耐酸混凝土.doc

耐酸混凝土.doc 目录 一、耐酸混凝土 ........................................................................................................ 1 二.水玻璃耐酸混凝土的应用 .................................................................................... 2 三.耐酸混凝土检测 ................................................................. 错误～未定义书签。5 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。 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2.6~2.8，比重以1.38~1.4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。 1 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250~300kg/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450~550kg/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(15~30?)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 。要振捣密实，振捣时间应在5~7分钟内完成。当表面泛浆后抹平压光，于100mm 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15~30?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10~20?时不少 于12天;21~30?时不少于6天;31~35?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。 二.水玻璃耐酸混凝土的应用 建、构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 2 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 3 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 4 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。 5