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FFS-1型混凝土防腐劑

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2009-01-12  來(lái)源:中國(guó)混凝土網(wǎng)  作者:中國(guó)混凝土網(wǎng)
核心提示:FFS-1型混凝土防腐劑

  混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑 Sulfate corrosion-resistance admixtures for concrete
  在混凝土攪拌時(shí)加入的,用于抵抗硫酸鹽、鹽類侵蝕性物質(zhì)作用,提高混凝土耐久性的外加劑,稱為混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑。簡(jiǎn)稱抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):JC/T1011-2006
一、混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑適用范圍
1、在硅酸鹽類水泥砂漿或混凝土中摻加一定量的抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑,能抵抗環(huán)境中一定濃度的SO2-4、Cl-、HCO-3、CO2、NH-4、Mg2+以及其它鹽類、泛酸類的地下水、地表水、海水、污水和含鹽土壤、可溶巖鹽等侵蝕性物質(zhì)對(duì)砂漿或混凝土的侵蝕。
2、在硅酸鹽類水泥砂漿或混凝土中摻加一定量的抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑,可用于受環(huán)境侵蝕的海港、水利、污水、地下、隧道、引水、道路、橋梁、工業(yè)和民用建筑基礎(chǔ)等工程。
二、摻量:按水泥質(zhì)量6~12%。
三、抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑理化性能

抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑理化性能要求
項(xiàng) 目
標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)
實(shí)測(cè)值
化學(xué)成分
氧化鎂/%
≤5.0
2.3
氯離子/%
≤0.05
0.01
物理性能
比表面積/(㎡/㎏)
≥300
375
凝結(jié)時(shí)間
初凝/min
≥45
60
終凝/h
≤10
8
抗壓強(qiáng)度比/%
7d
≥90
96
28d
≥100
105
膨脹率/%
1d
≥0.05
0.07
28d
≤0.60
0.54
抗侵蝕性
抗蝕系數(shù)(K)
≥0.85
0.88
膨脹系數(shù)(E)
≤1.50
1.3

 海水或鹽堿地區(qū)環(huán)境水中的硫酸鹽和鎂鹽,對(duì)水泥混凝土具有化學(xué)腐蝕破壞作用,氯鹽和硫酸鹽還對(duì)混凝土中的鋼筋具有銹蝕破壞作用,所以混凝土必須采取防腐措施。
  FFS-2型混凝土防腐蝕劑是由表面活性劑、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)助劑和載體配制而成的外加劑。在普通硅酸鹽水泥中同時(shí)摻加FFS-2型防腐蝕劑和Ⅱ級(jí)粉煤灰,可使水泥的抗硫酸鹽極限濃度(K值)提高到10000~15000mg/l,較普通抗硫酸鹽水泥高4~6倍。防腐蝕劑還具有防止鋼筋銹蝕,改善抗凍融性能,提高抗?jié)B性和增加強(qiáng)度等作用,適用于沿海鐵路、港口及鹽堿地區(qū)耐中、強(qiáng)硫酸鹽侵蝕混凝土的施工。
一、應(yīng)用范圍
FFS-2型適用于水下或凍線以下基礎(chǔ)工程防腐蝕混凝土及適用于有抗凍融要求的防腐蝕混凝土。
二、主要技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)性能
試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)
試驗(yàn)項(xiàng)目
指標(biāo)
耐腐蝕性
GB749-65
抗硫酸鹽極限濃度(K值)
10000~15000
防銹蝕性
YBJ231-91
電化學(xué)綜合評(píng)定法
合格
抗凍融性
GBJ82-85
相對(duì)動(dòng)彈性模量(P)
>60%
重量損失率(ΔW)
<5%
減水率
GB8076-87
混凝土減水率
>10%
抗壓強(qiáng)度比
>100%
三、使用方法
1、FFS-2型防腐蝕劑應(yīng)與粉煤灰同時(shí)摻入混凝土中,并按TB201-86附錄13和《粉煤灰防腐蝕混凝土施工技術(shù)暫行規(guī)定》施工;
2、防腐蝕劑摻量為水泥與粉煤灰總重量的2~2.5%;
3、FFS-2型防腐蝕劑不燃、無(wú)毒,屬非危險(xiǎn)品,但不得入口,有效保存期為3年。

