理论上膨胀混凝土是防止和减少收缩裂缝的一种低成本技术,但是由于在有效膨胀、膨胀速率调控、绝湿环境膨胀等理论问题方面没有突破,膨胀水泥基材料的发展遇到很大的技术瓶颈。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。这是由于膨胀剂水化通常发生在早期,造成混凝土中自由水降低;同时产物生成量多,针状或柱状钙矾石和板状氢氧化钙显然增大了水泥净浆的粘度和屈服剪切应力,进而降低了新拌混凝土流动性。有学者发现:10%的HCSA和UEA掺入混凝土后,扩展度分别降低25mm和15mm;随HCSA掺量增加,流动性降低;膨胀剂掺量相同时,水胶比越低,加入HCSA的超高性能混凝土流动性越低。膨胀剂能使高性能混凝土的流动性损失较大,因此不宜掺入过多。 添加膨胀剂的混凝土,会出现化学反应,表现出膨胀的效果,由此使得钢筋和相邻部位出现拉力受阻的情况。优惠UEA膨胀剂直销
另外,实施后的ISO水泥标准,各厂为了达到ISO水泥标号,一般都把水泥熟料中C3S和C3A提高,水泥比表面积提高到350~400m2/kg,水泥收缩率会增大。这就说明,必须根据工地原材料试配补偿收缩混凝土,在满足混凝土坍落度、强度和抗渗标号情况下,必须达到限制膨胀率的设计要求,主要调整膨胀剂掺量。有些单位把膨胀剂当防水剂使用,这是可以的。但一般防水剂只能提高混凝土抗渗性能,不能抗裂。而膨胀剂具有抗裂防渗双功能,它比一般防水剂胜出一筹。必须指出,厂家推荐的膨胀剂掺量只能作参考,据我们知道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。因此,我们要检测混凝土的限制膨胀率,并以此作为配合比的主要依据。这就要求各单位混凝土试验室配备测限制膨胀率的仪器设备和检测人员。 优惠UEA膨胀剂直销在0.5左右的常用水灰比下进行实验。当水灰比从0.5减小到 0.45时,膨胀水泥的膨胀率增加。
由于膨胀剂凝结速度快,凝结时间比水泥早,同时膨胀剂早期快速水化反应消耗大量水,生成大量水化产物,使得凝结时间提前,进而增加了混凝土坍落度经时损失。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,随时间推移,钙矾石、氢氧化钙等结晶产物析出量逐渐增多,进而导致粘聚度增强引起的。由于膨胀剂的掺加加速了胶凝材料水化,晶体析出迅速,因此缩短了新拌混凝土中结构网络框架形成时间,故初凝时间较短。如果膨胀剂使混凝土凝结时间提前,内掺12%~15%UEA膨胀剂的新拌混凝土,与未掺膨胀剂的空白混凝土相比,约提前60min。另外,UEA和HCSA两种膨胀剂均可缩短混凝土凝结时间,10%掺量下,掺HCSA与UEA和未掺膨胀剂的初凝时间分别为,,同等掺量时,HCSA膨胀剂更能缩短混凝土的初凝时间。目前,膨胀剂对混凝土工作性影响研究多集中在硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂,而对于氧化钙类和氧化镁类膨胀剂研究较少,尤其是氧化镁类膨胀剂与其它种类膨胀剂相比,具有需水量少,膨胀速度慢特点,结论可能有差异,但有待于进一步研究。
有的用户拘泥于膨胀剂的推荐掺量,如某产品掺量为10%--12%,在特殊结构部位用户却不敢超过12%,这也是使用的误区。实际工程中,如后浇带或膨胀加强带,要用大膨胀率的膨胀混凝土填充,要求混凝土膨胀率达到,混凝土强度提高5MPA,要掺入14%--15%膨胀剂才能达到。如只限于掺12%就不能满足设计要求,有可能开裂,所以,应根据不同结构部位,科学地掺入不同数量的膨胀剂,才能达到补偿收缩的要求。注:掺膨胀剂混凝土、水泥砂浆所使用的水泥品种必须符合膨胀剂产品的规定:1、混凝土膨胀剂的质量应符合《混凝土膨胀剂》JC476-2001建材行业标准的规定。2、硫铝酸钙类膨胀剂,宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。如采用其它水泥应通过试验确定,并不宜使用氯盐类外加剂。3、UEA膨胀剂宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。4、掺膨胀剂混凝土和水泥砂浆必须通过试验确定外加剂掺量。5、含CAO的膨胀剂需做水泥安定性检验。合格者方能使用。 应根据不同结构部位,科学地掺入不同数量的膨胀剂,才能达到补偿收缩的要求。
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。 简单来讲,如果需要较强的收缩力和弹性,就需要加大剂量。优惠UEA膨胀剂直销
膨胀剂的水化过程和产物会对其它胶凝材料的水化及混凝土的微结构产生重大影响,影响混凝土的性能和使用。优惠UEA膨胀剂直销
利用高效UEA、AEA、FEA3种膨胀剂及H、NF、TOP、SPA、UNF5种萘系高效减水剂,按标准方法制备胶砂试件检验膨胀率,结果如表2-1所列。说明减水剂的引入,使水中7d、28d限制膨胀率均有一定的提高,但增大了干空28d的收缩,或者说从水中转入干空后,膨胀率落差增大。可以认为,减水剂在一定程度上会削弱和降低膨胀剂的抗裂及补偿收缩作用。为了研究膨胀剂对泵送混凝土工作性能的影响,选取NF、H、FDN3种减水剂及4种膨胀剂进行1:2砂浆流动度经时变化试验,膨胀剂内掺量均为10%,结果如表3所列。可以看出,在使用单一减水剂条件下未引入缓凝、保塑组分,和未掺膨胀剂的空白砂浆相比,各膨胀剂均不同程度地导致砂浆流动度的经时损失,按流动度损失轻重为序,依次为FEA、AEA、高效UEA、UEA-II。这与各膨胀剂含有的铝酸盐矿物形态、数量、Ca2S04及细度有关,一般来说膨胀剂对水泥有促凝作用,这种促凝对流动度的丧失速度起关键作用。FEA砂浆流动度损失小,是因为膨胀剂自身含有化学外加剂载体,对外加剂具有分散性,易于发挥外加剂的作用。 优惠UEA膨胀剂直销
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