耐酸混凝土
一、耐酸混凝土
混凝土的腐蝕多數(shù)為酸性介質(zhì)腐蝕。在酸性介質(zhì)作用下具有抗腐蝕能力的混凝土,叫耐酸混凝土。耐酸混凝土廣泛用于化學(xué)工業(yè)的防酸槽、電鍍槽等。
二、分類(lèi)
耐酸混凝土結(jié)構(gòu)分整體澆灌和做耐酸混凝土的內(nèi)襯兩種。
1. 對(duì)原材料的要求 拌制耐酸混凝土的各種原材料,除必須滿(mǎn)足物理力學(xué)性能的各項(xiàng)技術(shù)要求外,還必須具有受酸性介質(zhì)浸蝕的化學(xué)穩(wěn)定性。耐酸混凝土的主要原材料有:
(1)水玻璃 水玻璃在耐酸混凝土中,模數(shù)為2.6~2.8,比重以1.38~1.4為宜。允許采用可溶性硅酸鈉做成的水玻璃。水玻璃的比重過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度、耐酸性、抗?jié)B性和收縮性。當(dāng)比重過(guò)小時(shí),可加熱脫水調(diào)整,當(dāng)比重過(guò)大時(shí),可在常溫下加溫水調(diào)整。
水玻璃模數(shù)過(guò)低,會(huì)延緩混凝土的硬化時(shí)間,耐酸性也差;模數(shù)過(guò)大,會(huì)使混凝土硬化過(guò)快,特別是氣溫較高時(shí)更加顯著,這樣會(huì)造成施工操作上的困難。模數(shù)過(guò)高時(shí),可加入清水在常溫下混合,并不斷攪拌至均勻?yàn)橹埂?BR> (2)氟硅酸鈉 耐酸混凝土常用工業(yè)氟硅酸鈉作固化劑,其質(zhì)量要求:純度不應(yīng)少于95%,含水率不得大于1%,其顆粒通過(guò)0.125mm篩孔的篩余量不應(yīng)大于10%,不能受潮結(jié)塊。
(3)摻合料(耐酸粉料) 常用石英粉、輝綠巖粉(又叫鑄石粉)、瓷料等,其中以鑄石粉為,粉料的耐酸率不小于94%,含水率不應(yīng)大于1%,并不得含有泥土及有機(jī)雜質(zhì),細(xì)度要求1600孔/cm2篩余不大于5%,4900孔/cm2篩余為10%~30%。
(4)細(xì)骨料 耐酸混凝土用石英砂,其耐酸率不應(yīng)小于94%,含水率不應(yīng)小于1%,不得含有泥土,有機(jī)雜質(zhì)含量必須符合混凝土用砂的技術(shù)要求。
(5)粗骨料 用石英巖、玄武巖、花崗巖等制成的碎石,耐酸率不應(yīng)小于94%,浸酸安定性合格,含水率不應(yīng)大于1%,并不得含有泥土,用符合要求的天然石子須經(jīng)嚴(yán)格篩洗。
2. 配合比 耐酸混凝土配合比中的水玻璃用量須根據(jù)坍落度要求確定,一般為250~300kg/m3。氟硅酸鈉用量(按純Na2SiF計(jì))宜為水玻璃重量的15%;摻合料的用量一般為450~550kg/m3。粗細(xì)骨料和摻合料的混合物,用振動(dòng)法使其密實(shí)至體積不變時(shí)的空隙率,不得超過(guò) 22%。
3. 施工要求 耐酸混凝土的凝結(jié)和硬化原理與普通混凝土不同,它的硬化主要是水玻璃與固化劑氟硅酸鈉作用,產(chǎn)生具有膠結(jié)能力的"硅膠"對(duì)骨料產(chǎn)生膠結(jié)作用,形成具有一定強(qiáng)度的人造石。硅膠的凝結(jié)和硬化,只需在適宜的溫度(15~30℃)和干燥的空氣中進(jìn)行,不受潮,更不得澆水養(yǎng)護(hù),具有"氣硬"特性,這是與水泥混凝土的水硬性完全不同的。但也不得受太陽(yáng)曝曬,以免急劇脫水而龜裂;也不得在低于10℃的低溫環(huán)境下施工,耐酸混凝土的初凝時(shí)間約為30分鐘,終凝時(shí)間約為8小時(shí)。所有拌和物必須在30分鐘內(nèi)用完,否則將會(huì)硬化變質(zhì)。
