王文軍 ,吳益,濮熊熊
(1.常州建筑科學(xué)研究院,江蘇 常州213011;2.江蘇尼高科技有限公司,江蘇 常州213015)
傳統(tǒng)混凝土制品的生產(chǎn)通常以回收廢機(jī)油、礦物油、植物油、甚至是一些地溝油提純物作為脫模劑。 產(chǎn)品沒(méi)有明顯的技術(shù)要求, 質(zhì)量控制門(mén)檻低,導(dǎo)致生產(chǎn)的混凝土外觀質(zhì)量較差,甚至對(duì)鋼筋與混凝土的界面產(chǎn)生影響, 影響了混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 另外,市場(chǎng)上普遍推廣的乳液脫模劑與模板成膜性不好,影響了脫模效果,且對(duì)鋼模板產(chǎn)生銹蝕作用[1]。 文章介紹的一種新型混凝土制品脫模劑經(jīng)過(guò)試驗(yàn)與模板成膜性好、 脫模效果比傳統(tǒng)脫模劑提升明顯。 最重要的是相對(duì)于傳統(tǒng)的水包油型脫模劑對(duì)鋼模板不產(chǎn)生銹蝕作用,可以噴涂施工,提高了施工效率。
1.1.1 原材料
80#白油,HRB400E 普通熱軋鋼筋(規(guī)格12#),混凝土構(gòu)件模具(500 mm×500 mm×10 000 mm,鋼制), 混凝土試模 (150 mm×150 mm×150 mm,鋼制),油漆刷,機(jī)油,脫模劑BLD-BT1200。
1.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
SJD30 臥軸混凝土攪拌機(jī),TYA-2000 電液式壓力機(jī),SDF-0.4 多用分散機(jī),Hc-100 混凝土拉拔儀。
1.2.1 脫模劑制備與穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
常溫條件下將90 g 80#白油、12 g 乳化劑、0.2 g阻銹劑加入乳化杯中混合均勻, 然后在乳化分散機(jī)上進(jìn)行乳化5 min,調(diào)整并固定轉(zhuǎn)速,慢慢滴加200 g水,時(shí)間控制在10 min。 滴加完畢后繼續(xù)乳化20 min即得脫模劑NDM-02。 將制得的脫模劑倒入100 mL的具塞量筒靜置24 h,觀察乳液穩(wěn)定性情況。
1.2.2 脫模劑成膜實(shí)驗(yàn)
將脫模劑稀釋至指定濃度,用毛刷在水平放置的尺寸為150 mm×300 mm 的光潔鋼板上涂刷,橫向縱向各一次,涂刷后靜置30 min,觀察脫模劑成膜情況。
1.2.3 混凝土成型脫模實(shí)驗(yàn)
使用500 mm×500 mm×10 000 mm 的混凝土鋼模作為成型模具, 將稀釋好的混凝土脫模劑BLD-BT1200、NDM-02 與機(jī)油在模板內(nèi)表面涂刷一遍, 靜置10 min 以上成膜后裝入預(yù)拌好的混凝土振搗密實(shí)。 24 h 后拆模觀察脫模效果[2]。
1.2.4 鋼筋混凝土握裹力試驗(yàn)
將9 根20 cm 長(zhǎng)的12# 鋼筋平均分成3 組,第一組不作任何處理,第二組涂上機(jī)油,第三組涂上脫模劑NDM-02。 靜置30 min 后垂直插在150 mm×150 mm×150 mm 試模中央, 裝上預(yù)拌好的標(biāo)號(hào)為C60 的混凝土,振動(dòng)密實(shí)。 標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)24 h 后拆模,置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)。 28 d 后用碳纖維布纏繞試塊加固, 保證鋼筋拉拔過(guò)程中試塊不破裂,將試塊平置在地面上,用混凝土拉拔儀夾緊鋼筋露出部分,沿鋼筋垂直向上施加拉力,拔出鋼筋。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記下最大力值即為鋼筋握裹力。
1.2.5 模具耐銹蝕試驗(yàn)
