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【摘 要】膨胀剂能使水泥凝结硬化时体积膨胀,起补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用。本文讨论来了膨胀剂对混凝土性能的影响。
【关键词】膨胀剂;混凝土;性能;影响
Impact on the performance of concrete expansion agent
Qian Chang-xing1,Xu Jing1,Han Feng2
(1.Zhejiang Jiangheng Chuan Environmental Construction Co. Shaoxing Zhejiang 312000;
2.Zhejiang Hualian Properties Limited Shaoxing Zhejiang 312000)
【Abstract】Expanders enable setting and hardening cement volume expansion, contraction and stretching from compensation arising prestressed and reinforced concrete to fully fill the gap role. This article discusses the impact to the expansive properties of concrete.
【Key words】Expanders;Concrete;Performance;Impact
膨胀剂是一种化学外加剂,加在水泥中,当水泥凝结硬化时,随之体积膨胀,起补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用。在砂浆和混凝土中能通过化学反应产生膨胀的外加剂。目前主要使用可生成钙矾石或氢氧化钙、氢氧化镁的膨胀剂。常用于工程中的后浇带施工,或其他需要通过补偿收缩、减少开裂的工程部位。本文讨论来了膨胀剂对混凝土性能的影响。
注:这里所用的水泥为425#巢湖矿渣水泥。
1. 膨胀剂对新拌混凝土的影响
1.1 流动度。
(1)掺硫铝酸盐系、石灰系、复合型膨胀剂有相同的影响,即流动度有所降低,或者说在相同坍落度时,掺膨胀剂的混凝土水胶比要增大。而且掺膨胀剂以后坍落度损失也会增加,原因是在水泥水化的同时膨胀剂也迅速水化生成明矾石或氢氧化钙,与水泥有“争水”现象,因而坍落度减小的同时坍落度损失却增大,如图1。
图l 掺与未掺U型膨胀剂的混凝土坍落度经时损失
(2)膨胀剂的膨胀率与水灰比成正比关系,即水灰比大时膨胀值大,而水灰比小时膨胀值小(如表1)。这一点与混凝土强度的发展正好相反;水灰比越小强度就越高。
(3)这主要是由于掺膨胀剂以后膨胀性能与早期强度有关,一般膨胀时间发生在浇筑后1~14d之内。如果混凝土早期强度高就会遏制了混凝土膨胀,但混凝土强度太低又会因膨胀而损坏,因此标号小于C20级的混凝土不宜使用膨胀剂。
1.2 泌水率。
掺硫铝酸盐、石灰系及复合系膨胀剂的泌水率比不掺时要低些。这或许是由于早期膨胀而水化较充分的原因,但总的影响不十分明显。
1.3 含气量。
各种膨胀剂并无引气性,因而加人混凝土后,含气量不受影响。
1.4 凝结时间。
掺硫铝酸盐膨胀剂、石灰膨胀剂及两者复合膨胀剂均使凝结时间缩短一些。这主要是因为膨胀剂早期生成了钙矾石加快了水化速度因而混凝土凝结时间略有缩短。对凝结时间的影响还和使用温度有关,夏季施工则影响明显,因此要根据施工要求适当加一些缓凝剂。冬季施工则影响不大。
1.5 钢筋锈蚀。
各种膨胀剂的原材料中均不含氯离子。且膨胀剂本身均含有一定的碱性,其pH值与水泥相当,因此对钢筋没有锈蚀作用,也不影响对钢筋的握裹力。
2. 膨胀剂对硬化混凝土的影响
2.1 强度影响。
在限制的情况下,掺加膨胀剂取代等量水泥对混凝土强度(包括抗压强度与抗折强度)无明显的不利影响。早期强度(3d、7d)会略比不加的提高一些,而28d强度则会略有一些下降。但在养护条件好(如水中养护)的情况下,则后期强度会因为混凝土内部的密实性增加而提高。对某些复合了减水剂的多功能膨胀剂则强度及其他相关性能都会相应提高。
2.2 抗渗性。
抗渗性的大小与混凝土的密实性有直接关系。膨胀剂在补偿收缩的同时会提高混凝土的密实性。由于膨胀剂在水化过程中都要生成大于自身体积的水化产物,如使用最为广泛的硫铝酸盐系膨胀剂在生成钙矾石后体积为原来的145%,它是一种针棒状的晶体,随着水泥石结构的形成过程它逐步的在水泥石构架中搭接延伸有效地堵塞了空隙和切断了毛细管通路,使结构一步步更加致密而大大地降低了渗透系数,提高了混凝土的抗渗标,增加了混凝土耐久性。
2.3 抗冻性。
抗冻性与抗渗性同表示混凝土的耐久性,膨胀剂的掺入,由于增加了混凝土密实性,其抗冻性能应有所改善。
2.4 碱——骨料反应。
参考文献
[1] 田培,王玲. 国家标准GB 8076-2008《混凝土外加剂》应用指南 [M].中国标准出版社, 2009.
