混凝土膨胀剂,就是使混凝土产生膨胀的外加剂,普遍应用于超长地下室的混凝土中,大部分地下室车库都会超过规范所规定的45米,于是95%以上的设计师会采用添加混凝土膨胀剂的方法,来解决地下室超长所带来的相关问题。关于添加混凝土膨胀剂,其效果学术界一直存在着争议。而目前市面上的混凝土膨胀剂可以说是五花八门,种类繁多,产品质量参差不齐,市场价格也是每吨500~3000元不等。很多甲方都是一头雾水,只是跟着设计图纸上的型号去采购,往往花掉大量的建设成本不说,还容易产生负作用。不少抗裂纤维,由于在添加过程中容易搅拌不均匀结块,造成混凝土质量事故的现象也常有发生。我**混凝土裂缝**王铁梦在《超长超厚大体积钢筋混凝土结构裂缝控制理论与实践》中列举了一些添加膨胀剂发生的混凝土质量事故案例,也值得我们借鉴。 这正说明使用膨胀剂的混凝土掺入粉煤灰后尤其需要加强水养护以补充水分。山东销售UEA膨胀剂厂商
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。 山东销售UEA膨胀剂厂商因此控制大体积混凝土内部的温度对掺膨胀剂的混凝土来说很重要。
近年来,关于钙矾石的分解温度一直存在争论。国际上比较一致的看法认为钙矾石在温度高于70℃时会发生分解。国内一些人则认为温度高于80℃时钙矾石才会发生分解,还有人认为超过100℃钙矾石才分解。虽然只有10℃之差,但对于膨胀剂的适用范围却有很大影响。对于厚度超过1m的基础底板,当外界温度为20℃左右时,混凝土内部的温度会超过70℃。例如北京航华大厦厚度为~5m的基础底板,使用矿渣硅酸盐水泥,掺用了20%的粉煤灰和EA-2型减水膨胀剂,8月份浇筑,实测混凝土内部最高温度为79℃。《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119-2002中规定,含硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂的混凝土不得用于长期环境温度为80℃以上的工程。虽然规范没有定义多长时间算“长期”,但考虑到安全系数,如果没有降温措施,厚度在2m以上的混凝土结构就不应使用膨胀剂,厚度超过1m的基础底板也需要慎重使用膨胀剂。根据我们的研究成果,膨胀剂在30℃~40℃水化时,膨胀能力比较大,超过50℃,膨胀能力开始下降,60℃以上膨胀能力就很低了。而大体积混凝土内部温度超过50℃是很普遍的情景。所以对于厚大结构,采用膨胀剂来补偿收缩的作用很小。
通常,混凝土浇筑成型后不可避免地发生收缩,严重的甚至导致开裂,导致强度降低,耐久性降低,预应力结构中预应力的损失和混凝土结构外观及清洁性的降低。膨胀混凝土就是以添加一定量ZY膨胀剂的方式,使得对应的膨胀效果达到建设需求,此时控制膨胀剂的剂量就是控制其收缩力和弹性的重要方式和方法,简单来讲,如果需要较强的收缩力和弹性,就需要加大剂量。膨胀混凝土的运用效益为:避免混凝土出现开裂的情况。为了达成这样的效益还需要考量到其局限性,在使用过程中,考量好施工技巧的问题,才能够有效的发挥膨胀混凝土的效能。具体来讲,其工作的原理为:添加膨胀剂的混凝土,会出现化学反应,表现出膨胀的效果,由此使得钢筋和相邻部位出现拉力受阻的情况,由此使得混凝土压应力和钢筋拉应力处于相对平衡的状态,由此保证膨胀混凝土能够在建筑结构施工中发挥积极作用。 在使用过程中,考量好施工技巧的问题,才能够有效的发挥膨胀混凝土的效能。
普通混凝土在硬化过程中均会发生体积收缩,常见的体积收缩是由于混凝土水分的散失或湿度下降引起的干缩和由于水泥水化热的散失或混凝土温度下降引起的冷缩。当混凝土的收缩值大于极限变形值,收缩变形引起的拉应力大于混凝土的极限抗拉强度时,混凝土将产生裂缝,导致混凝土的整体性、耐久性下降。由于不同原因致使开裂和收缩,使得人们需要一种能够减少开裂和收缩的新型混凝土,所以,膨胀混凝土应运而生。膨胀混凝土的一种就是在混凝土配制过程中掺加膨胀剂,制作补偿收缩混凝土。我国目前补偿收缩混凝土应用的理论基础是吴中伟院士提出的补偿收缩理论。他指出:混凝土达到的变形值D(限制膨胀变形或限制收缩变形)等于比较大限制膨胀变形ε2减去限制收缩s2,加上弹性伸长εs,加上塑性伸长,加上或减去混凝土徐变。当D≤混凝土的极限拉伸值εk=2×10-4时,混凝土不会开裂。 当水灰比为0.45左右、使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥而又掺入膨胀剂时,混凝土的绝热温升可达55℃。山东销售UEA膨胀剂厂商
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。山东销售UEA膨胀剂厂商
设计图中或膨胀剂生产厂家给出的膨胀剂掺量,常常不分其结构和所在部位,统一规定某一数量。例如,主体结构混凝土UEA的掺量为水泥用量的10%~12%;后浇带混凝土中的掺量为水泥用量的12%~14%;膨胀加强带混凝土中的掺量为水泥用量的14%~15%。需要指出的是,生产厂家或设计图中推荐的膨胀剂掺量只能作为参考,施工时一定要根据工程的具体情况检测混凝土的限制膨胀率,并以此作为膨胀剂掺量的依据。由于混凝土膨胀剂的使用是受多种条件限定的,所以绝不是一掺就灵,一掺就能保证混凝土不裂;也并非有些人想象的那样,按使用说明书上规定的掺量加入混凝土中就万事大吉。这里要指出,混凝土膨胀剂并非混凝土防裂的“灵丹妙药”,正确地讲,它只是控制混凝土裂缝产生的一种“良药”。 山东销售UEA膨胀剂厂商
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