耐酸混凝土的拌制方法,無(wú)論機(jī)械攪拌或人工攪拌,投料順序必須先將干料(氟硅酸鈉、摻合粉料、粗細(xì)骨料等)拌勻,這樣才能攪拌均勻。
耐酸混凝土的澆灌要分層進(jìn)行,當(dāng)采用振動(dòng)棒振搗時(shí),每層厚度不大于200mm,振動(dòng)棒插點(diǎn)間距不應(yīng)大于500mm;當(dāng)采用平板振動(dòng)器時(shí),每層厚度不應(yīng)大于100mm。要振搗密實(shí),振搗時(shí)間應(yīng)在5~7分鐘內(nèi)完成。當(dāng)表面泛漿后抹平壓光,抹平壓光工作應(yīng)在初凝前完成。
4. 養(yǎng)護(hù)和酸化處理 水玻璃類(lèi)材料,宜在15~30℃的干燥環(huán)境中施工和養(yǎng)護(hù),溫度低于10℃ 時(shí)應(yīng)采用電熱、熱風(fēng)、暖氣等保溫加熱措施,溫度要均勻,不要急冷急熱或局部過(guò)熱。養(yǎng)護(hù)期既不能遇水,也不能曝曬,也不能蒸汽養(yǎng)護(hù),要防止沖擊振動(dòng)。當(dāng)溫度為10~20℃時(shí)不少 于12天;21~30℃時(shí)不少于6天;31~35℃時(shí)不少于3天。
為增強(qiáng)耐酸混凝土對(duì)酸性介質(zhì)的適應(yīng)性和提高抗?jié)B性能,待耐酸混凝土完成硬結(jié)過(guò)程后,尚應(yīng)進(jìn)行表面酸化處理。所謂酸化處理,就是用硫酸、鹽酸、硝酸任何一種,涂刷混凝土表面,一般用濃度為40%~60%的硫酸、20%的鹽酸或40%的硝酸每隔8小時(shí)涂刷于表面一次,并清除白色析出物,酸化處理一直到表面不再析出結(jié)晶物為止,一般約涂刷4次。
三、高抗?jié)B性耐酸混凝土的施工
漣鋼酸洗設(shè)備由酸洗槽、中和槽和清洗槽組成,以耐酸混凝土作整體澆搗,其設(shè)計(jì)技術(shù)條件為:酸洗槽10m×1.78m×1.5m,3個(gè),70~80℃,介質(zhì)40%H2SO4,40%HCl;清洗槽10m×1.78m×1.5m,2個(gè),50℃,介質(zhì)5%~10%H2SO4,5%HCl;中和槽5m×7m×3.8m,1個(gè),常溫,介質(zhì)3%H2SO4,3%HCl。
高抗?jié)B性耐酸混凝土對(duì)原材料的質(zhì)量要求:
(1)水玻璃:作膠結(jié)料,為均質(zhì)粘稠液體,選用模數(shù)為2.6~2.8,密度為1.38~1.40。
(2)糠酮單體:作改性的外加劑,為淡黃色液體,其純度為95%~99%,密度為1.29~1.30。
(3)鹽酸苯胺:純度不應(yīng)小于98.5%,細(xì)度應(yīng)全部通過(guò)0.25mm的篩。
(4)氟硅酸鈉:作固化劑,純度不應(yīng)小于95%,含水率不應(yīng)大于1%,細(xì)度應(yīng)全部通過(guò)0.15mm的篩。
(5)粉料:作填充料,宜采用輝綠巖粉和石英粉按比例混合使用,其耐酸率不應(yīng)小于95%,含水率不應(yīng)大于0.5%,細(xì)度要求為0.15mm篩余不應(yīng)大于5%,0.080mm篩余不應(yīng)大于10%~30%。
