣的成熟混凝土的抗凍性在后期可能會(huì)降低。
5.干縮
眾所周知,氯化鈣會(huì)增加干縮,干縮量的大小取決于氯化鈣的添加量、水泥類型、養(yǎng)護(hù)時(shí)間和環(huán)境條件。
6.泛堿
由于使用了氯化鈣,在某些情況下,養(yǎng)護(hù)完成的混凝土表面會(huì)形成白色沉淀物。但是,在正常的條件下,這種白色沉淀物會(huì)吸水,不會(huì)像其他鹽那樣引起泛堿現(xiàn)象。這些白色沉淀物不溶于水,可使用稀鹽酸去除。
2.對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響
1.硫酸鹽侵蝕
與硫酸鹽溶液接觸后,氯化鈣對(duì)混凝土有侵蝕作用。硫酸鹽與水泥漿中的鈣離子和鋁離子反應(yīng),形成硫酸鈣和硫鋁酸鈣水合物,導(dǎo)致混凝土開裂。使用了氯化鈣之后,混凝土抗硫酸鹽侵蝕的性能會(huì)降低。
2.水合熱
使用氯化鈣后,產(chǎn)生水合熱的速度更快,水化過程更快,特別是在最初的10到12小時(shí)。水合熱的總量變化不大,但是快速產(chǎn)生水合熱對(duì)于冬季混凝土施工有一定的幫助。
3.堿-骨料反應(yīng)
高堿水泥與某些類型的骨料一起使用時(shí),骨料會(huì)膨脹,從而導(dǎo)致混凝土腐蝕;炷林械穆然}會(huì)加劇堿與骨料之間的反應(yīng)。如果必須使用氯化鈣,可使用低堿水泥、火山灰水泥或非活性骨料來控制膨脹。
4.鋼筋腐蝕
在含有氯化鈣的混凝土中,無(wú)法有效保持保護(hù)鋼不受外部環(huán)境影響的穩(wěn)定薄膜,鋼筋存在被腐蝕的可能性。
不允許在預(yù)應(yīng)力混凝土中使用氯化鈣,因?yàn)殇摻畋砻娣e大,應(yīng)力差大,會(huì)造成腐蝕速率大。不提倡在汽養(yǎng)護(hù)混凝土中使用氯化鈣。
3.對(duì)機(jī)械性能的影響
1.抗壓強(qiáng)度
氯化鈣作為混凝土中的速凝劑,可提高混凝土的硬化速度。對(duì)比統(tǒng)混凝土和使用了氯化鈣的混凝土,前三天強(qiáng)度的差異在30%到100%之間。如果氯化鈣的用量超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大用量會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。在溫度較低的情況下,氯化鈣對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)的影響尤為顯著。
2. 抗彎強(qiáng)度
使用氯化鈣之后,抗彎強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度不如抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度快。ASTM C-494 標(biāo)準(zhǔn)要求第3天的抗彎強(qiáng)度至少應(yīng)為對(duì)照試樣的110%。經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù),含氯化鈣的混凝土的抗彎強(qiáng)度可能低于對(duì)照試件。
3. 收縮和徐變
使用氯化鈣會(huì)增大混凝土的收縮,進(jìn)而增加混凝土的徐變。
在混凝土中使用氯化鈣的優(yōu)點(diǎn)
1. 初始強(qiáng)度高
2. 縮短終凝時(shí)間
3. 減少泌水
4. 改善和易性
5. 加快模板周轉(zhuǎn)
6. 成本效益好
7. 可與粉煤灰一起使用,節(jié)省成本。