第七章混凝土膨胀剂1 范围本标准适用于硫铝酸钙类、氧化钙类、硫铝酸钙-氧化钙类粉状混凝土膨胀剂。
2 规范性引用文件GB/T176 水泥化学分析方法GB/T700 碳素结构钢（新增）GB/T1345 水泥细度检验方法筛析法GB/T1346 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法GB1499.2 钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋GB/T4357 碳素弹簧钢丝GB/T6003.1 金属丝编织网试验筛GB/T8074 水泥比表面积测定方法勃氏法GB8076 混凝土外加剂GB/T12573 水泥取样方法GB/T17671 水泥胶砂强度检验方法（ISO法）GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准JGJ63 混凝土用水标准3 定义•膨胀剂是一种在水泥凝结硬化过程中混凝土（包括砂浆及净浆）产生可控膨胀，减少收缩的外加剂。
•在水泥水化和硬化阶段，膨胀剂本身可产生膨胀，也可与水泥混凝土中其他成分反应产生膨胀。
3 定义与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石、氢氧化钙和钙矾石或氢氧化钙，使混凝土产生体积膨胀的外加剂。
膨胀剂的应用•膨胀剂主要用于为减小干燥收缩而配制的补偿收缩混凝土和自应力混凝土结构中。
•前者主要目的是防止混凝土产生裂缝，用于建筑物、路桥、地下工程等的防渗抗裂；后者主要目的是为了提高制品的抗裂强度和抗裂承载能力。
4 分类•分类混凝土膨胀剂分为三类。
4.1硫铝酸钙类混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石的混凝土膨胀剂。
4.2硫铝酸钙—氧化钙类混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石和氢氧化钙的混凝土膨胀剂。
4.3氧化钙类混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成氢氧化钙的混凝土膨胀剂。
•复合膨胀剂•是指膨胀剂与其它外加剂复合成具有除膨胀性能外还兼有其它外加剂性能的复合外加剂。
•铁屑膨胀剂•铁屑在氧化剂和触媒剂作用下生成氧化铁和氢氧化铁等产物而使体积膨胀。
氢氧化铁凝胶填充于水泥石孔隙中，使混凝土更为密实，强度提高。
•铝粉•铝粉与水泥浆反应，产生气体，使水泥浆和砂浆的外观体积增大。
•氧化镁型膨胀剂•氧化镁所产生的膨胀率能符合大体积混凝土补偿收缩的要求。
5 技术要求5.1化学成分5.1.1氧化镁混凝土膨胀剂中氧化镁含量应大于5%。
5.1.2碱含量混凝土膨胀剂中的碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示。
若使用活性骨料，用户要求提供低碱混凝土膨胀剂时，混凝土膨胀剂中的碱含量应大于0.75%，或由供需双方协商确定。
膨胀剂对新拌混凝土性能的影响⑴流动性降低•通常，在相同水灰比条件下，掺膨胀剂混凝土流动性或坍落度有所降低，且坍落度损失也会增大，主要是由于膨胀剂需水量大、早期水化快、水化产物丰富所致。
⑵PH值增大•膨胀剂含有一定量的明矾石或石灰，因此掺膨胀剂新拌混凝土PH提高，有利于对钢筋的保护。
膨胀剂对新拌混凝土性能的影响⑶凝结时间缩短•主要是因为膨胀剂早期生成了钙矾石加快了水化速度⑷泌水率有所降低、沉降收缩减少•因为膨胀剂需水量大，早期水化快，水化产物丰富，体系的黏度增大，必然导致掺膨胀剂混凝土泌水和沉降减少。