[2] 陈建奎. 《混凝土外加剂原理与应用》中国计划出版社, 2004.
【关键词】膨胀剂;混凝土;性能;影响
Impact on the performance of concrete expansion agent
Qian Chang-xing1,Xu Jing1,Han Feng2
(1.Zhejiang Jiangheng Chuan Environmental Construction Co. Shaoxing Zhejiang 312000;
2.Zhejiang Hualian Properties Limited Shaoxing Zhejiang 312000)
【Abstract】Expanders enable setting and hardening cement volume expansion, contraction and stretching from compensation arising prestressed and reinforced concrete to fully fill the gap role. This article discusses the impact to the expansive properties of concrete.
【Key words】Expanders;Concrete;Performance;Impact
膨胀剂是一种化学外加剂,加在水泥中,当水泥凝结硬化时,随之体积膨胀,起补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用。在砂浆和混凝土中能通过化学反应产生膨胀的外加剂。目前主要使用可生成钙矾石或氢氧化钙、氢氧化镁的膨胀剂。常用于工程中的后浇带施工,或其他需要通过补偿收缩、减少开裂的工程部位。本文讨论来了膨胀剂对混凝土性能的影响。
注:这里所用的水泥为425#巢湖矿渣水泥。
1. 膨胀剂对新拌混凝土的影响
1.1 流动度。
(1)掺硫铝酸盐系、石灰系、复合型膨胀剂有相同的影响,即流动度有所降低,或者说在相同坍落度时,掺膨胀剂的混凝土水胶比要增大。而且掺膨胀剂以后坍落度损失也会增加,原因是在水泥水化的同时膨胀剂也迅速水化生成明矾石或氢氧化钙,与水泥有“争水”现象,因而坍落度减小的同时坍落度损失却增大,如图1。
图l 掺与未掺U型膨胀剂的混凝土坍落度经时损失
(2)膨胀剂的膨胀率与水灰比成正比关系,即水灰比大时膨胀值大,而水灰比小时膨胀值小(如表1)。这一点与混凝土强度的发展正好相反;水灰比越小强度就越高。
(3)这主要是由于掺膨胀剂以后膨胀性能与早期强度有关,一般膨胀时间发生在浇筑后1~14d之内。如果混凝土早期强度高就会遏制了混凝土膨胀,但混凝土强度太低又会因膨胀而损坏,因此标号小于C20级的混凝土不宜使用膨胀剂。
1.2 泌水率。
掺硫铝酸盐、石灰系及复合系膨胀剂的泌水率比不掺时要低些。这或许是由于早期膨胀而水化较充分的原因,但总的影响不十分明显。
1.3 含气量。
各种膨胀剂并无引气性,因而加人混凝土后,含气量不受影响。
1.4 凝结时间。
掺硫铝酸盐膨胀剂、石灰膨胀剂及两者复合膨胀剂均使凝结时间缩短一些。这主要是因为膨胀剂早期生成了钙矾石加快了水化速度因而混凝土凝结时间略有缩短。对凝结时间的影响还和使用温度有关,夏季施工则影响明显,因此要根据施工要求适当加一些缓凝剂。冬季施工则影响不大。
1.5 钢筋锈蚀。
各种膨胀剂的原材料中均不含氯离子。且膨胀剂本身均含有一定的碱性,其pH值与水泥相当,因此对钢筋没有锈蚀作用,也不影响对钢筋的握裹力。
2. 膨胀剂对硬化混凝土的影响
2.1 强度影响。
在限制的情况下,掺加膨胀剂取代等量水泥对混凝土强度(包括抗压强度与抗折强度)无明显的不利影响。早期强度(3d、7d)会略比不加的提高一些,而28d强度则会略有一些下降。但在养护条件好(如水中养护)的情况下,则后期强度会因为混凝土内部的密实性增加而提高。对某些复合了减水剂的多功能膨胀剂则强度及其他相关性能都会相应提高。
2.2 抗渗性。
抗渗性的大小与混凝土的密实性有直接关系。膨胀剂在补偿收缩的同时会提高混凝土的密实性。由于膨胀剂在水化过程中都要生成大于自身体积的水化产物,如使用最为广泛的硫铝酸盐系膨胀剂在生成钙矾石后体积为原来的145%,它是一种针棒状的晶体,随着水泥石结构的形成过程它逐步的在水泥石构架中搭接延伸有效地堵塞了空隙和切断了毛细管通路,使结构一步步更加致密而大大地降低了渗透系数,提高了混凝土的抗渗标,增加了混凝土耐久性。
2.3 抗冻性。
抗冻性与抗渗性同表示混凝土的耐久性,膨胀剂的掺入,由于增加了混凝土密实性,其抗冻性能应有所改善。
2.4 碱——骨料反应。
参考文献
[1] 田培,王玲. 国家标准GB 8076-2008《混凝土外加剂》应用指南 [M].中国标准出版社, 2009.
[2] 陈建奎. 《混凝土外加剂原理与应用》中国计划出版社, 2004.