Michael A. Caldarone，FACI，副总裁兼工程经理，Tourney Consulting Group, LLC（密歇根州卡拉马祖）
“新兴技术”技术会议将重点关注目前混凝土建筑行业正在实施的新型创新材料和技术。演讲主题包括加拿大波特兰石灰石水泥的介绍；混凝土长期耐久性评估的进展；并成功应用新方法进行混凝土状况评估、修复和恢复。演讲者将讨论有潜力提高混凝土可持续性的材料和技术。该会议由当地会议委员会组织，将包括来自工业界、学术界和公共机构代表的加拿大观点。
https://www.youtube.com/watch?v=MMnMnkLFCKY
这是一段关于美国混凝土协会（ACI）网络研讨会的介绍。网络研讨会是在ACI会议或其他混凝土行业活动中录制的，反映了演讲者的观点，不一定代表ACI或其委员会的立场。网络研讨会在录制后的一周内免费提供观看，之后会存档在ACI网站上，或者根据内容加入ACI在线继续教育（CEU）项目中。通过ACI在线CEU项目，可以获得继续教育学分。访问www.aci.org注册。ACI会议是一个交流和了解最新混凝土技术和实践的机会。这段介绍后，有一位演讲者上台，他是迈克尔·卡尔德隆，来自密歇根州卡拉马祖的柯尼咨询集团的工程服务副总裁。他代替了原定的演讲者尼尔·伯克伍德，因为尼尔无法参加这次会议。迈克尔·卡尔德隆负责提供工程服务，并管理工程人员的活动和专业发展。他是ACI的会士，有近30年的水泥基材料工程的经验，专注于新建和现有结构的使用寿命工程。他的书《高强度混凝土：实用指南》于2009年出版。我们欢迎迈克尔·卡尔德隆的演讲。他的演讲主题是关于锌氧化物在水泥砂浆和混凝土中的应用的研究，这项研究是由博士伯克伍德进行的。他首先介绍了锌氧化物的背景，它是一种广泛可用的、安全的、多用途的白色颜料，已经被水泥行业用于调节快硬水泥的凝结特性。然后，他介绍了锌氧化物作为混凝土中的抗腐蚀剂的优势，它可以有效地抑制金属表面在极端环境中的腐蚀。接着，他介绍了锌氧化物的剂量水平，以及在大体积混凝土中使用锌氧化物的可行性测试。最后，他总结了研究的主要发现，并提出了未来的研究方向。这项研究是由国际锌协会赞助的，在柯尼咨询集团的实验室中进行的。他还介绍了两种不同粒径的锌氧化物材料，KTX 911和KTX 930，以及它们对混凝土的凝结时间和强度的影响。这是一段关于锌氧化物在水泥砂浆中的筛选测试的介绍。锌氧化物是一种白色的颜料，类似于二氧化钛，可以以粉末、颗粒或水溶液的形式使用。它是一种强效的抗腐蚀剂，可以显著提高混凝土中钢筋的抗腐蚀性能。在进行混凝土试验之前，先用砂浆进行了一些基本的筛选测试，以确定锌氧化物的基本性质，以及提供抗腐蚀效果所需的剂量。主要考察了锌氧化物对砂浆的流动性和凝结时间的影响。这是一种检验锌氧化物在混凝土中应用可行性的项目。试验中使用了一个对照组，以及几个含有不同剂量的锌氧化物的组。锌氧化物的剂量在1%到2%之间，按水泥质量计算。这些剂量符合作为抗腐蚀剂使用的水平。同时，比较了两种不同粒径的锌氧化物材料，KTX 911和KTX 930，它们的平均粒径分别为0.11微米和0.32微米。为了说明粒径的大小，可以将其与水泥粒子进行比较，水泥的平均粒径大约是15微米，锌氧化物的粒径只有水泥的百分之一左右。所以，锌氧化物是一种非常细微的材料。另外，一些砂浆中还添加了硝酸钙，这是一种已经在混凝土行业中广泛使用的抗腐蚀剂，同时也是一种有效的加速剂，可以增加混凝土的早期强度。从试验结果可以看出，锌氧化物对砂浆的流动性和凝结时间有明显的影响。添加2%的粗粒锌氧化物（KTX 930）可以增加砂浆的流动性，而添加2%的细粒锌氧化物（KTX 911）则会降低砂浆的流动性。添加1%的锌氧化物对砂浆的流动性的影响不太明显，与对照组和添加1%硝酸钙的组相差不大。锌氧化物是一种强力的水泥凝结延缓剂，添加任何剂量的锌氧化物都会显著延长砂浆的初始和终结凝结时间。对照组和添加硝酸钙的组的凝结时间大约在3.5小时到5.5小时之间，而添加锌氧化物的组的凝结时间则在8小时到20小时之间。这说明锌氧化物可以有效地控制水泥的凝结特性，但也需要注意其对混凝土施工的影响。锌氧化物是一种强效的抗腐蚀剂，但也是一种强力的水泥凝结延缓剂。为了检验锌氧化物在大体积混凝土中的可行性，试验中使用了一种特殊的方法，即在混合水泥和水后的一个小时，再加入锌氧化物。这样做的目的是让水泥反应先开始，然后再看锌氧化物的影响。同时，也使用了硝酸钙和聚羧酸高效减水剂来调节混凝土的性能。主要考察了锌氧化物对混凝土的流动性和凝结时间的影响。从试验结果可以看出，锌氧化物对混凝土的流动性和凝结时间有显著的影响。添加0.5%的锌氧化物可以增加混凝土的流动性，而添加2%的硝酸钙则会降低混凝土的流动性。添加聚羧酸高效减水剂可以提高混凝土的流动性，但也会增加混凝土的凝结时间。