混凝土膨胀剂详解 共33页
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自应力混凝土：掺膨胀剂全速行进自应力混凝土全速行进 性能应符合《自应力硅酸盐水泥》JC/T218的规定。
硫铝酸钙类混凝Байду номын сангаас膨胀剂
1985年，在吴中伟院士的指导下，中国建筑材料科学研 究总院研制成功UEA、AEA、CEA等多个型号混凝土膨胀 剂。
20世纪90年代后期，美国的P.K.Mehta等为解决大体积混 凝土温差裂缝问题，提出了在水泥中掺入5%MgO的设想， 并由此诞生了氧化镁类膨胀剂。
2019年，国内严格意义上第一部相关标准建材行业标准 JC476-2019《混凝土膨胀剂》颁布实施。
③ 加强混凝土的振捣，比普通混凝土振捣更密实。
④ 科学合理的养护方式，浇筑前7天加强养护，每天上 午10点到下午4点之间应不少于5次洒水，第8-14天每天 上午下午各养护一次。夜间不宜进行洒水养护，冬季不 宜进行过多养护。严格结合温度监测进行养护十分重要， 牢记“升温阶段降温，降温阶段保温”的温控原则。
对混凝土膨胀率的影响 （1） 膨胀剂掺量越大，混凝土的膨胀能越大。 （2） 混凝土配筋率越大，膨胀率越小。
对混凝土凝结时间的影响 对混凝土的凝结时间影响不大，这是因为膨胀剂的组分一 般要在水泥水化硬化以后才开始产生作用。但是掺硫铝酸 钙类膨胀剂的混凝土其凝结时间一般要比不掺者虽短2060min,原因是硫铝酸钙类膨胀剂中含有石膏组分和铝酸盐 组分，促进了水泥的水化。
对混凝土强度的影响
掺膨胀剂的混凝土一般早期抗压强度有所增长，但后期抗 压强度与膨胀剂掺量关系较大。对于自由膨胀的混凝土， 当膨胀剂掺量较大时往往导致混凝土后期抗压强度有所降 低。但是对于受约束作用的混凝土，即使膨胀剂掺量较大 时，由于混凝土的膨胀能受到钢筋的约束，使得混凝土的 内部结构更加密实，混凝土抗压强度增加。
对混凝土强度的影响
膨胀结束后的膨胀混凝土，其收缩与徐变值与普通混凝土 相似。但是在限制条件下，膨胀混凝土的干缩值略低于普 通混凝土。
对混凝土和易性的影响
掺膨胀剂的混凝土，一般需水量稍大，拌合物黏聚性较好， 保水性优良。但是掺加膨胀剂的混凝土一般（并不是所有） 坍落度损失较快，尤其是同时掺加膨胀剂和减水剂的混凝 土，有时坍落度损失过快，以至于无法满足运输需求。
⑤ 不宜选用含泥量过高的砂石生产混凝土，不宜过早对 混凝土荷载。
六丶适 用 范 围
含硫铝酸钙类、硫铝酸鲺-氧化钙类膨胀剂的混凝土（砂 浆）不得用于长期环境温度为80℃以上的工程。
含氧取化钙类膨胀剂配制的混凝土（砂浆）不得用于海 水或有侵蚀性水的工程。
掺膨胀剂的混凝土适用于钢筋混凝土工程和填充性混凝 土工程。
三丶发展历程
1936年，美国科学家使用钙矾石类（即硫铝酸钙类）膨 胀剂配制自应力混凝土。
1958年，美国人A.克莱因研制成功了一种硫铝酸盐型水 泥，取名K水泥，并取得了膨胀水泥的专利。
1970年，日本小野田公司还成功开发了石灰系膨胀剂， 即为氧化钙类膨胀剂。
1979年，吴中伟先生撰写的《补偿收缩混凝土》专著出 版，这是我国科学界首次提出补偿收缩混凝土理论。
五丶正确使用方法
科学合理使用膨胀剂，有以下几个重要因素：
① 科学合理选定膨胀剂掺量，选用膨胀剂必须在对应混 凝土搅拌站进行适配。适配的目的主要在于：根据设计 膨胀率指标确定合理的用量与掺入方法。掺入方法通常 有外掺、内掺取代部分矿物掺合料这两种方式。
② 控制混凝土浇筑入模的温度，一般在30±5℃范围较 为合理。
掺膨胀剂的大体积混凝土，其内部最高温度应符合有关 标准的规定，混凝土内外温差宜小于25℃。
掺膨胀剂的补偿收缩混凝土刚性屋面宜用于南方地区， 其设计、施工应按《屋面工程质量验收规范》GB50207执 行。
七丶掺膨胀剂混凝土（砂浆）的性能力要求
补偿收缩混凝土的性能
填充用膨胀混凝土的性能
灌浆用膨胀砂浆性能
