水玻璃耐酸混凝土具有较强的耐酸性、较好的整体性、施工修补方便、原料易取、成本低、抗冲击性能好等优点，现已在化工企业得到广泛应用。本文主要就水玻璃耐酸混凝土的施工特点、原料选择、配合比设计、施工工艺、质量控制、注意事项展开讨论。
【关键词】水玻璃耐酸混凝土；防腐蚀；低成本
1 施工特点
因为水玻璃类材料具有较强的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。水玻璃类材料宜在 15～30℃的干燥环境中施工和养护。首先，在水泥垫层上做隔离层，因为水玻璃类材料不耐碱，而水泥石中存有引起腐蚀的氢氧化钙成分，故需做隔离层。水玻璃耐酸砼的硬化在低温下是十分缓慢的。当温度较高时，它的硬化过程就会加快，这是由于氟硅酸钠的溶解度随温度的升高而加大，因而导致水玻璃耐酸砼的凝结速度加快、强度增高。施工后第二天，水玻璃浮在骨料上面，水玻璃耐酸砼的硬化是水玻璃与氟硅酸钠发生化学反应的结果，氟硅酸钠作为促硬剂与水玻璃反应，使硅酸凝胶加速析出，生成氢氧化硅，沉积在耐酸粉料和粗细骨料表面，形成一层硅胶薄膜，硅胶脱水后变成氧化硅，使耐酸砼强度进一步提高。
在常温下一般过三天，砼就能硬化，如出现大部分硬化而局部尚没有硬化的情况就需要处理，否则砼强度会受到影响。造成局部小面积没有同步结硬的原因，主要是人工搅拌不均匀，局部氟硅酸钠掺量少于水玻璃，致使硬化速度缓慢。因为水玻璃是一种能溶于水的硅酸盐，液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸，并逐渐干燥硬化。这个反应过程进行的很慢。为加速硬化在水玻璃中加入氟硅酸钠作为促硬剂，促使硅酸凝胶加速析出，氟硅酸钠的实际用量为水玻璃重量 12%～15%，用量太少，不仅硬化速度缓慢，而且强度降低，用量过多，又会引起凝结过快，造成施工困难，而且水玻璃耐酸砼渗透性大，强度也低。如果没结硬的局部不处理，硬化需要很长时间，结硬后强度也要降低。所以，一般应铲去浮层，把底层及边缘晾干，表面清理干净，再均匀薄涂一遍水玻璃胶泥。
2 原料选择
耐酸砼的主要原材料有：
2.1 水玻璃。水玻璃在耐酸砼中，模数为 2.6～2.8，比重以 1.38～1.4 为宜。允许采用可溶性硅酸钠做成的水玻璃。水玻璃的比重过大或过小都会影响砼的强度、耐酸性、抗渗性和收缩性。当比重过小时，可加热脱水调
整，当比重过大时，可在常温下加温水调整。
水玻璃模数过低，会延缓砼的硬化时间，耐酸性也差；模数过大，会使砼硬化过快，特别是气温较高时更加显著，这样会造成施工操作上的困难。模数过高时，可加入清水在常温下混合，并不断搅拌至均匀为止。
2.2 氟硅酸钠。耐酸砼常用工业氟硅酸钠作固化剂，其质量要求：纯度不应少于 95%，含水率不得大于 1%，细度应全部通过 0.15mm 的筛，不能受潮结块。
2.3 掺合料（耐酸粉料）。掺合料不宜单独使用石英粉。作填充料，采用辉绿岩粉和石英粉按比例混合使用，其耐酸率不应小于 95%，含水率不应大于 0.5%，细度要求为 0.15mm 筛余不应大于 5%，0.080mm 筛余不应
大于 10%～30%。
2.4 细骨料。耐酸砼用石英砂，其耐酸率不应小于 94%，含水率不应小于 0.5%，不得含有泥土，有机杂质含量必须符合砼用砂的技术要求；细骨料的颗粒级配：筛孔尺寸 5mm、1.2mm、0.30mm、0.15mm；累计筛余分别为 0%～10%、20%～55%、70%～95%、95%～100%。
2.5 粗骨料。用石英岩、玄武岩、花岗岩等制成的碎石，耐酸率不应小于 94%，浸酸安定性合格，含水率不应大于 1%，并不得含有泥土；粗骨料的颗粒级配：筛孔尺寸为 20mm、10mm、5mm；累计筛余分别为 0%～
