耐酸混凝土简介.doc

新材料 新技术选修期终作业 耐酸混凝土班级 水建A091姓名 李士春学号 2009112025日期 2010-12-25耐酸混凝土一、耐酸混凝土混凝土的腐蚀多数为酸性介质腐蚀。在酸性介质作用下具有抗腐蚀能力的混凝土，叫耐酸混凝土。耐酸混凝土广泛用于化学工业的防酸槽、电镀槽等。二、分类耐酸混凝土结构分整体浇灌和做耐酸混凝土的内衬两种。1. 对原材料的要求拌制耐酸混凝土的各种原材料，除必须满足物理力学性能的各项技术要求外，还必须具有受酸性介质浸蚀的化学稳定性。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，模数为2.62.8，比重以1.381.4为宜。允许采用可溶性硅酸钠做成的水玻璃。水玻璃的比重过大或过小都会影响混凝土的强度、耐酸性、抗渗性和收缩性。当比重过小时，可加热脱水调整，当比重过大时，可在常温下加温水调整。水玻璃模数过低，会延缓混凝土的硬化时间，耐酸性也差；模数过大，会使混凝土硬化过快，特别是气温较高时更加显著，这样会造成施工操作上的困难。模数过高时，可加入清水在常温下混合，并不断搅拌至均匀为止。(2)氟硅酸钠耐酸混凝土常用工业氟硅酸钠作固化剂，其质量要求：纯度不应少于95%，含水率不得大于1%，其颗粒通过0.125mm筛孔的筛余量不应大于10%，不能受潮结块。(3)掺合料(耐酸粉料)常用石英粉、辉绿岩粉(又叫铸石粉)、瓷料等，其中以铸石粉为最好，粉料的耐酸率不小于94%，含水率不应大于1%，并不得含有泥土及有机杂质，细度要求1600孔/cm2筛余不大于5%，4900孔/cm2筛余为10%30%。(4)细骨料耐酸混凝土用石英砂，其耐酸率不应小于94%，含水率不应小于1%，不得含有泥土，有机杂质含量必须符合混凝土用砂的技术要求。(5)粗骨料用石英岩、玄武岩、花岗岩等制成的碎石，耐酸率不应小于94%，浸酸安定性合格，含水率不应大于1%，并不得含有泥土，用符合要求的天然石子须经严格筛洗。2. 配合比耐酸混凝土配合比中的水玻璃用量须根据坍落度要求确定，一般为250300kg/m3。氟硅酸钠用量(按纯Na2SiF计)宜为水玻璃重量的15%；掺合料的用量一般为450550kg/m3。粗细骨料和掺合料的混合物，用振动法使其密实至体积不变时的空隙率，不得超过 22%。3. 施工要求耐酸混凝土的凝结和硬化原理与普通混凝土不同，它的硬化主要是水玻璃与固化剂氟硅酸钠作用，产生具有胶结能力的硅胶对骨料产生胶结作用，形成具有一定强度的人造石。硅胶的凝结和硬化，只需在适宜的温度(1530)和干燥的空气中进行，不受潮，更不得浇水养护，具有气硬特性，这是与水泥混凝土的水硬性完全不同的。但也不得受太阳曝晒，以免急剧脱水而龟裂；也不得在低于10的低温环境下施工，耐酸混凝土的初凝时间约为30分钟，终凝时间约为8小时。所有拌和物必须在30分钟内用完，否则将会硬化变质。耐酸混凝土的拌制方法，无论机械搅拌或人工搅拌，投料顺序必须先将干料(氟硅酸钠、掺合粉料、粗细骨料等)拌匀，这样才能搅拌均匀。耐酸混凝土的浇灌要分层进行，当采用振动棒振捣时，每层厚度不大于200mm，振动棒插点间距不应大于500mm；当采用平板振动器时，每层厚度不应大于100mm。要振捣密实，振捣时间应在57分钟内完成。当表面泛浆后抹平压光，抹平压光工作应在初凝前完成。4. 