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水玻璃耐酸混凝土在建设工程中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-12-17  浏览次数:79
核心提示:水玻璃耐酸混凝土在建设工程中的应用  建筑物的防腐蚀是建设工程中一项很重要的工作。它是保证生产正常进行,延长设备寿命的重
 水玻璃耐酸混凝土在建设工程中的应用
 
  建筑物的防腐蚀是建设工程中一项很重要的工作。它是保证生产正常进行,延长设备寿命的重要问题之一。水玻璃耐酸混凝土是由水玻璃、氟硅酸钠、辉绿岩粉、花岗石、石英砂或石英石等原料配制成的一种耐蚀耐磨材料。它具有耐酸性强、设备整体性好、施工修补方便、原料易取、成本低、抗冲击性能好等优点,现已在化工企业得到广泛应用。使用范围有地坪、酸洗槽、贮酸池、电解槽、结晶槽、排酸沟、设备基础等。广泛使用这种材料,可以节约大量不锈钢、铝等金属材料,同时,水玻璃耐酸混凝土作设备内衬的经济效果也是较显著的。 
 
  1 水玻璃耐酸混凝土的性能 
 
  1) 耐酸性强。能耐各种浓度的三酸、铬酸、醋酸(除氢氟酸、热磷酸、氟硅酸外) 及有机溶剂等介质的腐蚀。 
 
  2) 机械强度高。抗压强度达20 MPa 左右。 
 
  3) 耐高温(600 ℃~800 ℃) 和冷热急变作用。 
 
  4) 不耐碱液浸蚀。 
 
  2 水玻璃耐酸混凝土的施工准备与操作要求 
 
  2. 1 合理选择配合比 
 
  为了提高水玻璃制品的密度,增强抗酸能力,选择配合比时应考虑以下几条原则:
 
  1) 具有足够的化学稳定性和一定的耐水能力。 
 
  2) 有一定的强度,一般在15 MPa~20 MPa 之间。 
 
  3) 有一定的和易性,当用人工捣固时,混凝土的坍落度不大于20 mm ,机械捣固时,则不能超过10 mm。 
 
  注:水的质量为清洁的饮用水。 
 
  2. 2 基层要求 
 
  为了做好耐酸混凝土和胶泥的施工,对基层必须严格要求: 
 
  1) 基层不得有下沉开缝。 
 
  2) 由于水玻璃抗渗性差,为防止地面在长期酸液作用下渗入基层而导致混凝土破坏,必须在普通水泥面上用水泥砂浆找坡,并铺隔离层(水乳型橡胶沥青二布二油) 。 
 
  2. 3 模板要求 
 
  浇筑耐酸混凝土设备的木模,应具有足够的刚度和稳定性,防止在浇筑时起鼓变形,并要求一面刨光涂上机油,以便脱模。 
 
  2. 4 钢筋处理 
 
  在耐酸混凝土中所配置的钢筋必须先清除铁锈,并涂上过氯乙烯或苯乙烯焦油涂料,以防止酸液渗入腐蚀钢筋而引起混凝土产生裂缝。然后按位置加以固定,一般耐酸混凝土的保护层厚度不得小于4 cm。 
 
  2. 5 施工操作 
 
  1) 水玻璃耐酸混凝土在施工前应先检查各种原材料是否符合规格。所用的粗、细骨料和耐酸粉料在存、堆放期间必须注意切勿使水泥、石灰等碱性材料和稻草、麻袋布、泥土等杂物混入,以免影响耐酸性能。在浇筑前应按重量配合比进行少量试样,观察其稠度是否适宜,材糭錛蝊料应有专人负责称量,特别要注意不可遗漏氟硅酸钠。 
 
  2) 水玻璃耐酸混凝土的搅拌宜采用强制式拌合机进行搅拌,其加料顺序:粉料+ 氟硅酸钠+ 砂+ 石子,干拌1 min~1. 5 min ,然后边拌边徐徐加入水玻璃混拌1 min~1. 5 min 后,即可出料,在夏季搅拌时间更不宜过长,以免料子发热硬化。如采用人工搅拌,应先将粉料、氟硅酸钠、砂子一起拌匀,然后加入石子,干拌不少于3 次,然后将配好的水玻璃边拌边加,湿拌不少于3 次。 
 
  3) 浇筑耐酸混凝土时,耐酸槽、池内壁钢筋保护层大于4 cm ,如用人工搅捣,分层捣实高度不宜超过30 cm ,必须细致搅捣,以防止蜂窝麻面产生。如用插入式振动器捣固时,震动器必须慢慢向上提,否则会造成耐酸混凝土内部不密实。 
 
