矿物掺和料对混凝土的膨胀有抑制作用,但是实验表明,不同掺和料的作用不同,对尚无实验根据的掺和料,需要在使用前做实验。粉煤灰掺量对膨胀效果的影响是的。在一定掺量下(如20%),养护方式的影响比较大。这正说明使用膨胀剂的混凝土掺入粉煤灰后尤其需要加强水养护以补充水分。粉煤灰掺量较大时(如图中的40%),由于28天以前粉煤灰基本上不参与反应,尽管水胶比已相应降低以达到相同强度等级,而水和水泥的比值却增加很多,则密封养护和水养护的效果就差别不大了。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。混凝土龄期越长,粉煤灰抑制膨胀的作用越。但是其他品种掺和料的作用就未必与此相同。就像天然沸石岩的作用,显然是初期(7天)对膨胀不仅不抑制,反而是促进的,并随掺量而增加;28天才开始有所抑制;龄期越长,掺量越大,抑制效果越明显;SO3越多时,抑制作用出现得晚些。对膨胀的这种早期促进、后期抑制的作用恰恰符合掺膨胀剂的目的,对混凝土结构是有利的。 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。天津口碑好UEA膨胀剂优惠
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。 天津口碑好UEA膨胀剂优惠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。
如上所述,虽然补偿收缩商品混凝土在我国开始使用已经有许多年,在理论及实践方面都已经有许多积累,但是由于目前在建筑工程中裂缝的普遍出现,使得我们应当对补偿收缩商品混凝土的防裂机理及施工技术做更加深刻的研究,以使这项技术在建筑工程中发挥有效的作用。需要特别指出的是,不是掺加了膨胀剂的商品混凝土就一定不会开裂了。目前设计使用补偿收缩商品混凝土的结构主要有地下室底板、外墙,有时在工程施工中会发现外墙结构等掺膨胀剂也有裂缝产生。实际上并不是说掺用了膨胀剂就能完全防止裂缝的产生,为了防止裂缝的产生除优化商品混凝土的配合比外必须在结构的设计、钢筋的配置等阶段采取必要的措施,同时必须加强商品混凝土的养护措施,养护不好是在墙体商品混凝土在炎热或者干燥的天气下极易产生竖向裂缝。因此掺加UEA等补偿收缩商品混凝土需要比普通商品混凝土更加严格的养护措施,只有这样才能发挥其膨胀作用,保湿养护是补偿收缩商品混凝土施工中重要的环节。
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。 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。
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。 膨胀混凝土的运用效益为:避免混凝土出现开裂的情况。天津口碑好UEA膨胀剂优惠
目前膨胀剂的性能、应用对象和使用环境都发生了很大变化。天津口碑好UEA膨胀剂优惠
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。 天津口碑好UEA膨胀剂优惠
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