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一种新型混凝土制品用脱模剂的制备与应用研究

2020-05-30王文军吴益濮熊熊

江苏建材 2020年2期
关键词:脱模剂脱模成膜

王文军 ,吴益,濮熊熊

(1.常州建筑科学研究院,江苏 常州213011;2.江苏尼高科技有限公司,江苏 常州213015)

0 引言

传统混凝土制品的生产通常以回收废机油、矿物油、植物油、甚至是一些地沟油提纯物作为脱模剂。 产品没有明显的技术要求, 质量控制门槛低,导致生产的混凝土外观质量较差,甚至对钢筋与混凝土的界面产生影响, 影响了混凝土的结构强度。 另外,市场上普遍推广的乳液脱模剂与模板成膜性不好,影响了脱模效果,且对钢模板产生锈蚀作用[1]。 文章介绍的一种新型混凝土制品脱模剂经过试验与模板成膜性好、 脱模效果比传统脱模剂提升明显。 最重要的是相对于传统的水包油型脱模剂对钢模板不产生锈蚀作用,可以喷涂施工,提高了施工效率。

1 实验部分

1.1 原材料与主要实验仪器

1.1.1 原材料

80#白油,HRB400E 普通热轧钢筋(规格12#),混凝土构件模具(500 mm×500 mm×10 000 mm,钢制), 混凝土试模 (150 mm×150 mm×150 mm,钢制),油漆刷,机油,脱模剂BLD-BT1200。

1.1.2 主要实验仪器

SJD30 卧轴混凝土搅拌机,TYA-2000 电液式压力机,SDF-0.4 多用分散机,Hc-100 混凝土拉拔仪。

1.2 实验内容

1.2.1 脱模剂制备与稳定性实验

常温条件下将90 g 80#白油、12 g 乳化剂、0.2 g阻锈剂加入乳化杯中混合均匀, 然后在乳化分散机上进行乳化5 min,调整并固定转速,慢慢滴加200 g水,时间控制在10 min。 滴加完毕后继续乳化20 min即得脱模剂NDM-02。 将制得的脱模剂倒入100 mL的具塞量筒静置24 h,观察乳液稳定性情况。

1.2.2 脱模剂成膜实验

将脱模剂稀释至指定浓度,用毛刷在水平放置的尺寸为150 mm×300 mm 的光洁钢板上涂刷,横向纵向各一次,涂刷后静置30 min,观察脱模剂成膜情况。

1.2.3 混凝土成型脱模实验

使用500 mm×500 mm×10 000 mm 的混凝土钢模作为成型模具, 将稀释好的混凝土脱模剂BLD-BT1200、NDM-02 与机油在模板内表面涂刷一遍, 静置10 min 以上成膜后装入预拌好的混凝土振捣密实。 24 h 后拆模观察脱模效果[2]。

1.2.4 钢筋混凝土握裹力试验

将9 根20 cm 长的12# 钢筋平均分成3 组,第一组不作任何处理,第二组涂上机油,第三组涂上脱模剂NDM-02。 静置30 min 后垂直插在150 mm×150 mm×150 mm 试模中央, 装上预拌好的标号为C60 的混凝土,振动密实。 标准条件下养护24 h 后拆模,置于标准养护箱中养护。 28 d 后用碳纤维布缠绕试块加固, 保证钢筋拉拔过程中试块不破裂,将试块平置在地面上,用混凝土拉拔仪夹紧钢筋露出部分,沿钢筋垂直向上施加拉力,拔出钢筋。实验过程中记下最大力值即为钢筋握裹力。

1.2.5 模具耐锈蚀试验

在室温(20±2) ℃、湿度≥95%环境下将4 块光洁的尺寸为150 mm×300 mm 的钢板平置在实验台上,第一块作为参照不做任何处理,然后分别在后三块上面分别均匀刷上机油、 脱模剂BLDBT1200(市场样)、脱模剂NDM-02,成膜72 h 后观察钢板锈蚀现象[3]。

2 结果与分析

制备过程中,分散机的转速与乳液的稳定性有直接关系,转速过快与过慢都影响乳化效果,具体结果见表1。

表1 乳化转速与乳液稳定性的影响

由表1 可知, 乳化机转速在3 000 r/min 时乳液稳定性最好, 低于或高于3 000 r/min 时乳液稳定性都会变差。

通过对脱模剂BLD-BT1200 与NDM-02 进行成膜实验,得出结果如图1 所示。

由图1 可知,NDM-02 的成膜效果明显好于BLD-BT1200。 NDM-02 对钢板的润湿效果优于BLD-BT1200,其成膜效果明显均匀,不留死角,确保顺利脱模。

将涂有三种脱模剂的钢模板拆模之后,现场取景如图2 所示。

图1 两种脱模剂成膜效果对比

图2 三种脱模剂脱模效果对比

经过外观对比, 两种乳液脱模剂的脱模效果没有明显区别, 相对于机油脱模剂光洁度都比较好,颜色较均匀,无明显缺角等现象,混凝土粘附量低于1 g/m2,远远优于JC/T 949—2005《混凝土制品用脱模剂》标准中不大于5 g/m2的要求。

由于刷模过程中脱模剂或油不可避免地会碰到钢筋, 使得钢筋与混凝土界面形成一层油膜,影响了钢筋与混凝土界面的作用力[4],进而影响了钢筋对混凝土的增强作用。 实验得出:空白钢筋与混凝土产生的握裹力最大,涂有脱模剂的钢筋与混凝土产生的握裹力次之, 涂有机油的钢筋握裹力最差,具体结果见表2。

表2 不同脱模剂对钢筋混凝土握裹力的影响

由于脱模剂在钢筋表面形成的润滑膜明显薄于机油在钢筋表面形成的膜,所以涂有脱模剂的钢筋与混凝土的握裹力下降幅度(9.63%)明显低于涂有机油的钢筋与混凝土的握裹力下降幅度(36.3%),在施工可接受范围之内,避免了工程隐患[5]。

通过对四个样片进行72 h 锈蚀试验对比,结果如图3 所示。

空白样和涂有脱模剂BLD-BT1200 的样片都发生明显锈蚀现象, 而涂有机油和NDM-02 脱模剂的样片没有任何锈蚀现象并具有很好的成膜性。

图3 几种脱模剂对钢板锈蚀对比

3 结论

(1)制备过程中乳化分散速度与产品稳定性有一定关系, 分散剂转速在3 000 r/min 时产品最稳定。

(2)通过成膜实验和混凝土成型脱模实验得出NDM-02 脱模剂成膜效果较好,混凝土成型脱模后的构件外表光洁度较高,无任何粘模现象,且颜色较均匀。

(3)与空白钢筋相比,涂有本产品的钢筋与混凝土握裹力稍有下降,大约在9.63%,大大低于涂有机油的钢筋与混凝土接触面的握裹力。

(4)本产品对钢制模具不产生锈蚀作用。

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