[應(yīng)用實(shí)例]1

抗侵蝕防腐劑在硫酸電解銅工程中的應(yīng)用
  含硫酸蒸氣和凝聚物會(huì)對(duì)電解銅廠的混凝土廠房產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕,使廠房及構(gòu)件造成腐蝕性脫落、剝皮、強(qiáng)度降低、鋼筋銹蝕,嚴(yán)重影響建筑物的使用壽命。為解決這一問(wèn)題,在某工程設(shè)計(jì)中采用了42.5強(qiáng)度等級(jí)的普通水泥和32.5強(qiáng)度等級(jí)的礦渣水泥摻用FFS蝕防腐劑,配制耐腐蝕混凝土。梁、柱、吊車梁、預(yù)制頂板用普通水泥摻加FFS型抗侵蝕防腐劑,摻量為水泥重量的6%~8%(替代水泥率),設(shè)計(jì)為C30混凝土。基柱、一層板柱、標(biāo)高8.1m上部、高位池(硫酸液池用樹(shù)脂做防護(hù)層)、地面等用礦渣水泥,F(xiàn)FS型抗侵蝕防腐劑的摻量為水泥重量的6%~8%(替代水泥率),設(shè)計(jì)為C20~C25混凝土。電解槽四排總寬18m,長(zhǎng)90m,整個(gè)車間100多m長(zhǎng),高度15m。該工程建成投產(chǎn)3年后,混凝土棱角、表層及平整度都完好如初,未見(jiàn)有受腐蝕的跡象。
1、設(shè)計(jì)依據(jù)
根據(jù)侵蝕物質(zhì)的含量和工程環(huán)境,依據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、以及ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的侵蝕物質(zhì)和侵蝕程度依 據(jù),受硫酸鹽及其他鹽類、泛酸類侵蝕程度,確定電解銅廠建筑工程分部位為酸性中等腐蝕和強(qiáng)腐蝕,選 用42.5強(qiáng)度等級(jí)的普通水泥和32.5強(qiáng)度等級(jí)的礦渣水泥摻用FFS型抗侵蝕防腐劑,配制使用耐腐蝕混凝土。
2、工程混凝土
(1)試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果:采用42.5強(qiáng)度等級(jí)的普通水泥、32.5強(qiáng)度等級(jí)的礦渣水泥摻6%~8%FFS型抗侵蝕防腐劑,中砂,骨料粒徑20~40mm配制的混凝土,設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C20、C25、C30,車間不同部位設(shè)計(jì)要求和施工混凝土配合比與強(qiáng)度見(jiàn)表1。配制的普通混凝土,坍落度控制在40~60mm,混凝土流動(dòng)度等工作性能好,強(qiáng)度高,平均強(qiáng)度均超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的135%。

表1 不同部位設(shè)計(jì)要求和混凝土配合比與強(qiáng)度

建筑物
的部位
設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)
水泥
FFS摻量/%
混凝土配合比
水泥:砂:石:FFS:水
坍落度/mm
28d平均抗壓/ MPa(%)
基柱
C20
礦32.5
6.5
1:2.18:4.05:0.065:0.59
46
30.9(155)
標(biāo)高8.1m
C20
礦32.5
6.5
高位池
C25
礦32.5
6.4
1:1.86:3.60:0.064:0.52
51
34.0(136)
一層梁板柱
C25
礦32.5
6.4
柱①-○16軸
C30
普42.5
6.5
1:2.00:3.89:0.065:0.54
51
42.3(141)
C30
吊車梁
C30
2)混凝土力學(xué)和抗侵蝕性能:不摻和摻10%FFS型抗侵蝕防腐劑的水泥混凝土的各齡期抗壓強(qiáng)度和在侵蝕介質(zhì)中浸泡試體抗壓強(qiáng)度與淡水中養(yǎng)護(hù)試體同齡期強(qiáng)度之比的抗侵蝕系數(shù)見(jiàn)表2,在5%Na2SO4、硫酸介質(zhì)(pH值4.0~4.5)中侵蝕28d和180d的抗侵蝕系數(shù)(K),摻FFS型抗侵蝕防腐劑的混凝土抗蝕系數(shù)均為1.0左右,而不摻的混凝土抗侵蝕性能較差。

表2 摻FFS的水泥混凝土強(qiáng)度及抗侵蝕性能

普通水泥/%
FFS摻量/%
混凝土配合比
水泥(+FFS):砂:石:水
坍落度/㎝
抗壓強(qiáng)度/MPa
K28d
K180d
3d
7d
28d
5%Ba2SO4
pH4~4.5
5%Na2SO4
pH4~4.5
100
0
1:1.7:3.2:0.46
5.5
13.2
23.1
33.2
0.88
0.91
0.78
0.77
90
10
1:1.7:3.2:0.44
4.8
15.0
26.5
46.3
1.08
1.03
1.01
1.03

