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氯化钙在混凝土中的性能及应用

氯化钙为无机化合物,为白色、硬质碎块或颗粒。是由氯元素和钙元素构成的盐,加入混凝土中可以使其快速凝固,取得较高的混凝土初始强度的作用,片状氯化钙的最大允许添加量为2%,氯化钙在混凝土中的作用体现在三个方面,即在物理性能、化学性能、机械性能起到很关键的作用,接下来实建化学为大家详细介绍氯化钙在混凝土中的性能及应用。

一、物理性能

1. 凝固时间
氯化钙主要用作混凝土速凝剂,可大大缩短混凝土的初凝和终凝时间。主要在气温较低时使用,有助于加快混凝土浇筑,尽快获得成品混凝土板。但是,不建议在炎热的天气条件下使用速凝剂,否则混凝土快速凝结,很难顺利完成混凝土浇筑。

2.水灰比
氯化钙不会显著降低达到给定坍落度所需的水,也不会对混凝土强度产生主导性作用。作为一种速凝剂,其可使混凝土提早硬化,减少泌水。

3.引气
在混凝土中使用氯化钙不会产生引气作用,但是与引气剂一起使用时,有助于减少引气剂的用量同时产生较多的气体。

4.冻融
使用了氯化钙的混凝土会迅速硬化,会快速具备抗冻融能力。在冬季进行混凝土浇筑时,可能需要对材料使用除冰盐,因而这一点很重要。含有氯化钙的成熟混凝土的抗冻性在后期可能会降低。

5.干缩
氯化钙会增加干缩,干缩量的大小取决于氯化钙的添加量、水泥类型、养护时间和环境条件。

6.泛碱
由于使用了氯化钙,在某些情况下,养护完成的混凝土表面会形成白色沉淀物。但是,在正常的条件下,这种白色沉淀物会吸水,不会像其他盐那样引起泛碱现象。这些白色沉淀物不溶于水,可使用稀盐酸去除。

二、化学性能

1.硫酸盐侵蚀
与硫酸盐溶液接触后,氯化钙对混凝土有侵蚀作用。硫酸盐与水泥浆中的钙离子和铝离子反应,形成硫酸钙和硫铝酸钙水合物,导致混凝土开裂。使用了氯化钙之后,混凝土抗硫酸盐侵蚀的性能会降低。

2.水合热
使用氯化钙后,产生水合热的速度更快,水化过程更快,特别是在最初的10到12小时。水合热的总量变化不大,但是快速产生水合热对于冬季混凝土施工有一定的帮助。

3.碱-骨料反应
高碱水泥与某些类型的骨料一起使用时,骨料会膨胀,从而导致混凝土腐蚀。混凝土中的氯化钙会加剧碱与骨料之间的反应。如果必须使用氯化钙,可使用低碱水泥、火山灰水泥或非活性骨料来控制膨胀。

4.钢筋腐蚀
在含有氯化钙的混凝土中,无法有效保持保护钢不受外部环境影响的稳定薄膜,钢筋存在被腐蚀的可能性。不允许在预应力混凝土中使用氯化钙,因为钢筋表面积大,应力差大,会造成腐蚀速率大。不提倡在汽养护混凝土中使用氯化钙。

三、机械性能

1.抗压强度
氯化钙作为混凝土中的速凝剂,可提高混凝土的硬化速度。对比统混凝土和使用了氯化钙的混凝土,前三天强度的差异在30%到100%之间。如果氯化钙的用量超过标准规定的最大用量会导致混凝土强度降低。在温度较低的情况下,氯化钙对强度增长的影响尤为显著。

2. 抗弯强度
使用氯化钙之后,抗弯强度的增长速度不如抗压强度的增长速度快。ASTM C-494 标准要求第3天的抗弯强度至少应为对照试样的110%。经过较长时间的养护,含氯化钙的混凝土的抗弯强度可能低于对照试件。

3. 收缩和徐变
使用氯化钙会增大混凝土的收缩,进而增加混凝土的徐变。

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