构件的灌浆材料、后浇缝的回填、岩浆灌浆材料；
水泥制品：自应力、预应力与钢套预应力混凝土水管、 楼板、柱、梁柱、防水屋面板等；
机械设备的地脚螺丝、机座与混凝土基础之间的无收缩 灌注；
铸铁管、钢管的内衬防护砂浆；
自防水刚性屋面、砂浆防渗层、砂浆防潮层等；
体育场看台、城市雕塑、博物馆、宾馆等;建造高强度、 高抗渗竖井、大坝回槽填充混凝土。
混凝土膨胀剂
• 一种新型混凝土外加剂，加在水泥中，当水泥凝 结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和产生一定预 应力以及充分填充水泥间隙的作用
水泥在水化过程中,由于化学反应和热力学 反应所引起的体积收缩,将会导致混凝土结 构产生收缩开裂,这是混凝土材料的致命缺 点。特别是在防水工程如地下、水工、海工、 地铁、隧道、水电、超长钢筋混凝土结构工 程以及二次灌注工程中产生结构开裂,将会 造成严重的质量缺陷，由此引出了膨胀剂的 使用。
对混凝土抗渗性、抗冻性的影响
对于自由膨胀的混凝土，膨胀剂掺量较低时，膨胀产物主 要填充混凝土内部毛细孔和大孔，起到密实作用，对于提 高混凝土抗渗性很有帮助。但是当掺量过大时，过高的膨 胀能会导致混凝土内部出现微裂纹，反而使混凝土抗渗性 下降。 由于混凝土抗渗性提高，掺膨胀剂可以同时改善 混凝土抗冻性
2009年，国家标准GB23439-2009《混凝土膨胀剂》颁布 实施。
2019年，由建筑材料科学研究总院与武汉三源特种建材 有限责任公司合作研发的FQY高性能膨胀剂面世，该产品 经与日本电气化学工业株式会社（DENKA）的同类产品进 行对比，各项性能占优，深受行业认同。
四丶膨胀剂对混凝土性能的影响
一丶分类（按成份）
硫铝酸钙类混凝土膨胀剂 氧化钙类混凝土膨胀剂 硫铝酸钙—氧化钙类混凝土膨胀剂 氧化镁类 复合纤维类
二丶具体用途
地下建筑物：如地铁、地下停车场、地下仓库、隧道、 矿井、人防工程、基坑等；
水池、游泳池、水塔、储罐、大型容器、粮仓、油罐、 山洞内仓库等；
高强度公路路面、桥梁混凝土面层、涵洞等； 预制构件、框架结构接头的锚接、管道接头、后张预制
硫铝酸钙类混凝Байду номын сангаас膨胀剂
1985年，在吴中伟院士的指导下，中国建筑材料科学研 究总院研制成功UEA、AEA、CEA等多个型号混凝土膨胀 剂。
20世纪90年代后期，美国的P.K.Mehta等为解决大体积混 凝土温差裂缝问题，提出了在水泥中掺入5%MgO的设想， 并由此诞生了氧化镁类膨胀剂。
2019年，国内严格意义上第一部相关标准建材行业标准 JC476-2019《混凝土膨胀剂》颁布实施。
③ 加强混凝土的振捣，比普通混凝土振捣更密实。
④ 科学合理的养护方式，浇筑前7天加强养护，每天上 午10点到下午4点之间应不少于5次洒水，第8-14天每天 上午下午各养护一次。夜间不宜进行洒水养护，冬季不 宜进行过多养护。严格结合温度监测进行养护十分重要， 牢记“升温阶段降温，降温阶段保温”的温控原则。
对混凝土膨胀率的影响 （1） 膨胀剂掺量越大，混凝土的膨胀能越大。 （2） 混凝土配筋率越大，膨胀率越小。
对混凝土凝结时间的影响 对混凝土的凝结时间影响不大，这是因为膨胀剂的组分一 般要在水泥水化硬化以后才开始产生作用。但是掺硫铝酸 钙类膨胀剂的混凝土其凝结时间一般要比不掺者虽短2060min,原因是硫铝酸钙类膨胀剂中含有石膏组分和铝酸盐 组分，促进了水泥的水化。
对混凝土强度的影响
掺膨胀剂的混凝土一般早期抗压强度有所增长，但后期抗 压强度与膨胀剂掺量关系较大。对于自由膨胀的混凝土， 当膨胀剂掺量较大时往往导致混凝土后期抗压强度有所降 低。但是对于受约束作用的混凝土，即使膨胀剂掺量较大 时，由于混凝土的膨胀能受到钢筋的约束，使得混凝土的 内部结构更加密实，混凝土抗压强度增加。
对混凝土强度的影响
膨胀结束后的膨胀混凝土，其收缩与徐变值与普通混凝土 相似。但是在限制条件下，膨胀混凝土的干缩值略低于普 通混凝土。
