膨胀剂在防水混凝土中的正确应用(一)
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抗渗混凝土跟微膨胀混凝土的区别是什么?微膨混凝土是指在普通的混凝土中加入了一定的膨胀剂,这种添加剂可以提高混凝土的性能,减小混凝土硬化后的体积变化,保证混凝土无收缩或微膨胀;这种混凝土对于浇筑一些管状结构,还能减少空洞,麻面,蜂窝等问题从而提高混凝土结构的密实性。
抗渗混凝土掺加了防水剂,以防水为主,微膨胀混凝土掺加了膨胀剂,以防止产生裂缝为主。
1.从使用部位区分,抗渗混凝土主要为地下室外墙及底板,即所有能与地下水发生直接接触的部位以及其他有抗渗要求的混凝土工程。
微膨胀混凝土主要适用于后浇带(伸缩后浇带和沉降后浇带)以及钢管混凝土和大坝回填槽等。
2.从配比上区分,抗渗混凝土是膨胀剂和防水剂(根据环境适当考虑添加)。
而微膨胀混凝土只掺加膨胀剂。
而且抗渗混凝土根据抗渗等级的提高,膨胀剂的掺量逐渐提高,但不宜高于12%。
抗渗混凝土是防止渗漏的,膨胀混凝土是防止混凝土凝固后的收缩变形,两者的用途不同。
近年来,随着建筑、水利、交通行业的迅速发展,大面积、大体积的混凝土在施工中的应用,在混凝土拌合物中掺加适量的膨胀剂来补偿其收缩,已成为防止或减小混凝土产生裂缝的有效方法之一。
一、膨胀混凝土简述膨胀混凝土是通过膨胀剂在混凝土或砂浆中引起的膨胀,依靠膨胀剂本身的化学反应或与水泥其它成分反应,在水化期产生一定的限制膨胀,以补偿混凝土的收缩。
膨胀剂的种类主要有:硫铝酸钙类、氧化钙类、氧化钙-硫铝酸钙类、氧化镁类。
根据其用途不同,可分为:1、补偿收缩混凝土(砂浆):其使用目的主要为减少混凝土(砂浆)干缩裂缝,提高抗裂性和抗渗性。
适用范围主要为屋面防水、地下防水、基础后浇带(宽缝)及洞塞回填等。
2、填充用膨胀混凝土(砂浆):其使用目的主要为提高机械设备和构件的安装质量,加快安装速度。
适用范围主要为机械设备的底座灌浆、地脚螺栓的固定、防水堵漏等。
3、自应力混凝土(砂浆):提高抗裂和抗渗性。
仅用于常温下使用的自应力钢筋混凝土压力管。
膨胀剂在混凝土中的作用科技风格膨胀剂在混凝土中的作用膨胀剂是一种常用的混凝土添加剂,它能够改善混凝土的性能和使用寿命。
本文将详细介绍膨胀剂在混凝土中的作用,包括其原理、应用范围、施工方法等。
1. 膨胀剂的原理膨胀剂是一种控制混凝土收缩的化学添加剂。
它通过与混凝土中的水分发生反应,释放出大量气体形成微小的气泡,使混凝土体积膨胀,降低混凝土收缩和开裂的风险。
2. 膨胀剂的应用范围膨胀剂广泛应用于各种混凝土工程中,包括建筑物、桥梁、道路、隧道等。
它可以有效改善混凝土的抗收缩性能,提高结构的稳定性和耐久性。
3. 膨胀剂的施工方法膨胀剂可以通过直接添加到混凝土中的方式施工。
具体方法包括在搅拌过程中添加膨胀剂,控制适当的添加量和混合时间,以保证混凝土中气泡均匀分布。
4. 膨胀剂的效果评估膨胀剂的效果评估可以通过检测混凝土的收缩性能来进行。
常用的方法包括收缩试验、开裂试验等,可以评估混凝土体系在各种应力状态下的变形和开裂特性。
5. 膨胀剂的影响因素膨胀剂的效果受到多种因素的影响,包括膨胀剂的类型、添加量、搅拌时间、温度等。
对于不同的混凝土工程,需要根据实际情况选择合适的膨胀剂和添加方法。
附件:1. 膨胀剂使用示例图片2. 膨胀剂的技术参数表格法律名词及注释:1. 混凝土指用水、水泥、骨料和粉状复合材料等按照一定比例配制、浇注、振实并在固化过程中获得使用性能的材料。
