水玻璃耐酸混凝土施工技術(shù) 摘要:水玻璃耐酸混凝土具有較*的耐酸性、較好的整體性、施工修補方便、原料易取、成本低、抗沖擊性能好等優(yōu)點，現(xiàn)已在化工企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。本文主要*水玻璃耐酸混凝土的施工特點、原料選擇、配合比設(shè)計、施工工藝、質(zhì)量控制、注意事項展開討論。 關(guān)鍵詞:水玻璃耐酸混凝土,防腐蝕低成本,改性水玻璃 1.施工特點 因為水玻璃類材料具有較*的耐酸性能，能抵抗大多數(shù)無機酸和有機酸的作用。水玻璃類材料宜在15~30℃的干燥環(huán)境中施工和養(yǎng)護。*先，在水泥墊層上做隔離層,因為水玻璃類材料不耐堿，而水泥石中存有引起腐蝕的氫氧化鈣成分，故需做隔離層水玻璃耐酸砼的硬化在低溫下是十分緩慢的。當溫度較高時，它的硬化過程*會加快,這是由于氟硅酸鈉的溶解度隨溫度的升高而加大,因而導致水玻璃耐酸砼的凝結(jié)速度加快、*度增高。施工后*二天，水玻璃浮在骨料上面，水玻璃耐酸砼的硬化是水玻璃與氟硅酸鈉發(fā)生化學反應(yīng)的結(jié)果，氟硅酸鈉作為促硬劑與水玻璃反應(yīng)，使硅酸凝膠加速析出，生成氫氧化硅，沉積在耐酸粉料和粗細骨料表面，形成*層硅膠薄膜，硅膠脫水后變成氧化硅，使耐酸砼*度進*步提高。 在常溫下*般過三天,砼*能硬化，如出現(xiàn)大部分硬化而局部尚沒有硬化的情況*需要處理，否則*度會受到影響造成局部小面積沒有同步結(jié)硬的原因，主要是人工攪拌不均勻，局部氟硅酸鈉摻量少于水玻璃，致使硬化速度緩慢。因為水玻璃是*種能溶于水的硅酸鹽，液體水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，形成無定形硅酸，并逐漸干燥硬化。這個反應(yīng)過程進行的很慢。為加速硬化在水玻璃中加入氟硅酸鈉作為促硬劑，促使硅酸凝膠加速析出，氟硅酸鈉的實際用量為水玻璃重量10%~15%，用量太少，不僅硬化速度緩慢，而且*度降低，用量過多，又會引起凝結(jié)過快，造成施工困難，而且水玻璃耐酸砼滲透性大，*度也低。如果沒結(jié)硬的局部不處理，硬化需要很長時間結(jié)硬后*度也要降低所以，*般應(yīng)鏟去浮層,把底層及邊緣晾干，表面清理干凈，再均勻薄涂*遍水玻璃膠泥。 2.原料選擇 耐酸砼的主要原材料有: 2.1水玻璃水玻璃在耐酸砼中，模數(shù)為2.3~3.5，比重以1.3~1.5為宜。允許采用可溶性硅酸鈉做成的水玻璃。水玻璃的比重過大或過小都會影響砼的*度、耐酸性、抗?jié)B性和收縮性。當比重過小時,可加熱脫水調(diào)整，當比重過大時,可在常溫下加溫水調(diào)整水玻璃模數(shù)過低，會延緩砼的硬化時間，耐酸性也差；模數(shù)過大，會使砼硬化過快，特別是氣溫較高時*加顯著，這樣會造成施工操作上的困難。模數(shù)過高時,可加入清水在常溫下混合,并不斷攪拌至均勻為止。 2.2氟硅酸鈉耐酸常用工業(yè)氟硅酸鈉作固化劑，其質(zhì)量要求：純度不應(yīng)少于95%，含水率不得大于1%，細度應(yīng)*部通過0.15mm的篩，不能受潮結(jié)塊。 2.3摻合料(耐酸粉料)摻合料不宜單*使用石英粉。作填充料,采用輝綠巖粉和石英粉按比例混合使用，其耐酸率不應(yīng)小于95%，含水率不應(yīng)大于0.5%，細度要求為0.15mm篩余不應(yīng)大于5%，0.080mm篩余不應(yīng)大于10%~30%。 2.4細骨料耐酸砼用石英砂,其耐酸率不應(yīng)小于94%，含水率不應(yīng)小于0.5%，不得含有泥土，有機雜質(zhì)含量必須符合用砂的技術(shù)要求；細骨料的顆粒級配：篩孔尺寸5mm、1.2mm、0.30mm、0.15mm;累計篩余分別為0%~10%、20%~55%、70%~95%、95%~*。 2.5粗骨料用石英巖、玄武巖、花崗巖等制成的碎石，耐酸率不應(yīng)小于94%，浸酸安定性合格,含水率不應(yīng)大于1%，并不得含有泥土；粗骨料的顆粒級配：篩孔尺寸為20mm、10mm、5mm;累計篩余分別為0%~5%、3%~60%、90%~*。 