3、結(jié)果與分析
摻FFS型抗侵蝕防腐劑的混凝土,拌水后能將水泥水化析出大量的氫氧化鈣、高堿性鋁酸鈣等不穩(wěn)定或亞穩(wěn)狀態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的,有利于均質(zhì)、密實(shí)、對(duì)強(qiáng)度起貢獻(xiàn)作用的水泥石結(jié)構(gòu)。這種化學(xué)和物理的綜合作用,起到了抵抗環(huán)境侵蝕性物質(zhì)對(duì)混凝土侵蝕的作用,避免了由硫酸等介質(zhì)對(duì)混凝土的破壞。從試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn),不摻和摻FFS型抗侵蝕防腐劑的混凝土強(qiáng)度、抗侵蝕系數(shù)以及在工程中的使用結(jié)果,也都表明摻用FFS型抗侵蝕防腐劑的混凝土具有較好的抗侵蝕和耐久性能。
4、結(jié)語(yǔ)
該工程交工投產(chǎn)后,對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行的驗(yàn)收,以及投產(chǎn)使用后的現(xiàn)場(chǎng)考察表明,摻用FFS型抗侵蝕防腐劑的混凝土廠房,在與硫酸蒸氣或空氣侵蝕環(huán)境中含有侵蝕性介質(zhì)作用下,混凝土棱角、表層平整度都完好如初,未見(jiàn)有受腐蝕的跡象,其主要原因如下。
(1)摻入FFS型抗侵蝕防腐劑的混凝土,可將水泥水化析出大量的氫氧化鈣、高堿性鋁酸鈣等不穩(wěn)定或亞穩(wěn)狀態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的,有利于均質(zhì)、密實(shí)、對(duì)強(qiáng)度起貢獻(xiàn)作用的水泥石結(jié)構(gòu)。這種化學(xué)和物理的作用,是提高混凝土抗侵蝕、耐久性的有效措施。
(2)摻入FFS型抗侵蝕防腐劑可補(bǔ)償混凝土收縮,減少裂紋和降低孔隙率,阻止侵蝕性物質(zhì)的滲入、擴(kuò)散或滲透。同時(shí),又可以起到保護(hù)鋼筋防止銹蝕的作用。
(3)摻入6%~8%FFS型抗侵蝕防腐劑的混凝土抗侵蝕性能大大提高,抗侵蝕系數(shù)大于0.90,可抵抗強(qiáng)侵蝕。工程使用三年后,該電解銅廠第三期擴(kuò)建工程仍采用摻FFS型抗侵蝕防腐劑來(lái)解決腐蝕問(wèn)題;從該工程使用效果以及在污水處理工程的實(shí)例證明,摻入FFS型抗侵蝕防腐劑可制備具有高性能、抗侵蝕、自防水的耐久性混凝土。

[ 應(yīng)用實(shí)例 2]