2. 膨胀剂是一种控制混凝土收缩的化学添加剂,通过与混凝土中的水分发生反应,释放出大量气体形成微小的气泡,使混凝土体积膨胀。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------学术风格膨胀剂在混凝土中的作用摘要:本文详细研究了膨胀剂在混凝土中的应用及其作用机制。
通过对膨胀剂的原理、应用范围、施工方法等进行彻底分析,提出了一种改善混凝土性能的有效途径。
膨胀剂应用技术规范条文说明8.1 品种8.1.1 膨胀剂种类较多,从国内外应用效果和可靠性来看,以形成钙矾石和氢氧化钙的膨胀剂稳定。
因此,本规范包括三种膨胀剂:硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类和氧化钙类。
8.2 使用范围8.2.1 表8.2.1规定了膨胀剂的适用范围。
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。
因此,膨胀剂最适用于环境温差变化较小的地下、水工、海工、隧道等工程,可达到抗裂防渗效果。
对于温差较大的结构(屋面、楼板等)必须采取相应的构造措施,才能控制有害裂缝。
8.2.2 由于水化硫铝酸钙(钙矾石)在80℃以上会分解,导致强度下降,故规定硫铝酸钙类膨胀剂和硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂,不得用于长期处于环境温度为80℃以上的工程。
8.2.3 氧化钙类膨胀剂水化产生的Ca(OH)2,其化学稳定性和胶凝性较差,它与Cl-、SO=、Na+、Mg++等离子置换反应,形成膨胀结晶体或被溶析出来,从耐久性角度,该膨胀剂不得用于海水和有浸蚀水的工程。
8.2.4 膨胀剂主要用于配制补偿收缩混凝土,结构自防水和大体积混凝土工程。
当提高膨胀剂掺量时,可配制大限制下的填充性膨胀混凝土和二次灌注用的膨胀砂浆,以及用于制造压力管的自应力混凝土。
8.2.5 膨胀剂的掺入会使混凝土的早期水化热提高,为防止或减少混凝土温度裂缝,其内外温差一般宜小于25℃。
8.3 膨胀混凝土(砂浆)的性能要求8.3.1 补偿收缩混凝土性能指标的确定,一是在不影响抗压强度条件下膨胀率要尽量增大;二是干缩落差要小。
本规范中补偿收缩混凝土(砂浆)的膨胀性能,以限制条件下的膨胀率和干缩率表示。
膨胀加强带在超长防水混凝土结构连续无缝施工中的应用现代建筑物越来越多的采用超长混凝土结构形式。
膨胀加强带作为实现超长混凝土结构无缝施工和控制裂缝的主要手段得到了广泛的应用。
笔者从工程应用入手,阐述了在超长筏形基础混凝土施工中采用膨胀加强带的应用原理及施工操作要点。
标签:超长混凝土结构;膨胀加强带;无缝施工膨胀加强带作为实现混凝土结构无缝施工,控制混凝土结构产生裂缝的主要手段,在地下室结构中施工中,已得到了越来越广泛的应用。
按照其浇筑时间的不同,膨胀加强带可分为:间歇式、连续式、后浇式。
间歇式加强带施工时,一侧混凝土浇筑完成7d后,可浇筑加强带混凝土及另一侧混凝土;连续式膨胀加强带施工时,加强带混凝土与混凝土梁板同时浇筑;后浇式加强带即在加强带两侧混凝土浇筑完成14d后再浇筑膨胀加强带。
笔者依托工程,对连续式膨胀加强带在工程中的实际应用进行了研究。
1 工程概况某商住楼建筑采用院落式组合,总建筑面积约79000m2,地下室面积16000m2。
各塔楼部位均采用筏形基础,单个筏基底板长达100m,宽23m,板厚1000mm。