2.6改性劑改性水玻璃耐酸砼是在水玻璃耐酸砼的基礎(chǔ)上添加了改性劑，以增加其密實性,提高抗酸滲透性能的防腐砼，又稱密實水玻璃耐酸砼。改性劑的主要作用是提高密實度和抗?jié)B透性能，是改性水玻璃耐酸的重要成分,技術(shù)要求如下: ①應(yīng)溶于水或在*烈攪拌下能均勻分散于水玻璃溶液中。 ②不會使水玻璃凝聚、離析 ③應(yīng)有*定的耐蝕性或遇酸后聚合成固體采用糠酮單體作改性的外加劑，為淡黃色液體，其純度為95%~99%,密度為1.29~1.30摻量為水 玻璃用量的1%~5%(重量比)。 3配合比設(shè)計 耐酸砼配合比中的水玻璃用量須根據(jù)落度要求確定，*般為250~300kg/m3氟硅酸鈉用量(按純Na2SiF計)宜為水玻璃重量的15%；摻合料的用量*般為450~550kg/m3粗細骨料和摻合料的混合物，用振動法使其密實至體積不變時的空隙率，不得*過22%。 3.1水玻璃用量應(yīng)符合下列要求:水玻璃耐酸砼坍落度,當機械搗實時不應(yīng)大于1厘米；當人工搞實時不應(yīng)大于2cm。 3.2氟硅酸鈉用量按下列公式計算: 式中：G氟硅酸鈉用量占水玻璃用量的百分率(%) N1水玻璃中含氧化鈉的百分率(%) N2氟硅酸鈉的純度(%) 3.3填料混合物的空隙率要求:水玻璃耐酸砼所用粉料、粗細骨料的混合物不應(yīng)大于22%。 4施工工藝 4.1攪拌采用*制式攪拌機攪拌,攪拌順序為先將細骨料、粉料、氟硅酸鈉、粗骨料依次加入攪拌機干攪2min,再加入水玻璃、改性劑,配制好的水玻璃材料,不許在稠時加入水玻璃,也不許在稀時加入粉料，要嚴格按配合比進行。 4.2澆筑 ①水玻璃耐酸砼應(yīng)在初凝前振搗密實;振搗時間應(yīng)在5~7分鐘內(nèi)完成。②采用插入式振動器時,每層灌筑厚度不宜大于200mm，插點間距不應(yīng)大于作用半徑的1.5倍，振動器應(yīng)緩慢拔出,不得留有孔洞；采用平板振動器和采用人工搗實時，每層灌筑厚度不應(yīng)大于100mm；當灌筑厚度大于上述規(guī)定時，應(yīng)分層連續(xù)灌筑。分層灌筑時，上*層應(yīng)在下*層初凝以前完成。如*過初凝時間,應(yīng)待下*層凝固后，按施工縫處理；耐酸貯槽的灌筑應(yīng)*次完成,不留施工縫。 ③*上*層實后，表面應(yīng)在初凝前壓實抹平。 ④灌筑地面時，應(yīng)*控制平整度和坡度；平整度,以2m長直尺檢查，允許空隙不應(yīng)大于4mm；坡度應(yīng)符合設(shè)計要求，允許偏差為坡長的±0.2%，*大偏差值不得大于30mm；作潑水試驗時應(yīng)能順利排除。 ⑤水玻璃耐酸砼盡量避免留施工縫。必須留施工縫時，應(yīng)留成斜槎，在繼續(xù)灌筑前應(yīng)將該處打毛，清理干凈，薄涂*層水玻璃稀膠泥，稍干后再繼續(xù)灌筑,接槎處應(yīng)抹實抹平。地面施工縫應(yīng)留成斜搓。 4.3酸化處理酸化處理可采用20%~40%的硫酸、15%~20%的鹽酸或15%~30%的硝酸均可，處理3~4次。每隔8h以上均勻刷灑處理1次,每次都將上次析出的白色結(jié)晶粉末掃去。 4.4拆模和養(yǎng)護施工完畢,需在干燥環(huán)境中養(yǎng)護,養(yǎng)護期間嚴禁與水或蒸汽、濃度*小的稀酸接觸,也不能曝曬,以免急劇脫水而龜裂;要防止沖擊振動。*般根據(jù)環(huán)境溫度、拆模時間和養(yǎng)護時間按表1執(zhí)行。 表1改性水玻璃耐酸砼的拆模和養(yǎng)護時間 環(huán)境溫度(℃拆模時間(d養(yǎng)護時間 15 4 20 20~25 2 14 25以上 1 7 5質(zhì)量控制 改性水玻璃耐酸砼質(zhì)量指標為顯氣孔率5%，抗?jié)B*度>15MPa,抗壓*度卡20MPa，檢查有無蜂窩、麻面、裂紋等缺陷。如有上述缺陷時，應(yīng)將該處鑿去，清理干凈，薄涂*層水玻璃稀膠泥，待稍干后用水玻璃膠泥或水玻璃砂漿進行修補。