根据大量实践证明,混凝土的限制膨胀率以控制在×10-4~×10-4之间为宜,填充用膨胀混凝土的膨胀率比较好控制在×10-4~×10-4之间,具体应用时可根据实际情况选用。比如说,防水工程的混凝土底板的限制膨胀率可控制在×10-4~×10-4之间;混凝土侧墙的限制膨胀率可控制在×10-4~×10-4之间,其值比底板大。这是因为混凝土侧墙受施工、环境、湿度和温度的影响比其底板大,所以,混凝土限制膨胀率稍有提高,以提高抗开裂的能力。后浇带或膨胀加强带的混凝土限制膨胀率控制在×10-4~×10-4之间。因为膨胀混凝土早期膨胀与结束湿养护后的干缩及温度变化引起的冷缩等因素引起的收缩相叠加,其结果不至于产生等于或超过混凝土抗拉强度的收缩变形,则混凝土不开裂。因此,控制混凝土裂缝的产生,不能只注意到混凝土收缩值的大小,还必须考虑约束条件。当混凝土的外约束及内约束一定时,必须注意其膨胀混凝土的膨胀率,以求与混凝土的收缩相适应,使其膨胀率大小适当。膨胀率太大时,产生过大膨胀,会使混凝土疏松,削弱混凝土强度,甚至使混凝土开裂;膨胀率太小,则不足以补偿混凝土的收缩。当然,结构设计时,必须注意结构的外约束条件,同时以适当的配筋。 混凝土龄期越长,粉煤灰抑制膨胀的作用越。江苏专业UEA膨胀剂价格行情
实践表明,不仅水泥与外加剂有相容性问题,矿物掺和料也有,看来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。目前我国补偿收缩混凝土配制与应用的理论基础仍然是吴中伟院士在60年代提出的冷缩与干缩的联合补偿模式。这一理论认为在混凝土中掺加一定量的膨胀剂,使混凝土在湿养护期间的膨胀率达到×10-4~×10-4,即可在混凝土结构中产生~,补偿温度收缩和干燥收缩,从而避免结构开裂。这一理论在膨胀剂发展初期的应用是成功的。与现在的混凝土相比,上世纪80年代的混凝土很少使用矿物掺和料,强度等级较低,水化速率较慢,水灰比较高。当时膨胀剂多用于修补,浆锚接头或节点、接缝的灌浆,进而发展到地下室或屋面刚性防水面层以及水池、储水罐、喷锚、隧洞衬砌、护坡等,自应力混凝土用于有压力或无压力管以及压力管接头等,使用的部位多为较薄断面,内部水化温升较低。在这种环境中,膨胀剂的水化速率与硅酸盐水泥的水化速率比较协调,膨胀剂的水化程度高,混凝土的膨胀与强度同步发展,终得到致密无裂缝的混凝土结构。 山东UEA膨胀剂销售价格有研究认为,掺膨胀剂后,新拌混凝土坍落度经时损失加快,这是由于膨胀剂早期水化较快。
由于水泥生产的变化和混凝土强度的提高,现代混凝土构件断面小尺寸超过30cm时,如不采取有力措施,都像过去的大体积混凝土一样,内部会产生很高的温度。膨胀剂中的膨胀组分无论是钙矾石的生成还是CaO的水化都与温度有关。已生成的钙矾石从约65℃开始脱水,同时在此温度下新的钙矾石不再生成;CaO溶解度在冷水(10℃)和热水(80℃)中分别为。而厚度超过80cm的基础底板在常温下浇筑时,其内部温度都会超过65℃。在混凝土降温以后,反应可继续进行。但如果内部温度很高,或构件尺寸太大,降温缓慢,在混凝土强度发展到较高时再反应,产生膨胀,可能就成了对结构不利的“延迟生成钙矾石”。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;掺膨胀剂的大体积混凝土重要的是控制温升。控制温降则是对任何混凝土都至关重要的。除了(膨胀)能通过限制使混凝土内部建立一定压应力之外,其它如干缩、温度变化以及结构上的使水泥混凝土产生裂缝的各种因素,对膨胀水泥混凝土仍然同样起作用。在设计时必须注意到这点。此外,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。
任何事物都存在对立统一的规律:对立是的,在一定条件下对立双方互相转化是相对的。早发现的钙矾石是硫酸盐侵蚀混凝土的产物,因其产生膨胀而破坏混凝土结构,被称作“水泥杆菌”。当这种适当的膨胀发生在混凝土硬化初期的约束条件下时,就可以填充混凝土中的孔隙,增加混凝土密实度,进而可将多余的膨胀能(表现为内部的压应力,即自应力)储存下来,以补偿混凝土收缩或承载产生的拉应力(见图1的示意)。膨胀剂的发明和应用的过程典型地符合辩证法的规律,膨胀剂的发明正是运用辩证法化害为利的典型。对其他引起混凝土膨胀破坏因素作用的转化也如此。在上世纪90年代以前,由于膨胀剂尚无大量生产,售价较高,补偿收缩混凝土主要只用于防渗层、抢修、锚固接缝等,构件尺寸都不大。随着生产的扩大和推广应用的进行,形成了一种思维定势,认为只要掺膨胀剂就能减小收缩而不裂,而忽略了条件。为了防裂,无论墙、板、梁,还是大体积的基础地板,不管强度高低,膨胀剂被当成防裂的万金油。结果膨胀剂不再表现出“”。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。一些设计单位、主管部门、施工单位因此又走向另外的极端。 为了防裂,无论墙、板、梁,还是大体积的基础地板,不管强度高低,膨胀剂被当成防裂的万金油。
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。 当时膨胀剂多用于修补, 浆锚接头或节点、接缝的灌浆, 进而发展到地下室或屋面刚性防水面层。山东UEA膨胀剂销售价格
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。江苏专业UEA膨胀剂价格行情
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。 江苏专业UEA膨胀剂价格行情
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