一、喷浆作业中氯化钙的作用
1、加速凝结硬化
氯化钙能与水泥中的矿物成分发生反应。例如,它可以加速硅酸三钙和硅酸二钙等的水化反应,生成更多的水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙。在喷浆过程中,尤其是在地下工程等需要尽快使喷射混凝土发挥支护作用的情况下,氯化钙能促使混凝土迅速凝结硬化,缩短初、终凝时间,从而更快地形成具有一定强度的支护结构,提高施工效率和安全性。
2、提高早期强度
由于氯化钙促进了水泥的水化反应,使得混凝土在早期就能获得较高的强度。对于喷浆形成的混凝土层,早期强度的提高有助于其更快地承受围岩压力等外力。在隧道、矿山巷道等地下工程的初期支护中,较高的早期强度可以有效防止围岩的松动和坍塌,为后续的施工创造有利条件。
3、降低冰点
在一些寒冷地区进行喷浆作业时,氯化钙可以降低混凝土中液相的冰点。当环境温度较低时,它可以使混凝土中的水分在低温下仍然保持液态,从而继续参与水泥的水化反应。这一作用可保证喷浆混凝土在低温环境下正常施工和硬化,减少冻害对混凝土性能的影响,如避免因结冰膨胀导致的混凝土结构破坏。
不过,使用氯化钙时需要注意其用量,因为过量使用可能会导致混凝土后期强度降低、钢筋锈蚀等问题。
二、喷浆作业中氯化钙的使用量
1、工程类型与要求
①地下工程快速支护:在一些需要迅速形成支护结构的地下隧道、矿山巷道等工程的喷浆作业中,若对早期强度要求极高,氯化钙用量可能接近 5%。但这种高用量需要更密切关注对混凝土耐久性的潜在影响。
②一般建筑结构修复喷浆:对于普通建筑结构修复的喷浆工程,氯化钙用量一般控制在 2% – 3%,在满足施工进度要求的同时,确保混凝土质量的平衡,减少对后期强度和钢筋的不利影响。
2、水泥品种和质量
①不同品牌水泥:不同厂家生产的水泥,其矿物成分和性能存在差异。有些水泥本身反应活性较高,氯化钙的用量可适当降低;而对于活性较低的水泥,可能需要增加氯化钙用量,但一般也不宜超过 5%。
②水泥标号:高标号水泥的细度等指标较好,水化反应相对容易进行。在使用高标号水泥进行喷浆时,氯化钙用量可取下限;反之,低标号水泥可能需要稍多的氯化钙,但也要谨慎控制在合理范围内。
3、环境条件
①温度影响:在低温环境(如接近 0℃或更低)下进行喷浆作业时,为了更好地发挥氯化钙降低冰点、促进水化的作用,可以适当增加氯化钙用量,但不宜超过规定上限,同时要注意对混凝土长期性能的监测。在常温环境下,用量则可按常规范围选取。
②湿度影响:高湿度环境下,混凝土中水分充足,氯化钙用量可按正常范围;在干燥环境下,水分蒸发快,可能需要在保证质量的前提下,根据实际情况微调氯化钙用量,避免因水分过快流失影响水化反应和氯化钙作用的发挥。