  4) 在施工过程中,严禁任意加水或水玻璃,拌好的混凝土必须在30 min 内用完。整个耐酸混凝土设备宜一次浇成。 
 
  5) 耐酸混凝土拆模后,如发现有蜂窝麻面,应立即修补。修补方法,应先用稀胶泥涂刷,待干硬后,再用厚胶泥修补抹平(胶泥配方详见水玻璃耐酸混凝土、稀胶泥、厚胶泥配比表) 。 
 
  6) 耐酸混凝土在养护期间严禁遇水,也需防止太阳直晒或风吹脱水快而产生龟裂。一般养护时间视温度而主要以耐酸混凝土充分固化为目的。水玻璃耐酸混凝土宜在15 ℃~30 ℃的干燥环境中施工和养护。10 ℃~20 ℃时,养护时间不少于12 昼夜;21 ℃~30 ℃时,养护时间不少于6 昼夜;21 ℃~35 ℃时,养护时间不少于3 昼夜。 
 
  7) 酸化处理:一般情况下水玻璃和氟硅酸钠的化学反应难以进行完全,反应率一般仅达到70 %~80 %左右。在耐酸材料中留有未参加反应的游离水玻璃和氟硅酸钠,以及在硬化过程中产生的可溶性物质(氟化钠) 等。据测定,经过养护后的耐酸混凝土,其孔隙率还达15 %以上。酸化处理,是使未参加反应的水玻璃、氟硅酸钠以及反应过程中产生的氟化钠通过酸化处理后,酸和水玻璃作用,转化为具有胶凝性能的硅酸凝胶和盐,填充于混凝土孔隙中,同时,使有害的氟化钠变成盐类析出,增强材料抵抗腐蚀介质的作用。 
 
  3 几点建议 
 
  3. 1 在施工中严格控制混凝土及砂浆的水灰比、养护温度和湿度。水灰比的控制:混凝土拌合物中的含水量若超过水泥石及湿润混凝土中固体成分所需的水量,就会产生过剩水,一旦机械搅拌作用停止后,即开始分离,这时粗骨料的颗粒在水泥净浆中沉淀,而水泥颗粒则沉淀在水中,这些过程完成之后,在混凝土的拌合物表面留下一层水。在骨料颗粒的水平表面下面也有一夹层水。在水泥石硬化之后,这些颗粒之间的水夹层就变成所谓的接触空隙,成为水的迁移和腐蚀性液体进入混凝土的主要通道。在不适当的温度和湿度中硬化,是影响混凝土抗蚀性的另一原因。在硬化期间,如果缺少水分和温度过高,就会在水泥石中形成大孔隙结构,致使混凝土渗透性增高,而使抗蚀性下降。因此,严格控制水灰比,养护温度和湿度是保证混凝土和砂浆、胶泥质量的一个重要因素。 
 
  3. 2 水玻璃类材料不耐碱,在呈碱性的基层上使用,碱会与水玻璃、氟硅酸钠起反应使之粘结力受破坏,在结合层处形成疏松夹层。使用时要在基层上设置隔离层,沥青涂料或环氧玻璃钢。但是水玻璃材料与沥青、环氧类材料间粘结力差,因此,施工时需在沥青层上或未固化的环氧涂层上均匀稀撒一些热砂,以增强粘结力。在隔离层表面先均匀涂刷一遍水玻璃稀胶泥打底,并干燥12 h 以上。水玻璃胶泥和砂浆抹面时不宜太厚,立面每层不大于5 mm ,平面每层不大于10 mm。涂抹应按同一方向连续抹平压实,在涂抹下一层前,应薄涂一层水玻璃稀胶泥,并间隔12 h 以上。 
 
  3. 3 采用改性水玻璃,可有效提高水玻璃耐酸混凝土的密实性和抗酸液渗透能力。常用的水玻璃密实剂有:亚甲基二萘磺钠(NNO) 、六羟树脂(六甲氧甲基三聚氰胺) 、糠醇和木质素磺酸钙(木钙) 等。配制改性水玻璃密实性混凝土程序和要求与配制普通水玻璃耐酸混凝土相同。质量要求:显气孔率不大于50 %;抗渗标号不小于1. 5 MPa ;抗压强度不小于20 MPa。配制和使用时应注意的事项:
 
  1) 材料要准确称量,配好的改性水玻璃溶液应放在密闭容器中,若有沉淀、结皮、变色等现象不得使用。 
 
  2) 改性水玻璃溶液使用前要搅拌均匀。 
 
  3) 使用温度以20 ℃~30 ℃为宜,低于15 ℃时,应采取加热措施。 
 
  4) 其他要求同普通水玻璃耐酸混凝土。在水玻璃耐酸混凝土的施工过程中,每个环节、每种材料直接影响工程质量。只有搞好全过程的全面质量管理,才能达到预期的目的。
 
 
 
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