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。 含CAO的膨胀剂需做水泥安定性检验。合格者方能使用。四川直销UEA膨胀剂销售价格

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。 湖北专业UEA膨胀剂当水灰比为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℃。

国内混凝土膨胀剂发展很快,无论在品种上、数量上还是应用技术上,都堪称居于世界的前列。目前,生产厂家达百余家,年用量达30万吨,补偿收缩混凝土使用量约700万m。在应用过程中,不少学者都注意到同时使用化学外加剂和膨胀剂后混凝土性能的变化。作者选取市场上常见的4种硫铝酸钙类膨胀剂与多种化学外加剂进行了两者的适应性研究,认为主要应该关注萘系高效减水剂(泵送剂)与膨胀剂的匹配性,相对而言,缓凝剂、防冻剂等与膨胀剂的匹配对混凝土性能的影响较小,也易于解决。使用膨胀剂后,砂浆的收缩在理论计算上得到60%以上的补偿乃至完全补偿;7d及28d强度因膨胀作用而或多或少有所损失;上述影响依膨胀剂自身的成份、加入量大小、膨胀率高低有所区别,可以通过膨胀剂的生产使其得到适宜调整。对于硫铝酸钙类膨胀剂,在混凝土(或砂浆)还处于塑性阶段时水化所形成的钙矾石起强度作用,硬化后形成的钙矾石起膨胀作用,因此,水化速度不仅是膨胀而且也是强度的一个重要影响因素。膨胀率是膨胀剂的特征指标,不膨胀或膨胀很小即使强度再高对于补偿收缩也无济于事。品质的膨胀剂,应该是在获得足够膨胀率的条件下,尽可能保持较高的强度。表1所列4种膨胀剂。
设置后浇带,是我国常用的防止大体积混凝土开裂的有效方法。合理设置有效的后浇带,并有可靠经验时,可适当增加伸缩缝间距,但不能用后浇带代替伸缩缝。同时掺膨胀剂混凝土还应设置沉降缝、伸缩缝。当增大伸缩缝间距时,尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响,设计人员不能简单地采取某些措施就盲目地增大伸缩缝。伸缩缝间距一般不宜超过50~60m,不宜完全取消伸缩缝。后浇带的浇筑应当在已浇筑的膨胀混凝土收缩基本稳定后进行,至少应在混凝土膨胀基本结束后1个月后进行。由于后浇带施工不但麻烦,而且还会延长工期,有时还可能渗漏。因此目前大量采用的是以膨胀加强带取代后浇带。但值得注意的是,不能因设置膨胀加强带而取消伸缩缝,而只是适当延长伸缩缝的间距。 借鉴混凝土膨胀剂尤其是发气型膨胀剂技术,可以为耐火浇注料的微膨胀提供一种新的思路。

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”。 简单来讲,如果需要较强的收缩力和弹性,就需要加大剂量。湖北专业UEA膨胀剂
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。四川直销UEA膨胀剂销售价格
根据王栋民的研究成果,同样的膨胀剂品种和掺量,在混凝土中的膨胀效能较低。这可能是由于混凝土强度发挥快,很快形成刚性结构,抑制了膨胀剂的膨胀效能发挥。在混凝土内部致密结构内,没有足够空间供钙矾石结晶生长,钙矾石以膨胀能力较小的分散微晶状态存在,使结构更加致密。此时膨胀剂更多地发挥增强剂的作用,但补偿收缩的能力下降。所以,膨胀剂在大体积补偿收缩混凝土结构内的膨胀能力将低于标准状态下的测定值,其相差幅度难于估计。如果控制不当,膨胀剂产生的膨胀应力不足以补偿结构内部的收缩应力时,即使使用了膨胀剂,结构也难于避免开裂。这需要引起膨胀剂生产厂家和应用单位的重视。在混凝土中,还需要考虑收缩补偿对象变化的问题。膨胀剂主要补偿温度收缩和干燥收缩。但在大体积混凝土结构中,干燥收缩并不是一个严重的问题,而自身收缩却很大,如何补偿在水化早期发生的大幅度收缩是膨胀剂面临的新问题,现在的补偿收缩理论没有考虑这个问题。 四川直销UEA膨胀剂销售价格
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