(6)粗、細(xì)骨料:采用石英石、石英砂,不得含有泥塊等雜物,耐酸率不應(yīng)小于94%,含水率不應(yīng)大于0.5%,粗骨料的浸酸安定性應(yīng)合格。粗骨料的顆粒級(jí)配:篩孔尺寸為20mm、10mm、5mm;累計(jì)篩余分別為0%~5%、3%~60%、90%~100%。細(xì)骨料的顆粒級(jí)配:篩孔尺寸5mm、1.2mm、0.30mm、0.15mm;累計(jì)篩余分別為0%~10%、20%~55%、70%~95%、95%~100%。
高抗?jié)B耐酸混凝土的配制和施工方法:
(1)施工中采用的配合比為改性水玻璃∶氟硅酸鈉∶(1∶1)輝綠巖粉和石英石粉∶石英砂∶石英石=1∶0.13∶1.8∶2.5∶3.2。
(2)宜采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌,攪拌順序?yàn)橄葘⒓?xì)骨料、粉料、氟硅酸鈉、粗骨料依次加入攪拌機(jī)干攪,然后加入改性水玻璃濕拌至均勻?yàn)橹?,每次攪?min。
(3)拌合好的混凝土應(yīng)立即連續(xù)澆灌,不得留有施工縫。
(4)施工酸洗槽時(shí),宜采用附著式振動(dòng)器振搗,邊澆灌,邊振搗,連續(xù)一次完成,澆灌后再繼續(xù)振搗4min。
(5)施工完畢,需在干燥環(huán)境中養(yǎng)護(hù),其制度為:當(dāng)環(huán)境溫度為20~25℃及25℃時(shí),拆模時(shí)間分別為2d及1d以上,養(yǎng)護(hù)時(shí)間分別為14d及7d。
(6)施工所采用的高抗?jié)B性耐酸混凝土的主要技術(shù)性能為:坍落度5cm,抗?jié)B標(biāo)號(hào)S14,抗壓強(qiáng)度28MPa,浸酸安定性合格。
漣鋼酸洗設(shè)備的使用效果說(shuō)明,采用高抗?jié)B性耐酸混凝土能取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
一、耐酸混凝土
混凝土的腐蝕多數(shù)為酸性介質(zhì)腐蝕。在酸性介質(zhì)作用下具有抗腐蝕能力的混凝土,叫耐酸混凝土。耐酸混凝土廣泛用于化學(xué)工業(yè)的防酸槽、電鍍槽等。
二、分類(lèi)
耐酸混凝土結(jié)構(gòu)分整體澆灌和做耐酸混凝土的內(nèi)襯兩種。
1. 對(duì)原材料的要求 拌制耐酸混凝土的各種原材料,除必須滿(mǎn)足物理力學(xué)性能的各項(xiàng)技術(shù)要求外,還必須具有受酸性介質(zhì)浸蝕的化學(xué)穩(wěn)定性。耐酸混凝土的主要原材料有:
(1)水玻璃 水玻璃在耐酸混凝土中,模數(shù)為2.6~2.8,比重以1.38~1.4為宜。允許采用可溶性硅酸鈉做成的水玻璃。水玻璃的比重過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度、耐酸性、抗?jié)B性和收縮性。當(dāng)比重過(guò)小時(shí),可加熱脫水調(diào)整,當(dāng)比重過(guò)大時(shí),可在常溫下加溫水調(diào)整。
水玻璃模數(shù)過(guò)低,會(huì)延緩混凝土的硬化時(shí)間,耐酸性也差;模數(shù)過(guò)大,會(huì)使混凝土硬化過(guò)快,特別是氣溫較高時(shí)更加顯著,這樣會(huì)造成施工操作上的困難。模數(shù)過(guò)高時(shí),可加入清水在常溫下混合,并不斷攪拌至均勻?yàn)橹埂?BR> (2)氟硅酸鈉 耐酸混凝土常用工業(yè)氟硅酸鈉作固化劑,其質(zhì)量要求:純度不應(yīng)少于95%,含水率不得大于1%,其顆粒通過(guò)0.125mm篩孔的篩余量不應(yīng)大于10%,不能受潮結(jié)塊。