本工程地下车库防水等级为一级,混凝土强度等级C35,抗渗等级要求达到S8。
为了消除混凝土收缩对结构的不利影响,确保筏基混凝土的抗渗性能,保证工程的施工质量,同时又能达到缩短工期,节约成本的目的,设计在筏基之中设置了3条膨胀加强带,并与两侧混凝土同时浇筑。
2 基本原理2.1 地下室结构自防水机理要实现结构自防水,混凝土本身需满足两个条件:①混凝土配合比合理,易振捣密实,且混凝土能够达到设计的抗渗等级;②不允许出现裂缝,尤其是贯穿性的裂缝,否则即使混凝土本身抗渗达到S12以上,一旦出现裂缝,结构的防水能力也是零。
单就混凝土的抗渗等级而言是非常容易达到的,但要保证混凝土不出现裂缝就需要从结构设计、混凝土配合比设计、原材料选用、浇筑、振捣、混凝土养护等多方面综合考虑,才能收到良好效果。
裂缝形成原因比较复杂,但主要有以下三种:①混凝土干缩,即混凝土失水后产生收缩,这可以通过改善混凝土的配合比来减小影响,如尽量减小水灰比;②混凝土沉实过程中,在其上表面产生裂缝,或混凝土失水过快产生裂缝,这可以通过改善浇捣工艺和养护条件来减小影响;③混凝土自然收缩,这在混凝土水化过程中产生。
混凝土膨胀剂用来配制膨胀混凝土(包括补偿收缩混凝土和自应力混凝土),补偿收缩混凝土具有补偿混凝土干缩和密实混凝土、提高混凝土抗渗性作用,在土木工程中主要用于防水和抗裂两个方面,现在使用较多的场合是配制高等级防水混凝土和适当延长伸缩缝或后浇带间距。
混凝土膨胀剂的研究进展摘要:根据水泥的水化机理,分析了混凝土结构开裂的原因。
从膨胀剂的选择、施工、掺量和限制膨胀率等方面,对混凝土膨胀剂在使用中应注意的问题进行了研究与探讨。
关键词:混凝土膨胀剂;结构开裂;裂缝控制;限制膨胀率引言如何控制和防止有害裂缝的产生是混凝土耐久性研究中一个最棘手的问题。
造成混凝土开裂的原因很多,采取的措施也各不相同。
大量的研究和应用实践表明,掺加膨胀剂以形成补偿收缩是抑制早期收缩裂缝最方便、最经济和最有效的措施。
本文从膨胀剂的选择、施工、掺量和限制膨胀率等方面,对混凝土膨胀剂在使用中应注意的问题进行了研究与探讨。
1 混凝土结构开裂的原因分析水泥在水化过程中,由于化学反应和热力学反应所引起的体积收缩,将会导致混凝土结构产生收缩开裂,这是混凝土材料的致命缺点。
特别是在防水工程如地下、水工、海工、地铁、隧道、水电、超长钢筋混凝土结构工程以及二次灌注工程中产生结构开裂,将会造成严重的质量缺陷。
导致混凝土结构开裂的主要原因有以下两种[2]:(1)水泥加水后变成水泥硬化体,其绝对体积减小。
研究表明,每100g水泥中掺加33ml水,水化后的化学减缩值为7~9ml;如混凝土的水泥用量为300kg/m3,则形成孔缝体积约21~27L/m3,这是混凝土抗拉强度低和极限拉伸变形值小的根本原因。
在干燥条件下,混凝土孔缝中的水分将会逸出而产生毛细管压力,导致干燥收缩。
(2)水泥加水反应产生热量,其水化热为165~250J/g,随着混凝土中水泥用量的增加,其绝热温升可达50~80℃。
研究表明,当混凝土的内、外温差ΔT=10℃时,产生的冷缩值为0.01%;当ΔT=20~30℃时,冷缩值为0.02%~0.03%。
混凝土膨胀剂使用中存在的误区及应注意的问题1、膨胀剂使用中存在的误区(1)、掺膨胀剂的补偿收缩混凝土配合比设计不明,膨胀剂采用何种方法不明确。
当使用粉煤灰掺合料时,配比又应当如何设计在配制防渗混凝土时,按规范规定:水泥用量不得小于300kg/ m3,如掺入粉煤灰,则水泥用量不得小于280kg/m 3。
以此为基准设计膨胀剂的混凝土配合比。