海工高性能混凝土抗侵蝕劑的應(yīng)用

海水中和海岸邊的混凝土工程由于長(zhǎng)期受 Cl - 侵蝕,混凝土中鋼筋銹蝕的現(xiàn)象非常普遍,已建的海港碼頭等工程多數(shù)都達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)每年因混凝土耐久性問(wèn)題損失數(shù)面億美元,每 4 個(gè)建筑中就發(fā)生一例鋼筋銹蝕破壞。中國(guó)每年因混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞也損失數(shù)十億人民幣。研究和實(shí)踐表明,大幅度提高混凝土的抗?jié)B透性,降低收縮開(kāi)裂,減少混凝土內(nèi)部液相中的有害離子成分,阻止 Cl - 在混凝土孔相中的遷移,是改善海工鋼筋混凝土抗海水和其他有害介質(zhì)侵蝕,大幅度延長(zhǎng)海工混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的技術(shù)關(guān)鍵。
它能大幅度提高海工混凝土施工性、力學(xué)性能、抗 Cl - 滲透性、抗化學(xué)物質(zhì)侵蝕性和延長(zhǎng)海工鋼筋混凝土使用壽命,方便海工混凝土配制施工。
1 、 FFS 海工抗侵蝕劑的摻量及技術(shù)性能
FFS 海工抗侵蝕劑的常用摻量為膠凝材料總量的 6 % ~10 % ( 內(nèi)摻法,即可以等量替代部分水泥 ) 。摻加該抗侵蝕劑可以極大地提高海工混凝土的抗侵蝕能力,且有助于節(jié)約海工混凝土中水泥用量。其技術(shù)性能具體如下:
1) 摻加 7.0 %~ 9.0 %的 FFS 海工抗侵蝕劑,在保持相同流動(dòng)性的情況下。能使砂漿抗?jié)B等級(jí)提高 300 %以上,使混凝土的抗?jié)B等級(jí)提高 400 %,也可用來(lái)配制抗?jié)B等級(jí)為 P30 以上的防水抗?jié)B混凝土。
2) 摻加 FFS 海工抗侵蝕劑,可大幅度降低混凝土中 Cl - 滲透速度,按照《 ASTMl202 混凝土抗 Cl - 滲透性電測(cè)法》和《 JTJ275 — 2000 海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》中 Cl - 滲透性快速測(cè)定方法測(cè)得的電通量小于 1000C ,屬于滲透性很低的范疇,非常適合于長(zhǎng)壽命服役期的海工鋼筋混凝土工程。
3) 在保持水泥用量和坍落度不變的情況下,摻加 7.0% ~ 8.0 %的 FFS 海工抗侵蝕劑可減少混凝土用水量 15 %~ 23 %。使混凝土 3 天強(qiáng)度提高 150 %以上。 7 天強(qiáng)度提高 120 %左右, 28 天強(qiáng)度提高 40% 以上。
4 )摻加 FFS 海工抗侵蝕劑,可以使混凝土在潮濕養(yǎng)護(hù)條件下早期產(chǎn)生一定膨脹 (0.01 % ~0.02%) ,補(bǔ)償后期由于失水干燥引起的部分收縮,從而提高結(jié)構(gòu)物抗裂性、體積穩(wěn)定性和耐久性。
5) 摻加 FFS 海工抗侵蝕劑可以大幅度改善混凝土的保水性和抗離析性,減少泌水通道,提高海工混凝土表面光潔度,降低海浪 ( 海砂 ) 對(duì)鋼筋保護(hù)層表面的沖蝕破壞。
6) 摻加 FFS 海工抗侵蝕劑可以使混凝土中 Cl - 的滲透和擴(kuò)散速度大幅度降低,混凝土的電通量小于 1000C 。若配合一定的優(yōu)質(zhì)活性礦物摻合料,混凝土的電通量可低于 100C ,屬于極低的范疇。
2 、 FFS 海工抗侵蝕劑的主要組成及其作用機(jī)理
FFS 海工抗侵蝕劑主要由相溶性較好的超塑化組分、結(jié)晶組分、納米尺度微孔填充組分、微膨脹組分和減縮組分、憎水組分等多種組分組成,產(chǎn)品集減水、堵塞毛細(xì)孔隙、填充微孔和增強(qiáng)體積穩(wěn)定性、減少開(kāi)裂、降低毛細(xì)管吸水率等功能于一身。將其摻入混凝土中,對(duì)混凝土各項(xiàng)性能,尤其是抗 Cl - 滲透性、抗化學(xué)物質(zhì)侵蝕性大幅度改善的內(nèi)在機(jī)理,包括以下幾個(gè)方面:
1) 降低孔隙率,細(xì)化孔徑,改善混凝土孔結(jié)構(gòu),堵塞滲水通道。
試驗(yàn)表明,摻加 7.0 % ~9.0 %的 FFS 海工抗侵蝕劑.在保持相同流動(dòng)性的情況下。能使砂漿抗?jié)B等級(jí)提高 300 %。使混凝土的抗?jié)B等級(jí)提高 400 %以上,所配制混凝土的抗?jié)B等級(jí)可達(dá) S30 。更值得注意的是混凝土的電通量能夠大幅度降低,使 Cl - 滲透的通道被阻隔。這大大降低了 Cl - 在混凝土中的滲透遷移能力。緊密的和亞微觀尺度上非常密實(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)同樣使酸性氣體對(duì)混凝土的破壞降低到最低程度。摻加 FFS 海工抗侵蝕劑的混凝土具有很強(qiáng)的抗碳化能力?;炷两Y(jié)構(gòu)的密實(shí)也能使海水中 Mg 2+ 和 SO 4 2- 等離子的滲透和侵蝕破壞作用大大降低,因?yàn)樵诮档土?Cl - 的滲透能力的同時(shí),也同樣降低了 Mg 2+ 、 SO 4 2- 等半徑大于 Cl - 的離子滲透能力。
2) 大幅度減少混凝土拌合用水量,改善保水性和抗離析性。
在保持膠凝材料用量和混凝土流動(dòng)性不變的情況下,摻加 FFS 海工抗侵蝕劑可減少混凝土用水量 15 %~ 23 %。加之填充密實(shí)等特殊組分的存在,能使混凝土 3 天強(qiáng)度提高 150 %以上, 7 天強(qiáng)度提高 120 %,左右, 28 天強(qiáng)度也能提高 40 %~ 60 %,增強(qiáng)效果和節(jié)約水泥用量的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單純使用高效減水劑。用水量的大幅度減少,使得海工混凝土的結(jié)構(gòu)更加密實(shí),由水分蒸發(fā)引起的毛細(xì)孔將大大減少,這對(duì)減少 Cl - 的滲透、減少酸性氣體的侵入有著巨大的作用。此外,摻加該外加劑可以大幅度改善混凝土的保水性和抗離析性,減少泌水通道,提高海工混凝土表面光潔度。降低海浪 ( 海砂 ) 對(duì)鋼筋保護(hù)層表面的沖蝕破壞,也減少和細(xì)化了混凝土表面的毛細(xì)管,從而減少混凝土對(duì)鹽、堿類物質(zhì)的毛細(xì)吸入。
3) 具有微膨脹補(bǔ)償后期收縮作用。
摻加 FFS 海工抗侵蝕劑,可以使混凝土在潮濕養(yǎng)護(hù)條件下早期產(chǎn)生一定體積膨脹 (0 . 01 %~ 0 . 02 % ) ,補(bǔ)償后期由于失水干燥引起的部分收縮,從而提高結(jié)構(gòu)物抗裂性、體積穩(wěn)定性和耐久性?;炷恋氖湛s開(kāi)裂造成的危害很大。特別是海工混凝土,一旦造成混凝土收縮開(kāi)裂,則各種離子將會(huì)非常大量地滲透到混凝土內(nèi)部,酸性氣體也會(huì)侵蝕混凝土結(jié)構(gòu),混凝土的使用年限也將大大縮短。摻加該外加劑能夠提供微膨脹以抵消后期的干燥收縮,并含有一定量的表面活性減縮成分,這對(duì)保持海工混凝土體積穩(wěn)定性、防止海工混凝土開(kāi)裂有著非常重大的意義。
4) 具有特殊組分的 Cl - 吸附結(jié)合的效應(yīng)。
FFS 海工抗侵蝕外加劑在混凝土水泥中引入能吸納和固化對(duì)鋼筋危害作用較大的 Cl - 、 SO 4 2- 等的特殊組分。這些組分的存在,能在減少混凝土內(nèi)液相滲透通道的基礎(chǔ)上,使 Cl - 、 SO 4 2- 等離子更加難以通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入到混凝土內(nèi)部區(qū)域,從而有效地保護(hù)混凝土內(nèi)部的鋼筋免受這些離子的侵蝕。
5) 具有良好的適應(yīng)性。
試驗(yàn)表明, FFS 海工抗侵蝕外加劑與各種水泥和摻合料的適應(yīng)性均較理想,與粉煤灰、礦渣粉等活性摻合料配合使用,則提高混凝土抗侵蝕性的作用更加顯著。如只摻加該外加劑,混凝土的電通量可以達(dá)到1000C 以下,這已屬于滲透性很低的范圍了,而若配合一定的活性礦物摻合料,摻加該外加劑所配制的混凝土的電通量可低于 100C .屬于極低的范疇。此外,該產(chǎn)品的應(yīng)用解決了海工混凝土配制過(guò)程中無(wú)法得到優(yōu)質(zhì)粉煤灰、礦渣粉和硅灰,從而無(wú)法有效改善混凝土抗侵蝕性的技術(shù)難題。
根據(jù)專家推算,摻加 FFS 海工抗侵蝕劑,相當(dāng)于只需要在每立方米混凝土的成本中增加約 120 元,便可使海工工程的有效服役期延長(zhǎng) 1 倍以上。使用海工混凝土的使用年限至少提高 20 年~ 30 年。以本文討論的海工高性能混凝土的技術(shù),設(shè)計(jì)和建造 100 年甚至更長(zhǎng)使用年限的海工混凝土構(gòu)筑物是完全可能的,并且海工工程材料成本每年可節(jié)約 1194 億元,如果將使用普通混凝土澆筑海工混凝土工程所造成的短期服役后的拆除,重建費(fèi)用考慮在內(nèi),則應(yīng)用該項(xiàng)目成本的經(jīng)濟(jì)效益更加可觀。

