[VIP第1年] 指数:3
实践表明，不仅水泥与外加剂有相容性问题，矿物掺和料也有，看来膨胀剂与不同掺和料的相容性，对现代混凝土的发展来说，也是需要研究的问题。目前我国补偿收缩混凝土配制与应用的理论基础仍然是吴中伟院士在60年代提出的冷缩与干缩的联合补偿模式。这一理论认为在混凝土中掺加一定量的膨胀剂，使混凝土在湿养护期间的膨胀率达到×10-4～×10-4，即可在混凝土结构中产生～，补偿温度收缩和干燥收缩，从而避免结构开裂。这一理论在膨胀剂发展初期的应用是成功的。与现在的混凝土相比，上世纪80年代的混凝土很少使用矿物掺和料，强度等级较低，水化速率较慢，水灰比较高。当时膨胀剂多用于修补,浆锚接头或节点、接缝的灌浆,进而发展到地下室或屋面刚性防水面层以及水池、储水罐、喷锚、隧洞衬砌、护坡等，自应力混凝土用于有压力或无压力管以及压力管接头等,使用的部位多为较薄断面，内部水化温升较低。在这种环境中，膨胀剂的水化速率与硅酸盐水泥的水化速率比较协调，膨胀剂的水化程度高，混凝土的膨胀与强度同步发展，终得到致密无裂缝的混凝土结构。 目前新型发气型膨胀剂被开发出来并越来越多的得到应用。上海UEA膨胀剂产品介绍
补偿商品混凝土硬化过程中的冷缩和干缩是膨胀剂的主要作用。为消除收缩裂缝，被大量用于各种抗裂防渗商品混凝土，但有些设计、科研和高校的**学者反映，补偿收缩商品混凝土由于膨胀剂选用不当，使得工程裂渗事故有随用量激增而呈增多之势，所以选用恰当的膨胀剂是配制补偿商品混凝土的一个重要环节。经验证明，膨胀剂的选用，一般应注意以下两点：首先，要选用合格的膨胀剂。根据建材行业JC476―2001标准，膨胀剂合格与否主要看以下3个指标：是含碱量≤；第二是水中7天限制膨胀剂≥；第三是掺用量≤12%。因此对于工程中用来配制补偿收缩商品混凝土的膨胀剂都应该通过用户自检部门或委托有关咨询单位复检，检验它是否达到《商品混凝土膨胀剂》建材行业JC476―2001标准，合格者才能使用，避免假冒伪劣膨胀剂流入市场影响工程质量。其次，要注意选用恰当类型的膨胀剂。当前，国产的膨胀剂有三大类型：①硫铝酸钙类（如UEA、AEA等）；②氧化钙-硫铝酸钙类（如CEA）；③氧化钙类。不同类型的膨胀剂具有不同的特性（如含CaO的膨胀剂，CaO水化后生成Ca（OH）2，从而产生膨胀，但Ca（OH）2在压力水下不稳定，易溶解。 上海UEA膨胀剂产品介绍混凝土膨胀剂的质量应符合《混凝土膨胀剂》JC476-2001建材行业标准的规定。
膨胀剂代替水泥后混凝土强度会降低掺加膨胀剂混凝土试件在湿养护过程中呈现为无限制的自由膨胀状态，钙矾石膨胀对水泥结构有微小破坏，而膨胀作用主要表现在1~7天，所以7天抗压强度比空白混凝土下降10%左右属于正常现象。在实际工程中，混凝土结构必然受到钢筋的内约束和外部边界的外约束，混凝土的变形呈现为限制膨胀的状态。比如，混凝土底板受到基底和两维邻位的约束，混凝土墙受到基底及两侧端墙的约束，其限制膨胀与试件的自由膨胀不同。试验表明，带模养护的混凝土试件的限度强度比不带模养护的混凝土试件强度高10%~15%，因此，不必担心膨胀混凝土强度的下降。有资料介绍，当膨胀剂掺至14%~15%时，混凝土强度有所降低，建议将其强度提高一级。