由于各厂的水泥和粉煤灰活性不同,各地砂石质量差异较大,施工选用混凝土的坍落度也不同,因此,试验室应参考以往的经验,结合试验中得到的技术参数,确定基准混凝土的水泥和粉煤灰单方用量,再计算膨胀剂的掺量。
(2)、大多数施工单位委托试验和与混凝土搅拌站签定合同时,只要求提供满足掺膨胀剂混凝土的坍落度、强度和抗渗等级的配合比数据,不提混凝土限制膨胀率_的指标。
存在膨胀剂“一掺就灵”的盲目思想,这是使用膨胀剂的最大误区。
根据GBJ119— 88规范,掺膨胀剂的补偿收缩混凝土的特性指标是:水中养护14d的限制膨胀率》%膨胀剂主要用途是补偿收缩,根据大量工程实践表明,防水工程的底板混凝土的限制膨胀率—&2 =% %侧墙£2 =% %后浇带或膨胀加强带£2 =%- %为宜。
不同的结构部位的抗裂要求不同,因此,膨胀剂掺量是不同的。
由于膨胀剂与水泥及减水剂 (泵送剂)之间存在适应性的问题,在同一配合比下,使用不同的水泥及减水剂(泵送剂),混凝土产生的膨胀率也不同。
必要根据工地原材料进行补偿收缩混凝土的试配。
在满足混凝土.坍落度、强度和抗渗等级的情况下,必须达到设计要求的限制膨胀率,否则就要考虑调整膨胀剂掺量。
有些单位把膨胀剂当防水剂使用,这是允许的。
一般防水剂只能提高混凝土抗渗性能,但不能满足抗裂性能。
而膨胀剂首先解决混凝土结构的抗裂,不裂可以不渗。
而达到补偿收缩的抗裂作用,关键是混凝土膨胀率能否满足不同结构的补偿收缩要求。
必须指出,厂家推荐的膨胀剂掺量只作参考,试验证明有些厂家的膨胀剂质量波动较大,有的甚至是“调包”的伪劣产品。
氧化镁膨胀剂在地下工程及混凝土结构自防水中的应用发布时间:2022-10-19T03:28:56.542Z 来源:《科技新时代》2022年9期作者:张志海[导读] 对于地下工程自防水处理工作来说,借助氧化镁,膨胀剂能够更好的收缩混凝土张志海广西南宁市邦华建材有限公司摘要:对于地下工程自防水处理工作来说,借助氧化镁,膨胀剂能够更好的收缩混凝土,同时优化其配比,在监测设备的整体监控下完成施工过程,确保施工质量,起到较好的抗裂防水效果。
氧化镁膨胀剂的性能优异,能够避免混凝土出现强烈的收缩,在混凝土稳定之后仍然处于膨胀状态。
本文从氧化镁膨胀剂和混凝土结构的特点入手,具体阐述在地下工程混凝土结构自防水中的应用,通过施工过程的描述分析其裂缝控制的效果。
关键词:地下工程;混凝土结构;自防水;氧化镁膨胀剂混凝土结构自防水是地下工程的基本防水要求,其他的防水层措施都需要在此基础上发挥效用,因此做好自防水需要满足混凝土本身的需求,同时灌注混凝土在后续出现的裂缝、收缩等,从设计到施工阶段都需要做好各个细节的防水处理。
一般来说会选择在混凝土结构中增加后浇带,但是对于地下工程结构来说,仍然增加了安全隐患,极易出现防水破损渗漏问题。
通过大量的工程实践可以看出,防水混凝土首先需要避免出现裂缝,这样才能够起到良好的防渗水效果,而普通的防水混凝土并不具有良好的抗裂功能,一旦发生收缩就会出现裂缝,影响防水功能,因此需要选择具有微膨胀功能的防水混凝土。
氧化镁膨胀剂在应用过程中能够利用混凝土的限制膨胀来补偿其收缩,解决混凝土裂缝问题。
应用氧化镁膨胀剂之后,混凝土的防渗等级明显提升,能够起到较好的抗裂效果。
1.氧化镁膨胀剂及混凝土工程的特点氧化镁膨胀剂加入到混凝土之后,在多个工程中加以应用,能够起到较好的防渗效果,具有延迟微膨胀的特点,借助这一特点提高了混凝土的抗裂能力,同时也能够提高整体的工程质量,避免花费较高的成本。