锌氧化物是一种强力的水泥凝结延缓剂，添加任何剂量的锌氧化物都会显著延长混凝土的初始和终结凝结时间。对照组和添加硝酸钙的组的凝结时间大约在3.5小时到5.5小时之间，而添加锌氧化物的组的凝结时间则在9小时到22小时之间。这说明锌氧化物可以有效地控制水泥的凝结特性，但也需要注意其对混凝土施工的影响。试验的结论是，锌氧化物是一种强效的抗腐蚀剂，但也是一种强力的水泥凝结延缓剂。因此，目前使用锌氧化物作为混凝土中的抗腐蚀剂或者外加剂是不可行的，除非有一些聪明的研究者能够找到一种方法来抵消锌氧化物的延缓效果。也是一种强力的水泥凝结延缓剂。因此，目前使用锌氧化物作为混凝土中的抗腐蚀剂或者外加剂是不可行的，除非有一些方法来抵消锌氧化物的延缓效果。但是，锌氧化物的延缓效果也有一些积极的方面，它可以用于大体积混凝土、后张拉灌浆混凝土或者有长时间运输的混凝土。这些混凝土需要有两个重要的特性：一是水化控制，二是低温升。水化控制不仅指的是混凝土的凝结时间，而且指的是混凝土的强度和其他性能的发展。水化控制是许多高性能、高质量混凝土的必要条件，比如高强度混凝土。我们不希望混凝土的水化反应失控，而是要有意识地控制水化反应。我们通常通过使用常规的延缓剂来实现水化控制。以前，我们只能通过降低混凝土的温度来减缓水化反应，比如使用冰块。但是现在，我们可以通过化学方法来控制水化反应，而不受混凝土温度的影响。所以，水化控制是许多混凝土的重要属性。因此，锌氧化物可以用于水化控制的目的。试验中使用了几种不同的混凝土配合比，有普通耐久性混凝土和高性能混凝土，有的含有硝酸钙，有的不含。锌氧化物的剂量在0.5%以下，因为我们已经知道更高的剂量会导致很强的延缓效果。这些混凝土配合比是根据之前的混凝土筛选试验的结果选择的。这张幻灯片有很多数据，我来简单解释一下。如果我们看前三种混凝土，水泥用量是固定的，每立方码400磅，使用的是普通I型水泥。第一种混凝土没有添加锌氧化物，第二种混凝土添加了0.67%的锌氧化物（按水泥质量计算），第三种混凝土添加了0.46%的锌氧化物（按总胶凝材料质量计算），因为它还含有一些硅灰。如果我们看最下面的抗压强度，第三种混凝土，即含有水泥和硅灰的混凝土，明显高于第一种和第二种混凝土，它们的水胶比都是0.49。添加锌氧化物的混凝土的抗压强度低于对照组。这是一段关于锌氧化物在大体积混凝土中的绝热水化热试验的介绍。锌氧化物是一种强效的抗腐蚀剂，但也是一种强力的水泥凝结延缓剂。因此，目前使用锌氧化物作为混凝土中的抗腐蚀剂或者外加剂是不可行的，除非有一些方法来抵消锌氧化物的延缓效果。但是，锌氧化物的延缓效果也有一些积极的方面，它可以用于大体积混凝土、后张拉灌浆混凝土或者有长时间运输的混凝土。这些混凝土需要有两个重要的特性：一是水化控制，二是低温升。水化控制不仅指的是混凝土的凝结时间，而且指的是混凝土的强度和其他性能的发展。水化控制是许多高性能、高质量混凝土的必要条件，比如高强度混凝土。我们不希望混凝土的水化反应失控，而是要有意识地控制水化反应。我们通常通过使用常规的延缓剂来实现水化控制。以前，我们只能通过降低混凝土的温度来减缓水化反应，比如使用冰块。但是现在，我们可以通过化学方法来控制水化反应，而不受混凝土温度的影响。所以，水化控制是许多混凝土的重要属性。因此，锌氧化物可以用于水化控制的目的。试验中选择了三种不同的混凝土配合比，进行了绝热水化热试验。这些混凝土的水胶比在0.35到0.36之间，有的含有锌氧化物，有的不含。锌氧化物的剂量在0.23%到0.38%之间，按水泥质量计算。从试验结果可以看出，锌氧化物对混凝土的绝热水化热没有明显的影响，它只是延迟了水化热的释放。这说明锌氧化物不能降低混凝土的温升，因此不适合用于大体积混凝土的应用。但是，锌氧化物可以延长混凝土的凝结时间，从而避免大体积混凝土中的冷缝问题。试验的结论是，锌氧化物是一种强效的抗腐蚀剂，也是一种强力的水泥凝结延缓剂。它可以显著提高正常水胶比的混凝土的强度，但对低水胶比的混凝土的强度影响不大。它对混凝土的绝热水化热没有明显的影响，但可以延长混凝土的凝结时间，从而避免大体积混凝土中的冷缝问题。它不适合用于大体积混凝土的应用，但可以用于水化控制的目的。未来的研究方向是，找到一种方法来抵消锌氧化物的延缓效果，或者将锌氧化物与其他材料配合使用。锌氧化物的优点是，它是一种无机的、不溶的材料，不会受到细菌的侵蚀，因此可以用于长时间运输或者泵送的混凝土。这是一个有趣的例子，当常规的延缓剂失去防腐剂的作用后，细菌会攻击有机的延缓剂，导致混凝土变质。这种情况在使用锌氧化物时不会发生。沙漠微生物可能只有一两个小时的时间，就要面对他们即将要做的事情。然后，感谢听众的关注。![]()
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