混凝土膨胀剂限制膨胀率试验过程中的常见问题

混凝土膨胀剂限制膨胀率试验过程中的常见问题

【摘要】随着科学技术的迅速发展，建筑工程试验检测的相关标准也在逐步更新，以便在实际应用中规范操作及验收。针对混凝土膨胀剂试验检测中的限制膨胀率这项重要指标，笔者根据自身从事试验检测的相关经验，从试验操作细节入手，对该试验的常见问题进行了一一梳理。特做此文章，以便相互学习和交流。

【关键词】建筑工程试验检测；混凝土外加剂；限制膨胀率

自2010年3月1日起，《混凝土膨胀剂》GB23439-2009代替原行业标准《混凝土膨胀剂》JC476-2001，作为新的混凝土膨胀剂产品标准。限制膨胀率是新标准中的唯一强制性检测项目。采用千分表对水中养护7d及空气中养护21d的时间长度进行测量，计算不同养护条件下的膨胀率（数值为负时，也叫干缩率）。由于影响因素的多样性，测量结果的准确性和重现性均比较差。笔者根据最近几年从事膨胀剂检测的经历，就几个对试验结果影响较大的因素做了梳理，其中包括：环境相对湿度与避风、脱模时间的确定、纵向限制器的重复使用以及怎样保证长度测量值的稳定性。

1.试验及说明

1.1恒温恒湿环境中的相对湿度与避风

限制膨胀率试件在水中养护7d后需放置在（20±2）℃、（60±5）%RH恒温恒湿环境中继续养护21d，在此环境条件下，试件将发生干缩变形，干缩变形量与试件的失水程度密切相关，而环境湿度和试件表面风速是试件失水程度的外部决定因素。

1.1.1环境相对湿度

首先要准确地测量环境的相对湿度；其次要能够保证试件在养护期间，环境相对湿度稳定。

目前，多数用于测量湿度的仪器是干湿球湿度计，养护环境湿度的准确测定取决于干湿球湿度计的正确使用及选择合适的校准方式。要正确的使用干湿球湿度计，首先要了解其测湿原理：用两只相同的温度计，其中一只球部缠有湿润的纱布称为湿球温度计，另一只用来测量空气温度称为干球湿度计，由于湿球纱布上的水分不断蒸发吸热使湿球温度下降，结果干、湿球温度示值就出现了一个差值。这个差值的大小，取决于水分蒸发的快慢程度，而蒸发的快慢又取决于空气的湿度大小和当时的风速。由测试原理可知，测定空气湿度的准确度除与干球、湿球温度计精度有关外，与湿球温度示值是否准确也有很大关系，而影响湿球表面良好蒸发的因素都将影响湿球示值。

湿度（60±5）%RH是非常重要的，试件在水中7d后，进入恒温恒湿环境养护21d。在这21d中，试件的干缩率完全取决于试件的失水情况。较差的湿度准确性和稳定性会导致试验结果的较大偏差。

1.1.2避风

保证恒温恒湿室温、湿度的均匀性，对试验结果的准确性作用明显。当采用恒温恒湿室来养护试件时，一般需要配制空调、抽湿机、加湿器等设施保证室内环境条件。由于在恒温恒湿室中，冷、热及干、湿的往复交替，整个恒温恒湿室内的空气是不断流动的。也就是说，试件其实是在一个有风的环境中静置了21d。根据目前对多家膨胀剂产品的检测情况，其21d空气中限制膨胀率测量结束后，试件仍表现出继续收缩特征，说明变形还在继续，由此可知，养护期间的“风”可能在21d内对干缩值产生较大影响。同时对纵向限制器的重复使用产生影响。

1.2脱模时间的确定

根据现行标准《混凝土膨胀剂》GB23439-2009对脱模时间的要求：脱模时间以水泥胶砂配合比试体的抗压强度达到（10±2）MPa时的时间确定。

脱模时间的不同会导致试体初长测值的变化，将会直接影响膨胀率的检测结果。

表1.2不同脱模时间对试验结果的影响及增减趋势

根据表1.1.3不同的脱模时间中，14小时、16小时和18小时都符合现行标准要求的脱模时间，随着脱模时间的递增（现在一定时间范围内），试体的初长L也是递增的，根据各龄期限制膨胀率计算公式：

ε=×100

ε—所测龄期的限制膨胀率，%；

L—所测龄期的试体长度测量值，单位为毫米（mm）；

L—试体的初始长度测量值，单位为毫米（mm）；

L0—试体的基准长度，140mm。

在同龄期试体长度相同的情况下，脱模时间越早，试体的初长L数值越小，其他各龄期的限制膨胀率越大。

1.3纵向限制器的重复使用

根据现行标准《混凝土膨胀剂》GB23439-2009对纵向限制器使用次数的要

求：生产检验使用次数不应超过5次，仲裁检验不应超过一次。

在长期试验过程中，笔者发现纵向限制器重复使用次数时受以下几方面影响较大：

（1）前次试验结束后，因脱模过程中受力而形成的形变很难复原。

（2）前次试验中，空气中21d试体养护处于不避风状态（从而影响到试体局部干缩进度明显加快，使钢丝变形）。

（3）前次试验中，空气中21d试体养护处于相对湿度变动幅度较大的状态。

（4）纵向限制器自身钢丝与钢板间焊点开裂。

根据经验，如果纵向限制器因第一种情况而导致变形，通常会对下一次试验结果产生较大影响，不会继续使用。如果是第二、三种情况导致变形，可根据变形严重程度，变形不明显的纵向限制器可再使用1-2次（通常我们会以为对纵向限制器的形变反向施加作用力可以把变形程度降低，事实是那样做只会适得其反）。如果是第四种情况（焊点开裂），这种情况通常是整批出现问题，请尽早重新购置一批纵向限制器，以免延误试验进度。

1.4保证长度测量值稳定应注意的几个方面

在长度测量时，通常采用一组试件重复测量的方式，以检验测量的稳定性。根据经验，正常情况下，同一试件重复测量时，千分表示值变化应在0.003mm 以内。但经常遇到测量值重现性差的情况，出现这一问题可检查以下几方面：（1）千分表端部侧头链接松动。千分表的端部侧头与连杆为螺纹连接，长久使用可能出现连接松动；（2）纵向限制器具测头不够光圆或中间钢丝出现形变。观察测头表面状态和手指触摸基本可以检查出测头是否光圆，对于中间杆变形检查可用卡尺测量纵向限制器两端钢板间距，即两端钢板四角间的4个测量值是否有较大偏差；（3）长度测量过程中试件的保湿。对于刚脱模的试件及水中取出的试件应立即用湿毛巾包裹，除测量读书外，均应有效包裹，测试区应避免正对空调出风口；（4）检测人员应在一定测试经验基础上保持相同测试手法。

2.结语

对于膨胀剂的相关试验，很多内容只是笔者几年来的试验心得，其中大部分来自于失败的试验。笔者发现，试验过程（下转第277页）（上接第253页）中对限制膨胀率影响较大的因素，除环境相对温度湿度、避风、脱模时间以及纵向限制器之外，使用不同龄期的基准水泥（基准水泥的保质期为六个月），也会对试验结果产生一定的影响。但是由于受条件制约且笔者资历尚浅，暂时无法测出有效的数据。

【参考文献】