养护和酸化处理水玻璃类材料，宜在1530的干燥环境中施工和养护，温度低于10 时应采用电热、热风、暖气等保温加热措施，温度要均匀，不要急冷急热或局部过热。养护期既不能遇水，也不能曝晒，也不能蒸汽养护，要防止冲击振动。当温度为1020时不少 于12天；2130时不少于6天；3135时不少于3天。为增强耐酸混凝土对酸性介质的适应性和提高抗渗性能，待耐酸混凝土完成硬结过程后，尚应进行表面酸化处理。所谓酸化处理，就是用硫酸、盐酸、硝酸任何一种，涂刷混凝土表面，一般用浓度为40%60%的硫酸、20%的盐酸或40%的硝酸每隔8小时涂刷于表面一次，并清除白色析出物，酸化处理一直到表面不再析出结晶物为止，一般约涂刷4次。三、高抗渗性耐酸混凝土的施工涟钢酸洗设备由酸洗槽、中和槽和清洗槽组成，以耐酸混凝土作整体浇捣，其设计技术条件为：酸洗槽10m1.78m1.5m，3个，7080，介质40%H2SO4，40%HCl；清洗槽10m1.78m1.5m，2个，50，介质5%10%H2SO4，5%HCl；中和槽5m7m3.8m，1个，常温，介质3%H2SO4，3%HCl。高抗渗性耐酸混凝土对原材料的质量要求：(1)水玻璃：作胶结料，为均质粘稠液体，选用模数为2.62.8，密度为1.381.40。(2)糠酮单体：作改性的外加剂，为淡黄色液体，其纯度为95%99%，密度为1.291.30。(3)盐酸苯胺：纯度不应小于98.5%，细度应全部通过0.25mm的筛。(4)氟硅酸钠：作固化剂，纯度不应小于95%，含水率不应大于1%，细度应全部通过0.15mm的筛。(5)粉料：作填充料，宜采用辉绿岩粉和石英粉按比例混合使用，其耐酸率不应小于95%，含水率不应大于0.5%，细度要求为0.15mm筛余不应大于5%，0.080mm筛余不应大于10%30%。(6)粗、细骨料：采用石英石、石英砂，不得含有泥块等杂物，耐酸率不应小于94%，含水率不应大于0.5%，粗骨料的浸酸安定性应合格。粗骨料的颗粒级配：筛孔尺寸为20mm、10mm、5mm；累计筛余分别为0%5%、3%60%、90%100%。细骨料的颗粒级配：筛孔尺寸5mm、1.2mm、0.30mm、0.15mm；累计筛余分别为0%10%、20%55%、70%95%、95%100%。高抗渗耐酸混凝土的配制和施工方法：(1)施工中采用的配合比为改性水玻璃氟硅酸钠（11）辉绿岩粉和石英石粉石英砂石英石=10.131.82.53.2。(2)宜采用强制式搅拌机搅拌，搅拌顺序为先将细骨料、粉料、氟硅酸钠、粗骨料依次加入搅拌机干搅，然后加入改性水玻璃湿拌至均匀为止，每次搅拌2min。(3)拌合好的混凝土应立即连续浇灌，不得留有施工缝。(4)施工酸洗槽时，宜采用附着式振动器振捣，边浇灌，边振捣，连续一次完成，浇灌后再继续振捣4min。(5)施工完毕，需在干燥环境中养护，其制度为：当环境温度为2025及25时，拆模时间分别为2d及1d以上，养护时间分别为14d及7d。(6)施工所采用的高抗渗性耐酸混凝土的主要技术性能为：坍落度5cm，抗渗标号S14，抗压强度28MPa，浸酸安定性合格。涟钢酸洗设备的使用效果说明，采用高抗渗性耐酸混凝土能取得良好的技术经济效果。19212 强度低，耐酸性能不合格 1现象 (1)用于浇灌混凝土的硫磺砂浆，浸酸后的抗拉强度降低率超过20，重量变化率超过1。(2)用于灌注混凝土的硫磺胶泥和硫磺砂浆的抗拉强度低于40MPa和35MPa，而按规定制作的抗压试件和抗折试件强度也均低于设计要求。 