在最初,氧化镁并不是作为膨胀剂使用,反之,人们认为氧化镁会影响混凝土的质量,一旦添加的氧化镁含量过多,会直接影响到水泥的稳定性,计入影响到混凝土结构。
混凝土中膨胀混凝土应用技术规程一、前言混凝土是现代建筑中常用的一种材料,而膨胀混凝土则是近年来应用较为广泛的一种混凝土。
膨胀混凝土具有轻质、隔热、吸声、防水、抗震等优良性能,被广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
为了更好地掌握膨胀混凝土的应用技术,本文将全面介绍混凝土中膨胀混凝土的应用技术规程。
二、材料选用1.水泥膨胀混凝土的水泥应当采用普通硅酸盐水泥或者矿物掺合料水泥,其28d强度需符合国家标准。
2.砂砂应当采用无机矿物质为主的天然砂或人造砂,其粒径应当控制在5mm左右。
3.石子石子应当采用质量稳定、无破碎和裂缝的天然石子或人造石子,其粒径应当控制在25mm左右。
4.膨胀剂膨胀剂是制备膨胀混凝土的关键材料,应当选用品质优良、稳定性好的膨胀剂,其掺量应当根据不同膨胀剂的特性分别确定。
5.其他材料除以上主要材料外,还应当选用合适的外加剂、纤维等辅助材料,以提高混凝土的性能。
三、配合比设计膨胀混凝土的配合比应当根据工程要求和混凝土的强度等级确定,同时应当根据混凝土的强度等级、施工条件以及施工要求等因素进行综合考虑。
1.水灰比膨胀混凝土的水灰比应当控制在0.4~0.6之间,以保证混凝土的强度和稳定性。
2.砂石比膨胀混凝土的砂石比应当根据工程要求和混凝土的强度等级确定,一般控制在1:2~1:4之间。
3.膨胀剂掺量膨胀混凝土的膨胀剂掺量应当根据不同的膨胀剂种类和强度等级进行确定,同时应当注意掺量过多或过少均会影响混凝土的性能。
四、施工工艺1.搅拌膨胀混凝土的搅拌应当采用强制性搅拌方式,搅拌时间应当控制在2~3min之间。
2.浇筑膨胀混凝土的浇筑应当采用连续浇筑的方式,同时应当注意混凝土的均匀性和稳定性。
3.养护膨胀混凝土的养护应当根据混凝土的强度等级和施工条件进行确定,一般养护时间不少于7d,同时应当注意养护的温度和湿度等因素。
五、验收标准1.外观质量膨胀混凝土的外观应当均匀、光滑,不得出现裂缝、起砂、掉皮等缺陷。
混凝土膨胀剂的作用机理及应用注意事项膨胀剂在工程中的使用相当普遍,用膨胀剂配制补偿收缩混凝土是控制结构裂缝、提高混凝土抗渗性能的有效方法。
但是在有的工程施工中,由于不能正确使用膨胀剂,从而收不到应有效果,甚至出现影响工程结构质量的情况。
本文对膨胀剂的作用机理进行介绍,针对使用中易出现的问题进行分析,提出在设计阶段、试配阶段和施工阶段正确使用膨胀剂应注意的事项。
一、常用膨胀剂的种类及其作用机理膨胀剂是能使混凝土产生一定体积膨胀,从而提高混凝土抗裂抗渗性能的外加剂。
按《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2003)的规定,混凝土工程可使用下列膨胀剂:硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类、氧化钙类。
硫铝酸钙类膨胀剂的作用机理,是指膨胀剂在加入水泥混凝土后,参与水化或与水泥水化产物反应,形成三硫型水化硫铝酸钙(钙矾石),钙矾石的生成使固相体积增加很大,从而引起表观体积膨胀。
属于硫铝酸钙类的膨胀剂有:明矾石膨胀剂(主要成分是明矾石与无水石膏或二水石膏);CSA膨胀剂(主要成分是无水硫铝酸钙);U型膨胀剂(主要成分是无水硫铝酸钙、明矾石、石膏)等。
氧化钙类膨胀剂的膨胀作用主要由氧化钙晶体水化形成氢氧化钙晶体,体积增大而导致的。