混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑 JC/T1011—2006

1 范圍
  
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的術(shù)語(yǔ)和定義、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸與貯存。
   本標(biāo)準(zhǔn)適用于混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑。

2 規(guī)范性引用文件
  
下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單 ( 不包括勘誤的內(nèi)容 ) 或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T176 水泥化學(xué)分析方法
GB/T1346 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法
GB/T2419 水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法
GB 2420 — 1981 水泥抗硫酸鹽侵蝕快速試驗(yàn)方法
GB/T 8074 水泥比表面積測(cè)定方法 ( 勃氏法 )
GB 8076 混凝土外加劑
GB 12573 水泥取樣方法
GB/T17671 — 1999 水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法 (1SO 法 )
JC/T 313 — 1982(1996) 膨脹水泥膨脹率檢驗(yàn)方法
JC/T420 水泥原料中氯的化學(xué)分析方法
JC/T681 行星式水泥膠砂攪拌機(jī)
JGJ63 混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)

3 術(shù)語(yǔ)和定義
  
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
   混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑 Sulfate corrosion — resistance admixtures for concrete
   在混凝土攪拌時(shí)加入的,用于抵抗硫酸鹽、鹽類侵蝕性物質(zhì)作用,提高混凝土耐久性的外加劑,稱為混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑。簡(jiǎn)稱抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑。

4 要求
4 . 1 抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑理化性能
   抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑理化性能應(yīng)符合表 1 的要求。

表 1 抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑理化性能要求

項(xiàng)目

指標(biāo)

化學(xué)成分

氧化鎂 /%

≤ 5.0

氯離子 /%

≤ 0.05

物理性能

比表面積 / (㎡ / ㎏ )

≥ 300

凝結(jié)時(shí)間

初凝 /min

≥ 45

終凝 /h

≤ 10

抗壓強(qiáng)度比 /%

7d

≥ 90

28d

≥ 100

膨脹率 /%

1d

≥ 0.05

28d

≤ 0.60

抗侵蝕性

抗蝕系數(shù)( K )

≥ 0.85

膨脹系數(shù)( E )