在室溫(20±2) ℃、濕度≥95%環(huán)境下將4 塊光潔的尺寸為150 mm×300 mm 的鋼板平置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,第一塊作為參照不做任何處理,然后分別在后三塊上面分別均勻刷上機(jī)油、 脫模劑BLDBT1200(市場(chǎng)樣)、脫模劑NDM-02,成膜72 h 后觀察鋼板銹蝕現(xiàn)象[3]。
制備過(guò)程中,分散機(jī)的轉(zhuǎn)速與乳液的穩(wěn)定性有直接關(guān)系,轉(zhuǎn)速過(guò)快與過(guò)慢都影響乳化效果,具體結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 乳化轉(zhuǎn)速與乳液穩(wěn)定性的影響
由表1 可知, 乳化機(jī)轉(zhuǎn)速在3 000 r/min 時(shí)乳液穩(wěn)定性最好, 低于或高于3 000 r/min 時(shí)乳液穩(wěn)定性都會(huì)變差。
通過(guò)對(duì)脫模劑BLD-BT1200 與NDM-02 進(jìn)行成膜實(shí)驗(yàn),得出結(jié)果如圖1 所示。
由圖1 可知,NDM-02 的成膜效果明顯好于BLD-BT1200。 NDM-02 對(duì)鋼板的潤(rùn)濕效果優(yōu)于BLD-BT1200,其成膜效果明顯均勻,不留死角,確保順利脫模。
將涂有三種脫模劑的鋼模板拆模之后,現(xiàn)場(chǎng)取景如圖2 所示。
圖1 兩種脫模劑成膜效果對(duì)比
圖2 三種脫模劑脫模效果對(duì)比
經(jīng)過(guò)外觀對(duì)比, 兩種乳液脫模劑的脫模效果沒(méi)有明顯區(qū)別, 相對(duì)于機(jī)油脫模劑光潔度都比較好,顏色較均勻,無(wú)明顯缺角等現(xiàn)象,混凝土粘附量低于1 g/m2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于JC/T 949—2005《混凝土制品用脫模劑》標(biāo)準(zhǔn)中不大于5 g/m2的要求。
由于刷模過(guò)程中脫模劑或油不可避免地會(huì)碰到鋼筋, 使得鋼筋與混凝土界面形成一層油膜,影響了鋼筋與混凝土界面的作用力[4],進(jìn)而影響了鋼筋對(duì)混凝土的增強(qiáng)作用。 實(shí)驗(yàn)得出:空白鋼筋與混凝土產(chǎn)生的握裹力最大,涂有脫模劑的鋼筋與混凝土產(chǎn)生的握裹力次之, 涂有機(jī)油的鋼筋握裹力最差,具體結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 不同脫模劑對(duì)鋼筋混凝土握裹力的影響
由于脫模劑在鋼筋表面形成的潤(rùn)滑膜明顯薄于機(jī)油在鋼筋表面形成的膜,所以涂有脫模劑的鋼筋與混凝土的握裹力下降幅度(9.63%)明顯低于涂有機(jī)油的鋼筋與混凝土的握裹力下降幅度(36.3%),在施工可接受范圍之內(nèi),避免了工程隱患[5]。
通過(guò)對(duì)四個(gè)樣片進(jìn)行72 h 銹蝕試驗(yàn)對(duì)比,結(jié)果如圖3 所示。
空白樣和涂有脫模劑BLD-BT1200 的樣片都發(fā)生明顯銹蝕現(xiàn)象, 而涂有機(jī)油和NDM-02 脫模劑的樣片沒(méi)有任何銹蝕現(xiàn)象并具有很好的成膜性。
圖3 幾種脫模劑對(duì)鋼板銹蝕對(duì)比
(1)制備過(guò)程中乳化分散速度與產(chǎn)品穩(wěn)定性有一定關(guān)系, 分散劑轉(zhuǎn)速在3 000 r/min 時(shí)產(chǎn)品最穩(wěn)定。
(2)通過(guò)成膜實(shí)驗(yàn)和混凝土成型脫模實(shí)驗(yàn)得出NDM-02 脫模劑成膜效果較好,混凝土成型脫模后的構(gòu)件外表光潔度較高,無(wú)任何粘?,F(xiàn)象,且顏色較均勻。
(3)與空白鋼筋相比,涂有本產(chǎn)品的鋼筋與混凝土握裹力稍有下降,大約在9.63%,大大低于涂有機(jī)油的鋼筋與混凝土接觸面的握裹力。
(4)本產(chǎn)品對(duì)鋼制模具不產(chǎn)生銹蝕作用。