氧化钙膨胀剂的制备方法有多种,如用一定温度下煅烧的石灰加入适量石膏与水淬矿渣制成;生石灰与硬脂酸混磨而成;以石灰石、粘土、石膏在一定温度下烧成熟料粉磨后再与经一定温度煅烧的磨细石膏混拌而成等。
二、膨胀剂使用中易出现的问题及注意事项根据使用部位和混凝土构件外部环境,在设计和选用阶段明确膨胀剂的限制膨胀率并注意其使用范围限制在实际工程中,膨胀剂主要用于补偿收缩混凝土、填充用膨胀混凝土和灌浆用膨胀砂浆等。
其中补偿收缩混凝土的适用范围包括大体积混凝土、配筋路面和板、屋面和厕浴间防水、预应力混凝土等;填充用膨胀混凝土的适用范围主要包括后浇带和隧道堵头等部位。
由于使用的结构部位不同,要求膨胀混凝土的限制膨胀率也有所不同。
混凝土中添加剂的作用及使用方法混凝土添加剂是指能够改善混凝土性能的化学或物理材料。
这些添加剂可以改善混凝土的强度、耐久性、流动性、减水性、防水性、抗裂性、耐冻融性等性能,以满足不同工程的需要。
本文将详细介绍混凝土添加剂的作用及使用方法。
一、混凝土添加剂的作用1. 改善混凝土强度混凝土添加剂可以通过改善混凝土的微观结构、控制水泥水化反应、提高混凝土的致密性和强度来改善混凝土的强度。
常用的混凝土添加剂有硅烷、硅酸盐、氯化钙、硫酸铝、超细粉等。
2. 提高混凝土耐久性混凝土添加剂能够提高混凝土的耐久性,可以减少混凝土的收缩、裂缝、碳化等现象,从而延长混凝土的使用寿命。
常用的混凝土添加剂有聚合物、纤维素、膨胀剂等。
3. 改善混凝土流动性混凝土添加剂能够改善混凝土的流动性,使得混凝土易于振捣,从而提高混凝土的密实程度和强度。
常用的混凝土添加剂有减水剂、增稠剂、超细粉等。
4. 提高混凝土的减水性混凝土添加剂能够提高混凝土的减水性,使得混凝土易于搅拌和泵送,减少混凝土的塌落度,从而提高混凝土的强度和密实程度。
常用的混凝土添加剂有减水剂、超细粉等。
5. 提高混凝土的防水性混凝土添加剂能够提高混凝土的防水性,减少混凝土的渗漏和渗透,从而提高混凝土的耐久性和使用寿命。
常用的混凝土添加剂有防水剂、密封剂等。
6. 提高混凝土的抗裂性混凝土添加剂能够提高混凝土的抗裂性,减少混凝土的龟裂和裂缝,从而提高混凝土的耐久性和使用寿命。
常用的混凝土添加剂有纤维素、聚合物、膨胀剂等。
7. 提高混凝土的耐冻融性混凝土添加剂能够提高混凝土的耐冻融性,减少混凝土的冻融损伤,从而提高混凝土的耐久性和使用寿命。
常用的混凝土添加剂有氯化钙、硫酸铝等。
二、混凝土添加剂的使用方法1. 减水剂的使用方法减水剂是一种常用的混凝土添加剂,能够提高混凝土的流动性和减水性。
减水剂的使用方法如下:(1)在混凝土的配合中加入减水剂,并充分搅拌,以使其均匀分散。
(2)根据具体的施工要求和混凝土配合比,调整减水剂的用量,一般为混凝土用水的0.5%~2%。
膨胀剂在防水混凝土中的正确应用(一)
摘要:从膨胀剂的选择应用,以及防水混凝土设计、施工、养护和维护等诸多方面对膨胀剂在防水混凝土中的应用进行了阐述。
关键词:膨胀剂;防水混凝土;限制膨胀率;掺量
随着膨胀剂在防水混凝土中的广泛应用,因膨胀剂应用不当而引起的质量事故不断发生,以致有人误认为:不掺膨胀剂不裂,掺了反而会裂。
膨胀剂在实际工程中的应用效果波动很大,同一种膨胀剂在一个工程中防水抗裂效果显著,用于另外类似的工程中却失败。
掺了膨胀剂并非万无一失,不正确的应用甚至适得其反。
膨胀剂的应用技术愈来愈引起人们的重视。
混凝土中任何材料的应用离不开其综合使用环境,本文着重介绍膨胀剂在防水混凝土中的正确应用。