≤ 1.50

4 . 2 堿含量
   抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑中堿含量由供需雙方商定。若使用活性集料,用戶要求時(shí),抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑中的堿含量按 Na 2 O+0.658K 2 O 計(jì)算,其指標(biāo)應(yīng)不大于 0.60 %。

5 試驗(yàn)方法
5 . 1 化學(xué)成分
5 . 1 . 1 氧化鎂
   抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑中氧化鎂含量的測(cè)定按 GB/T176 進(jìn)行。
5 . 1 . 2 氯離子
   抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑中氯離子含量的測(cè)定按 JC/T420 進(jìn)行。
5 . 1 . 3 堿含量
   抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑中堿含量的測(cè)定按 GB/T176 進(jìn)行。
5 . 2 物理性能
5 . 2 . 1 比表面積
   抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的比表面積測(cè)定按 GB/T 8074 進(jìn)行。
5 . 2 . 2 凝結(jié)時(shí)間
   摻加抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間的檢驗(yàn)按 GB/T1346 進(jìn)行。
5 . 2 . 3 抗壓強(qiáng)度比
   抗壓強(qiáng)度比的試驗(yàn)按附錄 A 進(jìn)行。
5 . 2 . 4 膨脹率
   摻加抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的水泥凈漿試體,在淡水中養(yǎng)護(hù)的線膨脹率的試驗(yàn)按 JC/T313 — 1982(1996) 進(jìn)行。

5 . 3 抗侵蝕性
5 . 3 . 1 抗蝕系數(shù)抗蝕系數(shù)的試驗(yàn)按附錄 A 進(jìn)行。

5 . 3 . 2 膨脹系數(shù)
   膨脹系數(shù)的試驗(yàn)按附錄 A 進(jìn)行。

6 檢驗(yàn)規(guī)則
6 . 1 編號(hào)及取樣
   抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑出廠前按同品種編號(hào)和取樣。袋裝和散裝抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑應(yīng)分別進(jìn)行編號(hào)和取樣。每一編號(hào)為一取樣單位,抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑出廠編號(hào)按生產(chǎn)能力規(guī)定;
   日產(chǎn)量超過(guò) 200t 時(shí),以不超過(guò) 200t 為一編號(hào),不足 200t 時(shí),應(yīng)以不超過(guò) 100t 為一編,號(hào),取樣方法按 GB 12573 進(jìn)行。
   取樣應(yīng)有代表性,可連續(xù)取,亦可從 20 個(gè)以上不同部位取等量樣品,總量不小于 10kg 。

6 . 2 試樣及留樣
   每一編號(hào)取得的試樣應(yīng)充分混勻,分為兩等份;一份由生產(chǎn)廠按本標(biāo)準(zhǔn)第 5 章規(guī)定的方法進(jìn)行出廠檢驗(yàn),一份從產(chǎn)品出廠之日起密封保存三個(gè)月,供作仲裁檢驗(yàn)時(shí)使用。

6 . 3 檢驗(yàn)分類
   產(chǎn)品檢驗(yàn)分出廠檢驗(yàn)與型式檢驗(yàn)。

6 . 3 . 1 出廠檢驗(yàn)
   每一編號(hào)抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑檢驗(yàn)項(xiàng)目包括氧化鎂、比表面積、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度比、膨脹率。 6 . 3 . 2 型式檢驗(yàn)
   型式檢驗(yàn)項(xiàng)目為第 4 章全部性能指標(biāo)。有下列情況之一時(shí),應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn):
a) 新產(chǎn)品試制定型鑒定;
b) 正式生產(chǎn)后,如材料、工藝有較大改變,可能影響產(chǎn)品性能時(shí);
c) 正常生產(chǎn)時(shí),每季度檢驗(yàn)一次;
d) 產(chǎn)品長(zhǎng)期停產(chǎn)后,恢復(fù)生產(chǎn)時(shí);
e) 出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)結(jié)果有較大差異時(shí);
f) 國(guó)家或地方質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提出檢驗(yàn)要求時(shí)。

6 . 4 判定規(guī)則
   產(chǎn)品所檢驗(yàn)的項(xiàng)目應(yīng)符合第 4 章規(guī)定指標(biāo),判為合格品;若有一項(xiàng)指標(biāo)不符合本標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),則判為不合格品。

6 . 5 試驗(yàn)報(bào)告
   出廠試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目。
   生產(chǎn)廠應(yīng)在產(chǎn)品發(fā)出之日起 12d 內(nèi)寄發(fā)出廠檢驗(yàn)報(bào)告: 28d 強(qiáng)度、 28d 膨脹率應(yīng)在產(chǎn)品發(fā)出之日起 32d 內(nèi)補(bǔ)報(bào)。
   抗蝕系數(shù)、膨脹系數(shù)、堿含量、氯離子含量為型式檢驗(yàn)結(jié)果,由供需雙方協(xié)商,自檢驗(yàn)之日起 40d 內(nèi)補(bǔ)報(bào)。

