在等量取代水泥5-15%的情况下,KAOPOZZTM系列偏高岭土能提高混凝土20-50%强度。在合理配合比情况下,KAOPOZZTM在一定范围内,甚至能1:7取代水泥,而不降低混凝土的强度。
用KAOPOZZTM等量替代水泥时:
在养护阶段,KAOPOZZTM系列偏高岭土能提高各个龄期的强度。根据GB/T 18736-2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》,分别用10%KAOPOZZTM和硅灰代替水泥,测试结果如下:
名称
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需水量比/%
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水胶比
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活性系数%
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7d
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28d
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KAOPOZZTMK1300
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110
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0.55
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123
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120
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KAOPOZZTMK1100
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100
|
0.5
|
120
|
120
|
硅 灰
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110
|
0.55
|
108
|
118
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KAOPOZZTM系列偏高岭土能显著提高砂浆的强度,特别是早期强度。
测试时未加入减水剂,使水胶比较高。当实际应用时,通过加入减水剂达到更低的水胶比,KAOPOZZTM对强度的提高会更加显著。
用8%KAOPOZZTM等量代替水泥
配合比:
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水胶比
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水
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水泥
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细集料
|
粗集料
|
KAOPOZZTM
|
密度
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空白样
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0.4
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201
|
505
|
668
|
1014
|
0
|
2388
|
KAOPOZZTM
|
0.4
|
201
|
464
|
668
|
1014
|
41
|
2388
|
图1:KAOPOZZTM等量取代8%水泥时的抗压强度
从图1可以看出,KAOPOZZTM等量取代8%水泥时的抗压强度,在1天以上各个龄期均出现明显的强度增加。
用KAOPOZZTM超量替代水泥时:
配合比
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水胶比
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水泥
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煤灰
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矿粉
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KAOPOZZTMK1300
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对比样1
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0.26
|
440
|
30
|
80
|
0
|
配比2
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0.30
|
350
|
30
|
80
|
20
|
配比3
|
0.30
|
330
|
40
|
95
|
15
|
图2:KAOPOZZTM超量替代水泥时的抗压强度
从图2可以看出,按配合比2,KAOPOZZTMK1300以1:4.5替代水泥时,混凝土5天以上龄期强度均有提高。按配合比3,KAOPOZZTMK1300以1:7替代水泥时,混凝土5天、14天龄期抗压强度略低于空白样,但28天强度略高。
超牌KAOPOZZTM高活性偏高岭土有效解决泛碱
泛碱产生的原因是什么?
在硅酸盐水泥水化的过程中,水与水泥反应生成水合硅酸钙,同时生成副产物——氢氧化钙(石灰),石灰生成量可以占到水化后水泥重量的25%。石灰对混凝土性能不但没有贡献,反而有害,会产生泛碱等一系列问题。
混凝土、砂浆、白水泥基人造石中存在的氢氧化钙等可溶性盐,会随着水分蒸发迁移到材料表面,形成白色结晶,这就是泛碱现象,氢氧化钙通常是造成泛碱现象的根本原因。泛碱发生在两个阶段,一次泛碱发生在养护过程,水泥水化产生的氢氧化钙随着水分的蒸发,迁移到混凝土、砂浆、水泥基人造石的表面,随后与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
二次泛碱发生在硬化后的混凝土再次被打湿时,水渗透到混凝土中,溶解部分氢氧化钙,当混凝土变干时,溶解的碱性物质随着水分蒸发被迁移到混凝土表面,造成二次泛碱。
