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新型低温早强剂的制备与性能研究

张丰 白银 蔡跃波

张丰,白银,蔡跃波. 新型低温早强剂的制备与性能研究[J]. 水利水运工程学报,2020(2):36-45 doi:  10.12170/20190320003
引用本文: 张丰,白银,蔡跃波. 新型低温早强剂的制备与性能研究[J]. 水利水运工程学报,2020(2):36-45 doi:  10.12170/20190320003
(ZHANG Feng, BAI Yin, CAI Yuebo. Preparation and properties of new type low-temperature early strength accelerator[J]. Hydro-Science and Engineering, 2020(2): 36-45. (in Chinese)) doi:  10.12170/20190320003
Citation: (ZHANG Feng, BAI Yin, CAI Yuebo. Preparation and properties of new type low-temperature early strength accelerator[J]. Hydro-Science and Engineering, 2020(2): 36-45. (in Chinese)) doi:  10.12170/20190320003

新型低温早强剂的制备与性能研究

doi: 10.12170/20190320003
基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2018YFC0406702);国家自然科学基金资助项目(51739008);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(Y419004);云南省交通运输厅行业科技攻关项目(云交科教[2016]56号)
详细信息
    作者简介:

    张 丰(1989—),男,江苏句容人,博士研究生,主要从事水工材料及混凝土耐久性的研究。E-mail:fzhang@nhri.cn

  • 中图分类号: TV42

Preparation and properties of new type low-temperature early strength accelerator

  • 摘要: 传统早强组分已不能满足绿色、高性能混凝土的要求,其长龄期力学性能和耐久性能堪忧,且现有早强剂的低温(尤其是5 ℃)早强性能有限,低温下作用机理及其对混凝土耐久性影响的研究比较缺乏。以无机盐CB,LB,三异丙醇胺和纳米SiO2四组分制备无碱、无氯、不含SO42-的低温早强剂,并研究5 ℃低温下早强剂的性能、适应性。结果表明:配比为0.50% CB+1.00% TIPA+0.20% nano-SiO2+0.30% LB的低温早强剂可靠性高,其中CB和LB为关键组分,对砂浆各龄期强度提高均起重要作用,TIPA对3 d后强度提高作用显著,而nano-SiO2对7 d后强度提高作用明显。5 ℃下,掺低温早强剂砂浆1,3,7和28 d强度较对比样分别提高376%,98%,72%和18%,砂浆3 d后各龄期强度已超对比样20 ℃养护下强度。低温早强剂对不同种类水泥、温度的适应性良好。
  • 图  1  掺LB或CB早强组分砂浆试件抗压强度比

    Figure  1.  Compressive strength ratio of mortars containing LB or CB early strength components

    图  2  掺TIPA砂浆抗压强度比

    Figure  2.  Strength of the mortars containing TIPA

    图  3  掺nano-SiO2砂浆抗压强度比

    Figure  3.  Strength of the mortars containing nano-SiO2

    图  4  砂浆抗压强度与各因素的关系趋势

    Figure  4.  Relationship between compressive strength of mortars and factors

    图  5  掺早强剂砂浆强度

    Figure  5.  Strength of the mortars mixed with early strength accelerators

    图  6  掺低温早强剂砂浆抗压强度

    Figure  6.  Compressive strength of the mortars containing early strength accelerators

    表  1  水泥化学组成分析

    Table  1.   Chemical compositions of Portland cements

    质量分数/%
    SiO2CaOMgOFe2O3Al2O3K2ONa2OSO3烧失量总量
    22.8359.031.543.296.540.680.182.013.6399.73
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    表  2  因素水平

    Table  2.   Factor level table

    水平因素
    CBTIPAnano-SiO2LB
    10.50%0.03%00.10%
    21.00%0.50%0.20%0.30%
    31.50%1.00%0.50%0.50%
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    表  3  5 ℃养护下砂浆抗压强度

    Table  3.   Compressive strength of mortars cured at 5 ℃

    样品编号掺量/%抗压强度/MPa
    CBTIPAnano-SiO2LB1 d3 d7 d28 d
    对比样−20 ℃10.728.841.856.8
    对比样−5 ℃ 1.817.427.452.0
    Z10.500.0300.1010.026.141.755.5
    Z20.500.500.200.3010.828.042.557.7
    Z30.501.000.500.5010.129.044.456.2
    Z41.000.030.200.50 8.925.438.252.7
    Z51.000.500.500.10 7.524.133.852.5
    Z61.001.0000.30 8.029.341.058.6
    Z71.500.030.500.30 8.429.042.060.6
    Z81.500.5000.50 7.626.940.559.6
    Z91.501.000.200.10 5.324.035.553.5
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    表  4  早强组分配比的直观分析结果

    Table  4.   Result of intuitive analysis

    龄期/d最佳掺合量/%
    CBTIPAnano-SiO2LB
    10.500.500.200.30
    31.001.0000.30
    70.501.000.500.50
    281.500.030.500.30
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    表  5  掺低温早强剂砂浆的抗压强度(温度适应性)

    Table  5.   Compressive strength of the mortars containing early strength accelerators

    样品编号温度/℃1 d3 d7 d28 d
    抗压强度/MPa抗压强度比/%抗压强度/MPa抗压强度比/%抗压强度/MPa抗压强度比/%抗压强度/MPa抗压强度比/%
    对比样2010.710028.810041.810056.8100
    1#24.222641.514449.611961.8109
    2#23.021540.614149.211860.1106
    对比样5 1.810017.410027.410052.0100
    1# 8.647634.319844.617259.7115
    2# 7.642432.018543.216759.0113
    对比样−5 1.2100 3.1100 4.3100
    1# 4.6383 9.229612.2284
    2# 3.1258 5.7184 9.0209
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-20
  • 网络出版日期:  2020-04-24
  • 刊出日期:  2020-04-01

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