5%、3%～60%、90%～100%。
2.6 改性剂。改性水玻璃耐酸砼是在水玻璃耐酸砼的基础上添加了改性剂，以增加其密实性，提高抗酸渗透性能的防腐砼，又称密实水玻璃耐酸砼。
改性剂的主要作用是提高密实度和抗渗透性能，是改性水玻璃耐酸砼的重要成分，技术要求如下：①应溶于水或在强烈搅拌下能均匀分散于水玻璃溶液中；②不会使水玻璃凝聚、离析；③应有一定的耐蚀性或遇酸后聚合成固体。
采用糠酮单体作改性的外加剂，为淡黄色液体，其纯度为 95%～99%，密度为 1.29～1.30。掺量为水玻璃用量的 1%～5%（重量比）。
3 配合比设计
耐酸砼配合比中的水玻璃用量须根据坍落度要求确定，一般为 250～300kg/m3。氟硅酸钠用量（按纯 Na2SiF 计）宜为水玻璃重量的 15%；掺合料的用量一般为 450～550kg/m3。粗细骨料和掺合料的混合物，用振动法使其密实至体积不变时的空隙率，不得超过 22%。
3.1 水玻璃用量应符合下列要求。水玻璃耐酸砼坍落度，当机械捣实时不应大于 1 厘米；当人工捣实时不应大于 2 厘米。
3.2 氟硅酸钠用量按下列公式计算：
G=1.5×■×100
式中：G——氟硅酸钠用量占水玻璃用量的百分率（%）；
N1——水玻璃中含氧化钠的百分率（%）；
N2——氟硅酸钠的纯度（%）。
3.3 填料混合物的空隙率要求。水玻璃耐酸砼所用粉料、粗细骨料的混合物不应大于 22%。
4 施工工艺
4.1 搅拌。采用强制式搅拌机搅拌，搅拌顺序为先将细骨料、粉料、氟硅酸钠、粗骨料依次加入搅拌机干搅 2min，再加入水玻璃、改性剂，配制好的水玻璃材料，不许在稠时加入水玻璃，也不许在稀时加入粉料，要严格按配合比进行。
4.2 浇筑。①水玻璃耐酸砼应在初凝前振捣密实；振捣时间应在 5～7 分钟内完成；②采用插入式振动器时，每层灌筑厚度不宜大于 200 毫米，插点间距不应大于作用半径的 1.5 倍，振动器应缓慢拔出，不得留有孔洞；采用平板振动器和采用人工捣实时，每层灌筑厚度不应大于 100 毫米；当灌筑厚度大于上述规定时，应分层连续灌筑。分层灌筑时，上一层应在下一层初凝以前完成。如超过初凝时间，应待下一层凝固后，按施工缝处理；耐酸贮槽的灌筑应一次完成，不留施工缝；③最上一层捣实后，表面应在初凝前压实抹平；④灌筑地面时，应随时控制平整度和坡度；平整度，以 2 米长直尺检查，允许空隙不应大于 4 毫米；坡度应符合设计要求，允许偏差为坡长的±0.2%，最大偏差值不得大于 30 毫米；作泼水试验时，应能顺利排除；⑤水玻璃耐酸砼尽量避免留施工缝。必须留施工缝时，应留成斜槎，在继续灌筑前应将该处打毛，清理干净，薄涂一层水玻璃稀胶泥，稍干后再继续灌筑，接槎处应抹实抹平。地面施工缝应留成斜搓。
4.3 酸化处理。酸化处理可采用 20%～40% 的硫酸、15%～20% 的盐酸或 15%～30% 的硝酸均可，处理 3～4 次。每隔 8h 以上均匀刷洒处理 1 次，每次都将上次析出的白色结晶粉末扫去。
4.4 拆模和养护。施工完毕，需在干燥环境中养护，养护期间严禁与水或蒸汽、浓度极小的稀酸接触，也不能曝晒，以免急剧脱水而龟裂；要防止冲击振动。一般根据环境温度、拆模时间和养护时间按表 1 执行。
5 质量控制
改性水玻璃耐酸砼质量指标为显气孔率≯5%，抗渗强度 >15MPa，抗压强度≮20MPa。
检查有无蜂窝、麻面、裂纹等缺陷。如有上述缺陷时，应将该处砼凿去，清理干净，薄涂一层水玻璃稀胶泥，待稍干后用水玻璃胶泥或水玻璃砂浆进行修补。
参考文献
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