(3)摻合料(耐酸粉料) 常用石英粉、輝綠巖粉(又叫鑄石粉)、瓷料等,其中以鑄石粉為,粉料的耐酸率不小于94%,含水率不應(yīng)大于1%,并不得含有泥土及有機(jī)雜質(zhì),細(xì)度要求1600孔/cm2篩余不大于5%,4900孔/cm2篩余為10%~30%。
(4)細(xì)骨料 耐酸混凝土用石英砂,其耐酸率不應(yīng)小于94%,含水率不應(yīng)小于1%,不得含有泥土,有機(jī)雜質(zhì)含量必須符合混凝土用砂的技術(shù)要求。
(5)粗骨料 用石英巖、玄武巖、花崗巖等制成的碎石,耐酸率不應(yīng)小于94%,浸酸安定性合格,含水率不應(yīng)大于1%,并不得含有泥土,用符合要求的天然石子須經(jīng)嚴(yán)格篩洗。
2. 配合比 耐酸混凝土配合比中的水玻璃用量須根據(jù)坍落度要求確定,一般為250~300kg/m3。氟硅酸鈉用量(按純Na2SiF計(jì))宜為水玻璃重量的15%;摻合料的用量一般為450~550kg/m3。粗細(xì)骨料和摻合料的混合物,用振動(dòng)法使其密實(shí)至體積不變時(shí)的空隙率,不得超過(guò) 22%。
3. 施工要求 耐酸混凝土的凝結(jié)和硬化原理與普通混凝土不同,它的硬化主要是水玻璃與固化劑氟硅酸鈉作用,產(chǎn)生具有膠結(jié)能力的"硅膠"對(duì)骨料產(chǎn)生膠結(jié)作用,形成具有一定強(qiáng)度的人造石。硅膠的凝結(jié)和硬化,只需在適宜的溫度(15~30℃)和干燥的空氣中進(jìn)行,不受潮,更不得澆水養(yǎng)護(hù),具有"氣硬"特性,這是與水泥混凝土的水硬性完全不同的。但也不得受太陽(yáng)曝曬,以免急劇脫水而龜裂;也不得在低于10℃的低溫環(huán)境下施工,耐酸混凝土的初凝時(shí)間約為30分鐘,終凝時(shí)間約為8小時(shí)。所有拌和物必須在30分鐘內(nèi)用完,否則將會(huì)硬化變質(zhì)。
耐酸混凝土的拌制方法,無(wú)論機(jī)械攪拌或人工攪拌,投料順序必須先將干料(氟硅酸鈉、摻合粉料、粗細(xì)骨料等)拌勻,這樣才能攪拌均勻。
耐酸混凝土的澆灌要分層進(jìn)行,當(dāng)采用振動(dòng)棒振搗時(shí),每層厚度不大于200mm,振動(dòng)棒插點(diǎn)間距不應(yīng)大于500mm;當(dāng)采用平板振動(dòng)器時(shí),每層厚度不應(yīng)大于100mm。要振搗密實(shí),振搗時(shí)間應(yīng)在5~7分鐘內(nèi)完成。當(dāng)表面泛漿后抹平壓光,抹平壓光工作應(yīng)在初凝前完成。
4. 養(yǎng)護(hù)和酸化處理 水玻璃類(lèi)材料,宜在15~30℃的干燥環(huán)境中施工和養(yǎng)護(hù),溫度低于10℃ 時(shí)應(yīng)采用電熱、熱風(fēng)、暖氣等保溫加熱措施,溫度要均勻,不要急冷急熱或局部過(guò)熱。養(yǎng)護(hù)期既不能遇水,也不能曝曬,也不能蒸汽養(yǎng)護(hù),要防止沖擊振動(dòng)。當(dāng)溫度為10~20℃時(shí)不少 于12天;21~30℃時(shí)不少于6天;31~35℃時(shí)不少于3天。
為增強(qiáng)耐酸混凝土對(duì)酸性介質(zhì)的適應(yīng)性和提高抗?jié)B性能,待耐酸混凝土完成硬結(jié)過(guò)程后,尚應(yīng)進(jìn)行表面酸化處理。所謂酸化處理,就是用硫酸、鹽酸、硝酸任何一種,涂刷混凝土表面,一般用濃度為40%~60%的硫酸、20%的鹽酸或40%的硝酸每隔8小時(shí)涂刷于表面一次,并清除白色析出物,酸化處理一直到表面不再析出結(jié)晶物為止,一般約涂刷4次。