泛碱是持续进行并反复发生的,即使用稀酸把表面层已有的氢氧化钙清除掉,泛碱还会再次发生。
KAOPOZZTM系列偏高岭土从根源上解决泛碱
当KAOPOZZTM加入混凝土、砂浆时,它能与游离石灰反应,生成新的胶凝材料,使混凝土、砂浆强度更高,更加耐久(见下列反应式)。
硅酸盐水泥+水=水泥胶凝材料+石灰
石灰+KAOPOZZTM=新增加的水泥胶凝材料
KAOPOZZTM最高可以与自身重量1.6倍的石灰反应,从根源上消除泛碱现象。
超牌KAOPOZZTM系列偏高岭土通过三种方式控制泛碱:
1、与氢氧化钙快速反应,减少氢氧化钙含量,从而减少碳酸钙沉淀的形成;
2、与氢氧化钙快速反应,直接降低混凝土和砂浆中碱含量,从而减慢对空气中二氧化碳的吸收;
3、提高混凝土及砂浆的密实度,更细的孔径,使水分不易在混凝土或砂浆孔隙中进出,从而使氢氧化钙迁到混凝土及砂浆表面变得困难。
根据Larbi等人的研究,在20%加入量的情况下,高活性偏高岭土能在14天时将混凝土及砂浆中的氢氧化钙基本反应掉。
图1:KAOPOZZTM对混凝土及砂浆中石灰含量的影响
KAOPOZZTM高活性偏高岭土具体应用
要将硅酸盐水泥中的氢氧化钙全部反应掉的话,需要加入水泥量15-20%的KAOPOZZTM。但只是为了消除泛碱现象的话,加入水泥用量的5-10%的KAOPOZZTM即可达到满意效果,具体加入量以试验为准。
下表为加入超牌KAOPOZZTM抗泛碱砂浆典型配方:
硅酸盐水泥(P0 42.5)
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350
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重钙(300目)
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200
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石英砂(40-140目)
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401
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醋酸乙烯酯/乙烯二元共聚胶粉
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10
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改性膨润土
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5
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木质纤维
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3
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纤维素醚
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1
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超牌KAOPOZZTM
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15
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聚羧酸减水剂
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1
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颜料
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14
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合计
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1000
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将配方的各组分混合均匀,加入20-22%的水,用搅拌机搅拌均匀后,在外墙板上涂抹均匀,制成涂层。户外观察,一年后无泛碱现象出现。
图2:左为对比空白样,右为加入5%KAOPOZZTMK-1300的配方样
从图2可以看出,未加入KAOPOZZTM的砂浆存在明显泛碱,甚至看不出原先的颜色。加入5%KAOPOZZTM K-1300后泛碱现象基本消除。
KAOPOZZTM系列偏高岭土能增加砂浆混合物的粘聚力,这时砂浆看起来略稠,但实际容易施工。加过多的水会使砂浆强度、耐水、耐冻融均不好,还会降低KAOPOZZTM的效率。
KAOPOZZTM系列偏高岭土从以下三个方面提高混凝土、砂浆的抗渗性能:
1、 优异的与石灰反应能力
2、 促进水泥的水化,提高早期性能
3、 合适的超细粒径,提高制品密实度
KAOPOZZTM系列偏高岭土具有超细粒径,平均粒径仅是水泥、粉煤灰等材料的数分之一,加入后能提高混凝土及砂浆的密实度,并能与石灰反应生成新的胶凝材料,进一步提高材料密实度,同时大幅降低总孔容和孔径,显著增加混凝土中超细孔(直径在0.01-0.1um)数量。
图1:KAOPOZZTM对混凝土孔径分布的影响(8%替代水泥,28天龄期)
KAOPOZZTM能大幅降低混凝土的渗透性。这能有效降低氯离子进入,使电通量降低到很低的范围(低于500库仑),有效保护钢筋。
图2:氯离子快速渗透试验
测试数据表明,KAOPOZZTM使混凝土有极低的渗透性,超过了空白对比样和硅灰。
减少甚至消除碱硅反应(ASR)
活性硅在水泥水化过程中,与混凝土中各种集料起反应,生成凝胶。这种凝胶在水汽作用下会膨胀并压迫结构,在混凝土中产生裂纹。KAOPOZZTM系列偏高岭土依靠其结构及反应性,能有效减少ASR。因为与石灰反应,KAOPOZZTM系列偏高岭土降低了混凝土的碱性,减少了活性硅的反应性(见图1)
减少碱硅反应的影响,可以用低碱水泥、加入硅灰、粉煤灰或磨细矿渣到水泥中等手段。而凭借优异地与石灰反应能力,KAOPOZZTM在减少或消除ASR方面也有优异表现。最近研究表明,当加入5%KAOPOZZTM时,混凝土及砂浆中的石灰含量下降,ASR引起的膨胀明显降低,加入15%KAOPOZZTM时,可以100%消除ASR引起的膨胀。
图1:加入KAOPOZZTM对ASR膨胀的影响
KAOPOZZTM系列偏高岭土高白度品种具有与白水泥相当的白色,能在提高制品性能的同时,使制品更加美观。

KAOPOZZTM系列偏高岭土