2原因分析 (1)粗细骨料泥土杂质含量较大，级配不好，耐酸性能不合格。 (2)粉料潮湿，含水量大，耐酸率不合格。 (3)硫磺用量过多或过少。各材料之间的比例配合不当。(4)浇灌时硫磺砂浆温度过低，粗骨料预热不够或根本没有预热，致使灌注后的硫磺混凝土密实性差，强度低，耐酸性能差，达不到设计要求。 3防治措施 (1)组成硫磺混凝土的原材料，必须经检验合格后方可使用，其品质应符合下列要求：1)硫磺：其质量应符合现行国家标准，硫含量不小于98，水分含量不大于10，且不得含有机杂质。 2)粉料的技术性能指标应满足表19-19的规定粉料技术性能指标 表19-19项 目指 标项 目指 标耐酸率()含水率()不小于95不大于05筛余量()015mm筛孔009mm筛孔不大于510303)细骨料的技术性能指标应达到表19-20的规定。细骨科技术性能指标 表19-20项 目耐酸率()含泥量()1mm筛孔筛余量()指 标不小于95不大于1不大于54)粗骨料的技术性能指标应符合表19-21的规定。粗骨料技术性能指标 表19-21项 目指 标项 目指 标泥土含量耐酸宰()浸酸安定性不允许不小于95合 格碎石含量()粒径2040mm不小于85粒径1020mm不大于155)改性剂应采用半固态黄绿色聚硫甲胶、半固态灰黄色聚硫乙胶或棕褐色粘稠状液体聚硫橡胶，其质量应符合规范的规定。 6)用以浇灌混凝土的硫磺砂浆质量应符合表19-22的要求。硫磺砂浆的质量要求 表19-22项 目指 标项 目指 标抗拉强度(MPa)分 层 度3.50.71.3浸酸后抗拉强度降低率()重量变化率()201(2)硫磺用量以满足包裹粉料、聚硫甲(乙)胶和粗细骨料稍有富余即可，由试验确定。用量过多，不仅影响强度，而且加大收缩，甚至形成裂纹，增加能耗，提高成本。(3)质检人员应核查粗骨料预热温度、硫磺熬制温度和硫磺砂浆的浇灌温度，过高或过低，都有损于浇灌混凝土的质量、物理力学性能和抗酸性能。(4)施工环境温度低于5时，应采取保温措施。相对湿度不应大于80，并宜在施工完成2h后方可使用，设备基础、贮槽等构筑物必须在浇灌24h后方可使用。附录 耐酸混凝土施工配合比及技术指标水玻璃耐酸混凝土的施工参考配合比及技术指标 附表19-5材料名称配合比(重量比)技术指标水玻璃氟硅酸钠粉 料骨 料抗压强度不小于(N/mm2)浸 酸安定性铸石粉铸石粉：石英粉=1：1细骨料粗骨料水玻璃混凝土11.00.150.162.02.22.33.215合格21.82.02.42.53.23.3改性水玻璃耐酸混凝土施工参考配台比 附表19-6配方序号配 合 比(重量比)水玻璃氟硅酸钠铸石粉石英砂石英石外加剂110015180250320糠醇单体35210015180260330多经醚化三聚氰胺8310015210230320木质素磺酸钙2、水溶性环氧树脂3注：1水玻璃的密度(g/cm3)：配方3应为142，其他配方应为138140。 2氟硅酸钠纯度以100计。 3糠醇单体应为淡黄色(或微棕色液体)，密度113114g/cm3，纯度不应小于98。 4多经醚化三聚氰胺应为微黄色透明液体，固体含量约40，游离醛不得大于2，H值应为78。 5水溶性环氧树脂应为黄色透明粘稠液体，固体含量不得小于55水溶性(1：10)透明。 6木质素磺酸钙为黄棕色粉末，密度为106g/cm3，碱木素含