三、高抗?jié)B性耐酸混凝土的施工
漣鋼酸洗設(shè)備由酸洗槽、中和槽和清洗槽組成,以耐酸混凝土作整體澆搗,其設(shè)計(jì)技術(shù)條件為:酸洗槽10m×1.78m×1.5m,3個(gè),70~80℃,介質(zhì)40%H2SO4,40%HCl;清洗槽10m×1.78m×1.5m,2個(gè),50℃,介質(zhì)5%~10%H2SO4,5%HCl;中和槽5m×7m×3.8m,1個(gè),常溫,介質(zhì)3%H2SO4,3%HCl。
高抗?jié)B性耐酸混凝土對(duì)原材料的質(zhì)量要求:
(1)水玻璃:作膠結(jié)料,為均質(zhì)粘稠液體,選用模數(shù)為2.6~2.8,密度為1.38~1.40。
(2)糠酮單體:作改性的外加劑,為淡黃色液體,其純度為95%~99%,密度為1.29~1.30。
(3)鹽酸苯胺:純度不應(yīng)小于98.5%,細(xì)度應(yīng)全部通過(guò)0.25mm的篩。
(4)氟硅酸鈉:作固化劑,純度不應(yīng)小于95%,含水率不應(yīng)大于1%,細(xì)度應(yīng)全部通過(guò)0.15mm的篩。
(5)粉料:作填充料,宜采用輝綠巖粉和石英粉按比例混合使用,其耐酸率不應(yīng)小于95%,含水率不應(yīng)大于0.5%,細(xì)度要求為0.15mm篩余不應(yīng)大于5%,0.080mm篩余不應(yīng)大于10%~30%。
(6)粗、細(xì)骨料:采用石英石、石英砂,不得含有泥塊等雜物,耐酸率不應(yīng)小于94%,含水率不應(yīng)大于0.5%,粗骨料的浸酸安定性應(yīng)合格。粗骨料的顆粒級(jí)配:篩孔尺寸為20mm、10mm、5mm;累計(jì)篩余分別為0%~5%、3%~60%、90%~100%。細(xì)骨料的顆粒級(jí)配:篩孔尺寸5mm、1.2mm、0.30mm、0.15mm;累計(jì)篩余分別為0%~10%、20%~55%、70%~95%、95%~100%。
高抗?jié)B耐酸混凝土的配制和施工方法:
(1)施工中采用的配合比為改性水玻璃∶氟硅酸鈉∶(1∶1)輝綠巖粉和石英石粉∶石英砂∶石英石=1∶0.13∶1.8∶2.5∶3.2。
(2)宜采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌,攪拌順序?yàn)橄葘⒓?xì)骨料、粉料、氟硅酸鈉、粗骨料依次加入攪拌機(jī)干攪,然后加入改性水玻璃濕拌至均勻?yàn)橹?,每次攪?min。
(3)拌合好的混凝土應(yīng)立即連續(xù)澆灌,不得留有施工縫。
(4)施工酸洗槽時(shí),宜采用附著式振動(dòng)器振搗,邊澆灌,邊振搗,連續(xù)一次完成,澆灌后再繼續(xù)振搗4min。
(5)施工完畢,需在干燥環(huán)境中養(yǎng)護(hù),其制度為:當(dāng)環(huán)境溫度為20~25℃及25℃時(shí),拆模時(shí)間分別為2d及1d以上,養(yǎng)護(hù)時(shí)間分別為14d及7d。
(6)施工所采用的高抗?jié)B性耐酸混凝土的主要技術(shù)性能為:坍落度5cm,抗?jié)B標(biāo)號(hào)S14,抗壓強(qiáng)度28MPa,浸酸安定性合格。
漣鋼酸洗設(shè)備的使用效果說(shuō)明,采用高抗?jié)B性耐酸混凝土能取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。