利用高效UEA、AEA、FEA3种膨胀剂及H、NF、TOP、SPA、UNF5种萘系高效减水剂，按标准方法制备胶砂试件检验膨胀率，结果如表2-1所列。说明减水剂的引入，使水中7d、28d限制膨胀率均有一定的提高，但增大了干空28d的收缩，或者说从水中转入干空后，膨胀率落差增大。可以认为，减水剂在一定程度上会削弱和降低膨胀剂的抗裂及补偿收缩作用。为了研究膨胀剂对泵送混凝土工作性能的影响，选取NF、H、FDN3种减水剂及4种膨胀剂进行1：2砂浆流动度经时变化试验，膨胀剂内掺量均为10％，结果如表3所列。可以看出，在使用单一减水剂条件下未引入缓凝、保塑组分，和未掺膨胀剂的空白砂浆相比，各膨胀剂均不同程度地导致砂浆流动度的经时损失，按流动度损失轻重为序，依次为FEA、AEA、高效UEA、UEA-II。这与各膨胀剂含有的铝酸盐矿物形态、数量、Ca2S04及细度有关，一般来说膨胀剂对水泥有促凝作用，这种促凝对流动度的丧失速度起关键作用。FEA砂浆流动度损失小，是因为膨胀剂自身含有化学外加剂载体，对外加剂具有分散性，易于发挥外加剂的作用。 拘泥于膨胀剂的推荐掺量，如某产品掺量为10% --12%，在特殊结构部位用户却不敢超过12%，这也是使用的误区。
理论上膨胀混凝土是防止和减少收缩裂缝的一种低成本技术，但是由于在有效膨胀、膨胀速率调控、绝湿环境膨胀等理论问题方面没有突破，膨胀水泥基材料的发展遇到很大的技术瓶颈。研究普遍认为膨胀剂能降低新拌混凝土流动性，且随掺量增加降低效果越明显。这是由于膨胀剂水化通常发生在早期，造成混凝土中自由水降低;同时产物生成量多，针状或柱状钙矾石和板状氢氧化钙显然增大了水泥净浆的粘度和屈服剪切应力，进而降低了新拌混凝土流动性。有学者发现：10%的HCSA和UEA掺入混凝土后，扩展度分别降低25mm和15mm;随HCSA掺量增加，流动性降低;膨胀剂掺量相同时，水胶比越低，加入HCSA的超高性能混凝土流动性越低。膨胀剂能使高性能混凝土的流动性损失较大，因此不宜掺入过多。 由于膨胀剂凝结速度快，凝结时间比水泥早，同时膨胀剂早期快速水化反应消耗大量水。上海UEA膨胀剂产品介绍
对膨胀的这种早期促进、后期抑制的作用恰恰符合掺膨胀剂的目的，对混凝土结构是有利的。上海UEA膨胀剂产品介绍
由于掺有膨胀剂的补强收缩混凝土试件的早期强度有所降低，有些人害怕后期强度的继续下降，而有意识的减少膨胀剂的掺量，以防万一。这样做的结果将导致混凝土的膨胀率下降，使其膨胀补偿不了其收缩，导致膨胀剂的使用失败；至于有些人为降低成本而故意减少膨胀剂掺量，那就更不对了。工程实践证明，膨胀混凝土的膨胀率除与膨胀剂的品种和掺量有关外，与其密切相关的因素还有水泥的品种，特别是熟料中C3A矿物含量、水泥中SO3含量、混合材料数量，以及水泥用量、掺合料的种类和数量、混凝土强度、水胶比、养护温度，养护湿度、外加剂、搅拌时间、骨料的品种和数量。需要特别指出的是，在一定条件下，混凝土的限制膨胀率随混凝土强度的提高而增加，但不成正比关系。由此可见，诸多因素关系相当复杂，为了使混凝土的膨胀率满足不同结构和部位的补偿收缩要求，对于掺有膨胀剂的补偿收缩防水混凝土，除要检测其强度和抗渗等级外，一定要检测混凝土的限制膨胀率，并以此作为混凝土配合比的主要依据。这就要求施工单位的试验室，必须配置测试混凝土限制膨胀率的设备和检测人员。地下防水用补偿收缩混凝土，除留置抗压及抗渗试件外，还应留置测试限制膨胀率的试件。 上海UEA膨胀剂产品介绍
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