6 . 6 仲裁檢驗(yàn)
   若用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提出疑問(wèn)時(shí),用生產(chǎn)廠同一編號(hào)的封存樣交由國(guó)家認(rèn)可的省級(jí)或省級(jí)以上質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行仲裁檢驗(yàn)。如用戶要求現(xiàn)場(chǎng)取樣,應(yīng)由用戶和生產(chǎn)單位人員協(xié)商于現(xiàn)場(chǎng)共同取樣。

7 包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸與貯存

7 . 1 包裝
   產(chǎn)品可以袋裝或散裝。袋裝產(chǎn)品每袋凈量 50kg ,且不得少于標(biāo)志質(zhì)量的 98 %;隨機(jī)抽取 20 袋總質(zhì)量應(yīng)不少于 1000kg 。其他包裝形式由供需雙方協(xié)商確定。

7 . 2 標(biāo)志
   包裝袋上應(yīng)清楚標(biāo)明:產(chǎn)品名稱、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、凈含量、生產(chǎn)者名稱和地址、出廠編號(hào)、生產(chǎn)日期。散裝運(yùn)輸時(shí)應(yīng)提交與袋裝標(biāo)志相同內(nèi)容的卡片。

7 . 3 運(yùn)輸與貯存
   產(chǎn)品在運(yùn)輸與貯存時(shí),不得受潮和混入雜物,不同種類產(chǎn)品應(yīng)分別貯存,不得混雜。
   產(chǎn)品自生產(chǎn)之日起計(jì)算,在符合本標(biāo)準(zhǔn)的包裝、運(yùn)輸、貯存的條件下貯存期為 6 個(gè)月。

附錄 A
(
規(guī)范性附錄 )
混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的抗壓強(qiáng)度、抗蝕系數(shù)和膨脹系數(shù)

A . 1 范圍
   本附錄規(guī)定了混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的抗壓強(qiáng)度、抗蝕系數(shù)和膨脹系數(shù)試驗(yàn)方法。

A . 2 試驗(yàn)材料
A . 2 . 1 水泥
   采用 GB 8076 規(guī)定的基準(zhǔn)水泥。
A . 2 . 2 抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑
   在抗壓強(qiáng)度、抗蝕系數(shù)、膨脹系數(shù)檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)統(tǒng)一抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的摻量,其最大摻量按水泥質(zhì)量百分比計(jì)為 12 %;但生產(chǎn)廠提出并在產(chǎn)品說(shuō)明書中明確時(shí),抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的摻加量允許小于 12 %。
A . 2 . 3 砂
   符合 GB/T17671 — 1999 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)砂。
A . 2 . 4 水
   符合 JGJ 63 要求。
A . 3 試驗(yàn)方法
   抗壓強(qiáng)度、抗蝕系數(shù)和膨脹系數(shù)試驗(yàn)方法按 GB/T17671 — 1999 、 GB2420 — 1981 和 JC/T13 — 1982(1996) 進(jìn)行,并作補(bǔ)充規(guī)定。
A . 3 . 1 抗壓強(qiáng)度
A . 3 . 1 . 1 基準(zhǔn)砂漿和受檢砂漿
   基準(zhǔn)砂漿和受檢砂漿強(qiáng)度按 GB/T17671 — 1999 進(jìn)行,并作如下補(bǔ)充規(guī)定:
  每成型 3 條試體所需稱取的材料配比如表 A . 1 ;每 3 條為一齡期。

表 A . 1 砂漿配比

材料

代號(hào) a)

基準(zhǔn)砂漿

受檢砂漿

水泥 /g

C

450

396

抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑 b) /g

R

54

標(biāo)準(zhǔn)砂 /g

S

1350

1350

拌合水 /g

W

225

使受檢砂漿流動(dòng)度 c) 達(dá)到基準(zhǔn)砂漿流動(dòng)度 c) 值± 5 ㎜加水量

注: a)

b) 受檢砂漿抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的摻加量按 A . 2 . 2 的規(guī)定,其水泥和抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的總和為 450g 。
c) 流動(dòng)度按 GB/T2419 進(jìn)行。
A . 3 . 1 . 2 抗壓強(qiáng)度比
   在測(cè)得相應(yīng)齡期基準(zhǔn)砂漿和受檢砂漿抗壓強(qiáng)度后,按式 (A . 1) 計(jì)算抗壓強(qiáng)度比:

( A . 1 )

式中 A 1 —— 7d 、 28d 抗壓強(qiáng)度比,單位為百分比 ( % ) ;
   R t ——受檢砂漿 7d 、 28d 抗壓強(qiáng)度,單位為兆帕 (MPa) ;
   R 0 ——基準(zhǔn)砂漿 7d 、 28d 抗壓強(qiáng)度,單位為兆帕 (MPa) 。

