混凝土膨胀剂是一种新型混凝土外加剂。通过与混凝土中的水泥、水发生水化反应来产生体积变大的结晶,从而引起混凝土体积膨胀,产生一定的预应力,从而控制混凝土收缩开裂。现今市面上的混凝土膨胀剂主要有以下几种:UEA膨胀剂,AEA膨胀剂和HEA膨胀剂等,在普通混凝土中可抵消干缩或温度降低引起的拉应力,起到良好的补偿收缩作用,能提高混凝土的抗裂防渗能力,常用于配制膨胀混凝土或抗裂防渗混凝土,应用于防水、抗渗、修补等工程中。U型膨胀剂(简称UEA)是以硫酸铝、氧化铝、硫酸铝钾等为主要膨胀源的膨胀剂,属于硫铝酸钙类膨胀剂。适用于,比较好掺量为6%,具有膨胀缓和、可控制性好、使用安全、存放期长的特点。膨胀剂种类繁多,只要性能符合标准要求,均可配制出性能优越的补偿收缩混凝土。其自身技术没有多大差别,质量的差异由生产企业的生产管理水平决定,应用技术取决于产品的稳定性及应用历史长短,更多的取决于混凝土工程师对该产品的熟悉程度和试配技术。 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。上海UEA膨胀剂按需定制
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/m3。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。大量工程实践表明,基于不同结构位部位的收缩变形有大小,防水工程的底板混凝土的限制膨胀率ε2=~ε2=~,后浇带或膨胀加强带ε2=~。因此,不同的结构部位的膨胀剂掺量是不同的。由于膨胀剂与水泥和减水剂的适应性不同,试验表明,在同一配合比下,用冀东水泥的混凝土膨胀率较小,而用琉璃河、邯郸水泥的混凝土膨胀率较大。 上海UEA膨胀剂按需定制因此掺膨胀剂的混凝土中粉煤灰掺量不宜太大,并加强水养护。当要考虑耐久性时,应当进行实验。
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。
由于自干燥效应的影响,混凝土内部的相对湿度可降低到80%左右。此时需水量很大的膨胀剂的水化反应可能受到抑制。在理论上,完全水化的水泥结合水量占水泥质量的,而使水泥完全水化并具有比较低毛细孔孔隙率的水灰比为;实际上,即使水胶比为,随着水化的不断进行,水化物增多,自由水减少,混凝土中的水泥也不可能完全水化。混凝土中的自由水随水胶比的降低而减少,而水泥水化则随水灰比降低而加快,与水化时需要大量水的膨胀剂争夺自由水。另外膨胀剂中重要组分CaSO4的溶解度和溶解速率都很低,其溶出量随自由水的减少而减少。因此大体积补偿收缩混凝土芯部的水化程度低于标准试件,其降低程度受混凝土强度等级、配合比、结构形式和施工过程的影响很大,难于预先估计。 膨胀剂是一种在水泥凝结硬化过程中使混凝土(包括砂浆及水泥净浆)产生可控制的膨胀以减小收缩的外加剂。
任何一项科学技术都不可能是的,都有其特定的适用范围与使用方法。具体事件要具体分析和具体对待,正确的做法应该是发扬其有利的一面,回避和限制有害的一面。也就是说,掺膨胀剂混凝土的应用,是有条件的,是受多种因素制约的。影响补偿收缩混凝土使用的主要因素有混凝土的结构形式,包括内、外约束在内的约束条件,混凝土的膨胀率,所处环境条件和湿度温度条件,以及组成材料的性质等诸多方面,有的设计人员在设计图中只写混凝土要掺加膨胀剂和混凝土的强度等级、抗渗等级,也就是说,混凝土不分结构性质和部位,都规定施工单位必须掺加膨胀剂;有时还规定出膨胀剂的用量、生产厂家和品种,这种做法显然是错误的。综上所述,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”。 在对混凝土温度进行控制时还应考虑到,膨胀剂不仅不能降低混凝土的温升,而且在反应过程本身也发热。上海直销UEA膨胀剂厂家实力雄厚
有人反映“掺了膨胀剂比不掺裂的还多”,甚至“掺膨胀剂的基础底板泡在水里也开裂了”的现象也是有的。上海UEA膨胀剂按需定制
按照标准,掺入膨胀剂的混凝土的膨胀、收缩性质是在养护温度为20±2℃,养护湿度大于90%的条件下,利用100mm×100mm断面的试件测定的。掺入膨胀剂后,尽管取代了等量的水泥,但由于含铝相组分和石灰(含于复合膨胀剂中)的水化热较大,并不会降低混凝土的温升,反而可能使混凝土温升有所提高。当水灰比为、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℃。混凝土的水胶比低、结构致密,外部水分难于进入。混凝土是热的不良导体,大体积混凝土芯部的热量难于散发。所以大体积混凝土芯部在浇筑后的几天内,处于近似绝热绝湿状态。在这样的环境中,补偿收缩混凝土的水化过程将与标准状态下养护的小试件有很大差别,并影响其性能。 上海UEA膨胀剂按需定制
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