1、膨胀剂在防水混凝土中的作用机理
水泥水化发生体积收缩,混凝土中的水分蒸发产生干燥收缩,水泥水化产生大量水化热和结构内外温差变化引起收缩,这些收缩都会导致混凝土的裂缝,对结构的刚性自防水是十分不利的。
膨胀剂的主要功能是补偿混凝土硬化过程中的早期干缩裂缝和中期水化热引起的温差收缩裂缝,减少收缩开裂,尤其适用于地下、水工、海工、地铁等防水混凝土结构工程。
如目前国内广泛应用的硫酸钙类膨胀剂、若以适宜的掺量掺入混凝土中,可减少混凝土的裂缝。
其作用机理为:硫酸钙类膨胀剂与水泥反应形成钙矾石(C3A.CaSO4.32H2),并产生体积膨胀,在钢筋和邻位的约束限制条件下,可在混凝土中建立一定的预压应力(0.2~0.7MPa),改善混凝土的应力状态,提高抗裂性能,补偿混凝土的收缩拉应力,减少裂缝,从而提高防水性能。
同时,由于钙矾石具有填充、堵塞毛细孔缝的作用,改善了混凝土的孔结构,降低总孔隙率,从而提高了混凝土的抗渗性能。
然而,膨胀剂并非万能、一掺就灵的,只有科学使用膨胀剂,才能收到理想效果,否则会适得其反。
2、膨胀剂的选用和掺量
2.1结合工程实际选用合适类型的膨胀剂
《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119—2003中规定,硫铝酸钙类、氧化钙一硫铝酸钙类膨胀剂不能用于长期处于环境温度为80℃以上的工程。
虽然规范没有限制长期的时间,但考虑到安全,如果没有足够的降温措施,在厚度2m以上的混凝土结构和厚度1m以上的基础底板等厚大结构中应慎重使用膨胀剂。
因为膨胀剂在厚大结构内,水化程度降低,膨胀能减小,甚至钙矾石分解,达不到预期的补偿收缩作用。
为防止和减少混凝土温度裂缝,其内外温差一般宜小于25℃。
应用氧化钙类膨胀剂时,由于CaO水化生成Ca(OH)2,而Ca(OH)2化学稳定性差和胶凝性较差,它与CL-、SO42-、Na+、Mg2+等离子进行置换反应,形成膨胀结晶体或被溶析出来,因此从耐久性角度考虑,该类膨胀剂不得用于海水和有侵蚀性介质的工程。
采用复合型膨胀剂,如缓凝型复合膨胀剂,有利于商品混凝土的远距离运输和泵送;抗冻型复合膨胀剂则适用于冬期施工的膨胀混凝土。
2.2选用经过严格检测的膨胀剂
面对市场上种类繁多、良莠不齐的膨胀剂,选用时,最重要的是要看其是否符合《混凝土膨胀剂》JIC475—2001)标准。
其中,应特别注意21d空气中限制膨胀率值是否合格。
测定限制膨胀率时,对仪器、检验环境等要求非常严格。
膨胀剂进入工程现场后,必须经检测合格后才能入库、使用。
劣质膨胀剂经常掺加粉煤灰,不能形成足够的膨胀源,限制膨胀率不合格,因而不能很好地起补偿收缩作用。
2.3混凝土限制膨胀率和限制干缩率的检测
2.4确定膨胀剂的合适掺量
膨胀剂的主要功能是补偿收缩,大量工程实践表明,基于不同结构部位的收缩变形值不同,各部位的防水混凝土的限制膨胀率和膨胀剂掺量也应不同。
此外,膨胀剂与不同的水泥和减水剂的适应性不同,在同一配合比下,也会产生不同的限制膨胀率。
因此必须根据工程原材料试配补偿收缩混凝土,配比除满足混凝土坍落度、强度、抗渗等级外,还应满足限制膨胀率的性能要求。
膨胀剂只有掺量适宜,才能达到设计要求的限制膨胀率。
设计掺膨胀剂的防水混凝土配合比应符合下列规定:
1)水胶比不宜大于0.5.
2)用于补偿收缩混凝土的水泥用量应不小于320kg/m3;当掺入掺合料时,水泥用量不应小于280kg/m3;用于填充的膨胀混凝土胶凝材料用量应不小于350kg/m3。