A . 3 . 2 抗侵蝕性
A . 3 . 2 . 1 抗蝕系數(shù)
   抗蝕系數(shù)按 GB 2420 — 1981 進(jìn)行,并作如下補(bǔ)充規(guī)定;

a) 抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的摻量按本標(biāo)準(zhǔn) A . 2 . 2 的規(guī)定進(jìn)行;
b) 試驗(yàn)用砂為符合 GB/T17671 — 1999 規(guī)定的粒度范圍在 0.5 — 1.0mm 的中國(guó) ISO 砂;
c) 水泥膠砂用水量根據(jù)水泥和抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑總和為 300g ,試驗(yàn)用砂 750g ,流動(dòng)度為 150mm ± 10mm 確定加水量;用 JC/T 681 — 1997 攪拌機(jī),按 GB/T 17671 — 1999 中 6 . 3 攪拌,攪拌完成后取下攪拌鍋,用小鋼勺拌合 30s ,而后按 GB 2420 — 1981 進(jìn)行試驗(yàn)。

A . 3 . 2 . 2 膨脹系數(shù)
   按 JC/T 313 — 1982(1996) 進(jìn)行,并作以下補(bǔ)充規(guī)定:
a) 抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的摻量按本標(biāo)準(zhǔn) A . 2 . 2 的規(guī)定進(jìn)行;
b) 每組試體制作兩板。每板 3 條,每板稱取水泥和抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑共 1000g ,用小勺干混 1min ,按摻加抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量把水加入鍋內(nèi),再把混后加抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的水泥加入鍋內(nèi),用 JC/T 681 — 1997 攪拌機(jī),按 GB/T17671 — 1999 中 6 . 3 攪拌,攪拌完成后取下攪拌鍋。用小鋼勺拌合 30s ,按 JC/T 313 — 19821996) 中 4 . 4 成型,編號(hào)后放人養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)。脫模時(shí)間按終凝后 2h ± 30min 脫模,并將釘頭擦干凈,立即測(cè)量試體的初始長(zhǎng)度值。初始長(zhǎng)度值測(cè)定后放人淡水中養(yǎng)護(hù),其中 3 條試體在淡水中養(yǎng)護(hù)到 35d 時(shí)測(cè)定其淡水中的膨脹量;另 3 條試體在淡水中養(yǎng)護(hù)到 7d 時(shí)移入侵蝕溶液中,在侵蝕溶液中浸蝕到 28d 時(shí)測(cè)定其侵蝕膨脹量;
c) 采用化學(xué)純?cè)噭┡渲扑芤海治g溶液為 5 % Na 2 SO 4 ;用戶要求時(shí)也可用 NaCl60s/L , MgSO 4 4.8g /L , MgCl 2 5.6g /L , CaSO 4 2.4 g /L , KHCO 3 0.4g /l 水溶液靜止浸泡試體,浸泡試體的侵蝕溶液與試體質(zhì)量比為 10 : 1 ,液面至少高于試體 20mm ,容器必須加蓋,避免蒸發(fā);
d) 膨脹率按 JC/T 313 — 1982(1996) 計(jì)算淡水中試體的膨脹率 (E x ) 和侵蝕溶液中試體的膨脹率 (E xr ) ;
e) 膨脹系數(shù)按試體在侵蝕溶液中的膨脹率與淡水中的膨脹率之比值 (E) ,如式 (A . 2) 計(jì)算,計(jì)算至 0 . 01 。

( A . 2 )

式中 E ——試體在侵蝕溶液中的膨脹系數(shù);
   E xr ——試體在淡水中 7d 和侵蝕溶液中 28d 的膨脹率,單位為百分比 ( % ) ;
   E x ——試體在淡水中 35d 的膨脹率,單位為百分比 ( % ) 。

A . 3 . 2 . 3 結(jié)果評(píng)定
   在表示和評(píng)定抗蝕系數(shù)、膨脹系數(shù)時(shí),應(yīng)注明,侵蝕溶液的種類和濃度:當(dāng)抗蝕系數(shù) (K)>0.85 ,膨脹系數(shù) (E) ≤ 1.50 時(shí),則認(rèn)為在該侵蝕溶液的濃度下具有抗蝕性。

附錄 B
(
資料性附錄 )
混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑適用范圍

B . 1 在硅酸鹽類水泥砂漿或混凝土中摻加一定量的抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑,能抵抗環(huán)境中一定濃度的 SO 、 Cl — 、 HCO 、 CO 2 、 NH 、 Mg 2 + ,以及其他鹽類、泛酸類的地下水、地表水、海水、污水和含鹽土壤、可溶巖鹽等侵蝕性物質(zhì)對(duì)砂漿或混凝土的侵蝕。
B . 2 在硅酸鹽類水泥砂漿或混凝土中摻加一定量的抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑,可用于受環(huán)境侵蝕的海港、水利、污水、地下、隧道、引水、道路、橋梁、工業(yè)和民用建筑基礎(chǔ)等工程。

檢驗(yàn)報(bào)告

 
 
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