对混凝土和易性的影响
掺膨胀剂的混凝土，一般需水量稍大，拌合物黏聚性较好， 保水性优良。但是掺加膨胀剂的混凝土一般（并不是所有） 坍落度损失较快，尤其是同时掺加膨胀剂和减水剂的混凝 土，有时坍落度损失过快，以至于无法满足运输需求。
⑤ 不宜选用含泥量过高的砂石生产混凝土，不宜过早对 混凝土荷载。
六丶适 用 范 围
含硫铝酸钙类、硫铝酸鲺-氧化钙类膨胀剂的混凝土（砂 浆）不得用于长期环境温度为80℃以上的工程。
含氧取化钙类膨胀剂配制的混凝土（砂浆）不得用于海 水或有侵蚀性水的工程。
掺膨胀剂的混凝土适用于钢筋混凝土工程和填充性混凝 土工程。
三丶发展历程
1936年，美国科学家使用钙矾石类（即硫铝酸钙类）膨 胀剂配制自应力混凝土。
1958年，美国人A.克莱因研制成功了一种硫铝酸盐型水 泥，取名K水泥，并取得了膨胀水泥的专利。
1970年，日本小野田公司还成功开发了石灰系膨胀剂， 即为氧化钙类膨胀剂。
1979年，吴中伟先生撰写的《补偿收缩混凝土》专著出 版，这是我国科学界首次提出补偿收缩混凝土理论。
五丶正确使用方法
科学合理使用膨胀剂，有以下几个重要因素：
① 科学合理选定膨胀剂掺量，选用膨胀剂必须在对应混 凝土搅拌站进行适配。适配的目的主要在于：根据设计 膨胀率指标确定合理的用量与掺入方法。掺入方法通常 有外掺、内掺取代部分矿物掺合料这两种方式。
② 控制混凝土浇筑入模的温度，一般在30±5℃范围较 为合理。
掺膨胀剂的大体积混凝土，其内部最高温度应符合有关 标准的规定，混凝土内外温差宜小于25℃。
掺膨胀剂的补偿收缩混凝土刚性屋面宜用于南方地区， 其设计、施工应按《屋面工程质量验收规范》GB50207执 行。
七丶掺膨胀剂混凝土（砂浆）的性能力要求
补偿收缩混凝土的性能
填充用膨胀混凝土的性能
灌浆用膨胀砂浆性能
构件的灌浆材料、后浇缝的回填、岩浆灌浆材料；
水泥制品：自应力、预应力与钢套预应力混凝土水管、 楼板、柱、梁柱、防水屋面板等；
机械设备的地脚螺丝、机座与混凝土基础之间的无收缩 灌注；
铸铁管、钢管的内衬防护砂浆；
自防水刚性屋面、砂浆防渗层、砂浆防潮层等；
体育场看台、城市雕塑、博物馆、宾馆等;建造高强度、 高抗渗竖井、大坝回槽填充混凝土。
混凝土膨胀剂
• 一种新型混凝土外加剂，加在水泥中，当水泥凝 结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和产生一定预 应力以及充分填充水泥间隙的作用
水泥在水化过程中,由于化学反应和热力学 反应所引起的体积收缩,将会导致混凝土结 构产生收缩开裂,这是混凝土材料的致命缺 点。特别是在防水工程如地下、水工、海工、 地铁、隧道、水电、超长钢筋混凝土结构工 程以及二次灌注工程中产生结构开裂,将会 造成严重的质量缺陷，由此引出了膨胀剂的 使用。
对混凝土抗渗性、抗冻性的影响
对于自由膨胀的混凝土，膨胀剂掺量较低时，膨胀产物主 要填充混凝土内部毛细孔和大孔，起到密实作用，对于提 高混凝土抗渗性很有帮助。但是当掺量过大时，过高的膨 胀能会导致混凝土内部出现微裂纹，反而使混凝土抗渗性 下降。 由于混凝土抗渗性提高，掺膨胀剂可以同时改善 混凝土抗冻性
2009年，国家标准GB23439-2009《混凝土膨胀剂》颁布 实施。
2019年，由建筑材料科学研究总院与武汉三源特种建材 有限责任公司合作研发的FQY高性能膨胀剂面世，该产品 经与日本电气化学工业株式会社（DENKA）的同类产品进 行对比，各项性能占优，深受行业认同。
四丶膨胀剂对混凝土性能的影响
一丶分类（按成份）
硫铝酸钙类混凝土膨胀剂 氧化钙类混凝土膨胀剂 硫铝酸钙—氧化钙类混凝土膨胀剂 氧化镁类 复合纤维类
二丶具体用途
地下建筑物：如地铁、地下停车场、地下仓库、隧道、 矿井、人防工程、基坑等；
水池、游泳池、水塔、储罐、大型容器、粮仓、油罐、 山洞内仓库等；
高强度公路路面、桥梁混凝土面层、涵洞等； 预制构件、框架结构接头的锚接、管道接头、后张预制