膨胀剂对硬化混凝土的影响⑴对强度的影响•膨胀剂所产生的膨胀能除用于混凝土的补偿收缩外，还部分用于水泥硬化浆体的结构致密化，因此掺膨胀剂对混凝土强度不会产生明显的不利影响。
•甚至早期强度较未掺者有所提高。
膨胀剂对硬化混凝土的影响⑵对抗渗性的影响•由于钙矾石生成所产生的膨胀能一方面使其自身产生膨胀而使水泥浆体致密化，另一方面，这种膨胀能推动凝胶体朝着毛细孔产生黏性流动，使水泥硬化浆体内部孔隙减少（压缩、迁移或堵塞），从而提高了混凝土的防水抗渗性。
膨胀剂对硬化混凝土的影响⑶对抗冻性的影响•由于掺膨胀剂混凝土提高了结构的密实性，因此抗冻性能因有所改善，至少应不低于未掺者。
⑷碱-骨料反应•由于多数膨胀剂都以明矾石作为膨胀组分，而明矾石O）可达2%～4%，加之膨胀剂掺量大，因中碱含量（R2此掺膨胀剂混凝土碱含量较未掺者明显提高，碱-骨料反应发生的可能性显著提高。
膨胀剂对硬化混凝土的影响⑸对碳化及钢筋锈蚀的影响•由于膨胀剂不含氯离子，掺膨胀剂混凝土的PH值又有所增加，因而使钢筋不锈蚀；混凝土碱性的提高也有利于提高其抗碳化能力。
6 包装、标志、运输与储存6.1 包装产品可以袋装或散装。
袋装时须用防潮的包装袋。
袋装产品每袋净含量50kg，且不得少于标志含量的98%。
随机抽取20袋，产品总净含量不得少于1000kg。
其他包装形式由供需方协商确定。
8.2 标志包装袋上应清楚标明：产品名称、执行标准、类别、编号、生产日期、净含量、生产厂名及严防受潮等字样。
散装时应提交与袋装标志相同内容的卡片。
6.3 运输与储存产品在运输与储存时，不得受潮和混入杂物，不同种类的产品应分别储存，不得混杂。
产品自生产日期起计算，在符合标准的包装、运输、储存的条件下储存期为6个月，过期应重新进行物理性能检验。
7 适用范围•膨胀剂的用途•普通混凝土掺入膨胀剂后，混凝土产生适度膨胀，在钢筋和邻位约束下，可在钢筋混凝土结构中建立一定的预压应力，这一预压应力大致可抵消混凝土在硬化过程中产生的干缩拉应力，补偿部分水化热引起的温差应力，从而防止或减少结构产生有害裂缝。
应指出，膨胀剂主要解决早期的干缩裂缝和水化热引起的温差收缩裂缝，对于后期天气变化产生的温差收缩是难以解决的，只能通过配筋和构造措施加以控制。
7 适用范围表7.1 膨胀剂的适用范围用途适用范围补偿收缩混凝土地下、水中、海中、隧道等构筑物，大体积混凝土（除大坝外），配筋路面和板、屋面与浴而厕间防水、构件补强、渗漏修补、预应力钢筋混凝土、回填槽等。
填充用膨胀混凝土结构后浇缝、隧洞堵头、钢筋与隧道之间的填充等。
填充用膨胀砂浆机械设备的底座灌浆、地脚螺栓的固定、梁柱接头、构件补强、加固。
自应力混凝土仅用于常温下使用的自应力钢筋混凝土压力管。
•7.2 含硫铝酸钙类、硫铝酸钙－氧化钙类膨胀剂配制的膨胀混凝土（砂浆）不得用于长期环境温度为80℃以上的工程。
•7.3 含氧化钙类膨胀剂配制的膨胀混凝土（砂浆）不得用于海水或有侵蚀性水的工程。
•7.4 掺膨胀剂的混凝土只适用于钢筋混凝土工程和填充性混凝土工程。
•7.5 掺膨胀剂的大体积混凝土，其内部最高温度控制应参照有关规范，混凝土内外温差宜小于25℃。
•7.6 掺膨胀剂的补偿收缩混凝土刚性屋面宜用于南方地区，其设计、施工应按GB50207《屋面工程质量验收规范》进行。
8 使用方法1、膨胀剂的适应宜掺量为水泥1.5-2%，内掺法。
2、适用于32.5级以上的水泥。
3、制备补偿收缩混凝土时，要求计量准确，膨胀剂与砂、石同时加入搅拌机内，其拌和时间比普通混凝土延长30-60秒。
4、浇灌混凝土要求振捣密实，不得有蜂窝、孔洞，注意早期浇水养护，养护期4-10天。
掺膨胀混凝土水化时需水量大,比普通混凝土更加强养护(如浇水、覆盖),使其表面始终处于潮湿条件，只有在充分水份条件下膨胀剂才能充分发挥作用。
混凝土养护期为7-14天，养护条件较好时最少也要7天，即使混凝土强度已达拆模条件，也必须保水养护足够时间，在终凝后2小时即可开始浇水养护。
9 膨胀剂施工1 掺膨胀剂混凝土对原材料的要求•膨胀剂应符合JC476《混凝土膨胀剂》标准的规定。
按供货单位推荐掺量进行检测，合格者才能使用。
•由于膨胀剂的品种和掺量不同，它与水泥、化学外加剂和掺合料存在适应性问题。
因此，要进行混凝土试配。
2 掺膨胀剂的混凝土配合比设计参照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55。
•膨胀剂最大掺量（替代水泥率）不宜超过12％。
近年我国已研制生产低碱低掺量膨胀剂，对于补偿收缩混凝土，膨胀剂推荐最低掺量不宜小于6％。
对于填充用膨胀混凝土，膨胀剂推荐掺量为10～15％。
3 膨胀剂可与其他混凝土外加剂复合使用，但必须经过试验确定外加剂品种和掺量，不得滥用。
含氯盐的外加剂会对钢筋锈蚀，故膨胀剂不得与氯盐外加剂复合使用。
4 粉状膨胀剂应与混凝土其他原材料有序投入搅拌机中，膨胀剂重量应按施工配合比投料，重量误差小于±2%，不得少掺或多掺。
考虑混凝土的匀质性，其拌制时间比普通混凝土延长30s。
5 掺膨胀剂的混凝土浇筑方法和技术要求与普通混凝土基本相同，混凝土的震捣必须密实，不得漏震、欠震和过震。
在混凝土终凝以前，要用人工或机械多次抹压，防止表面沉缩裂缝的产生，以免影响外观质量。
后浇缝中杂物必须清除干净，充分予湿，然后以填充用膨胀混凝土浇筑。
6 掺膨胀剂的混凝土要特别加强养护，膨胀结晶体钙矾石(C3A·3CaSO4·32H2O)形成需要水，补偿收缩混凝土浇筑后1－7d湿养护，才能发挥混凝土的膨胀效应。
如不养护或养护马虎，就难以发挥膨胀剂的补偿收缩作用。
7 用于二次灌注的灌浆用膨胀砂浆，由于流动度大，一般不用机械振捣，为排除空气，可用人工插捣。
浇筑抹压后，对暴露部分要及时覆盖。
在低于5℃时应采取保温保湿养护措施。
10 混凝土的品质检查• 1 掺膨胀剂的混凝土品质检验与普通混凝土的主要区别是增加一项混凝土限制膨胀率测量，这是确保膨胀混凝土抗裂防渗性能的一项重要技术指标。
• 2 膨胀混凝土的抗压强度和抗渗等级，其抽样检测参照普通混凝土品质的检验方法。
养护剂养护剂定义•混凝土浇筑密实成型后，在自然气候条件下采取保湿防干、保湿防冻等措施，使之获得所需强度和其他性能（如耐久性）的方法称为自然养护。
•混凝土养护剂又称混凝土养护液、养生液，它喷涂于混凝土表面，形成一层致密封闭的薄膜，使混凝土中的水分不再蒸发，从而利用混凝土中水分最大限度地完成水化作用达到养护目的的外加剂。
养护剂分类•按其主要成膜物质分类如下：⑴水玻璃型⑵乳液型•主要有矿物油乳液和石蜡乳液等品种。
养护剂对混凝土性能的影响⑴混凝土失水率•自然养护的混凝土试件失水率最大，塑料布包裹的试件失水率最小。
浇水养护的混凝土试件最初几天失水少，随着养护停止，失水率增大。
•而使用养护剂的混凝土试件失水失水率介于浇水养护和用塑料布包裹的混凝土试件失水率之间。
养护剂对混凝土性能的影响⑵混凝土强度•较好的养护剂养护的混凝土抗压强度、抗折强度均较浇水养护的混凝土高，甚至比标准养护的混凝土强度还要高。
⑶混凝土收缩率•采用养护剂养护的混凝土收缩值均较同龄期自然养护混凝土收缩值小得多。
养护剂使用过程的注意事项⑴养护剂喷洒时间•养护剂喷洒过迟会造成混凝土中水分过早、过多蒸发；喷洒过早则降低养护剂与混凝土间的黏结力，两者均影响混凝土养护质量。
•对于平面结构来说，适时的喷洒时间是在混凝土初凝后及表面没有积水时喷洒；对于竖向结构来说，应在拆模后立即喷洒，且应边拆模边喷洒。
养护剂使用过程的注意事项⑵施工操作•用喷雾器喷洒养护剂时，喷头距离混凝土表面应控制在30cm左右，操作人员应站在上风处，按顺序逐行喷洒，慢慢向前推进。
