膨胀剂在混凝土施工中的应用

浅议膨胀剂在混凝土施工中的应用

[摘要]：混凝土的性能已经成为影响建筑物结构性能最为直接和重要的因素。膨胀剂补偿收缩混凝土，已经引起广大科研和技术人员的重视。由于其既可增加混凝土硬化后的密致度（要带模养护），又可补偿混凝土的收缩，所以它既可以作为构筑物的刚性防水措施，又可防止其他结构部件产生裂缝，从一定程度上控制了渗、裂这两个使用水泥混凝土的棘手问题。

[关键词]：膨胀剂混凝土养护

水泥混凝土是建筑工程中最为主要的材料，尤其在城市住宅工程逐渐淘汰了砖混结构，由框架结构取而代之的今天，混凝土的性能已经成为影响建筑物结构性能最为直接和重要的因素。水泥混凝土的通病之一就是收缩，收缩会产生裂缝，使建筑物发生渗漏等问题。膨胀剂补偿收缩混凝土，即向混凝土中加入科学剂量的膨胀剂，作为补充混凝土收缩的手段，已经引起广大科研和技术人员的重视。由于其既可增加混凝土硬化后的密致度（要带模养护），又可补偿混凝土的收缩，所以它既可以作为构筑物的刚性防水措施，又可防止其他结构部件产生裂缝，从一定程度上控制了渗、裂这两个使用水泥混凝土的棘手问题。膨胀剂补偿收缩混凝土越来越多的被应用于城市建筑中。

膨胀剂的作用机理为一系列的化学反应，由于不同品种的膨胀剂化学成分的差异，其膨胀的效率应该有所不同；而同一种膨胀剂作用于不同的水泥混凝土，由于不同水泥化学成分的不同，也会对膨

胀剂的作用效果产生不同的影响。为了印证这一点，我们进行了如下实验。

选择4个化学成分及膨胀剂具有一定差别的膨胀剂样品，采用

po52.5#水泥，分别为基准水泥和太行山牌水泥。依据jc476-2001标准规定的方法检测。

结果显示，使用基准水泥检验的膨胀剂与使用太行山水泥的相比，各龄期膨胀率平均值为后者各龄期膨胀率平均值的 1.88、

1.94、1.80、1.85、1.76倍，而早期抗折、抗压强度则略低于后者。显然，标准要求的性能指标和检验得到的膨胀剂物理性能不是膨胀剂自身完全独立的性能，而是“膨胀剂+水泥”的综合性能，而且是二者发生水化（化学）反应后的结果。要确定这一因素对膨胀剂作用效果的影响，首先应明了膨胀剂的膨胀机理。

目前生产的膨胀剂主要是硫铝酸钙类膨胀剂和氧化物类膨胀剂，以硫铝酸钙类膨胀剂应用最为广泛。有研究表明，在硅酸盐膨胀水泥系统中，cao、al2o.

这意味着这一系统中so3

的量，即膨胀剂的膨胀效果。很显然，cao、al2o3so3这些形成钙矾石的化学成分，不仅存在于膨胀剂中，而且存在于水泥中。分析本实验结果的产生，其原因在于基准水泥的so3

泥高0.4%,按膨胀剂的so3

掺量的基础上增加2%，膨胀率增益是非常显著的。从此不难看出，即便是同一膨胀剂样品与不同的水泥相作用，其膨胀效果也是不同

的。

上面的实验证明了不同品种的水泥对膨胀剂作用效果的影响。此外，还有许多其他因素会影响膨胀剂作用效果。

1.通常掺入膨胀剂后，富含水泥的混凝土比贫混凝土有较高的膨胀。因此，混凝土中的水泥用量一般不应低于280kg/m3。混凝土中膨胀剂的掺量一般为8%—13%，且在水灰比低于0.5时，混凝土的膨胀量及抗压强度均有一定的增加。

2.养护条件对掺有膨胀剂的混凝土的实际膨胀有重要的影响。在相对湿度为100%下养护比采用养护剂养护有较大的膨胀。在相对湿度为50%下养护，仅有较小的膨胀（约为0.05%），且在7d后还可能发生收缩。

3.若混合料和环境的温度较高，会增加混凝土坍落度损失，进而减少最终膨胀量。在较低的温度下，钙矾石的形成速度慢，随后的膨胀则由于徐变而消散。

4.掺有膨胀剂的混凝土赢有较长的搅拌时间，以保证膨胀剂的分散均匀。但过长的搅拌时间又会使膨胀能力减小。

5.集料的种类对混凝土的收缩和膨胀特性均有一定的影响。

6.各种外加剂、不同成分的矿物掺加料的加入，也会影响钙矾石的形成。

由以上分析可见，对混凝土体系的作用是复杂和相互的，这一过程又受到诸多因素的影响，因此实验室的检测结果实际施工的应用结果往往会产生一定差异，未来保证施工质量和膨胀剂的使用效

果，使膨胀剂补偿收缩混凝土更好的服务于城市住宅建筑，使城市住宅具有更好的结构稳定性和使用功能，我们建议使用膨胀剂施工中一定要注意以下几点：

1.施工前应将膨胀剂与实际应用的膨胀土作相容性试验，检测混凝土的限制膨胀率，以混凝土的实际限制膨胀率为配合比的主要依据，必须根据原材料（包括水泥品种、集料、外加剂、矿物掺加料等）试配补偿收缩膨胀土，在满足坍落度、强度和抗渗标号情况下，必须打到限制膨胀率的设计要求。否则要调整膨胀剂的掺量或重新选择膨胀剂的品种。不要拘泥与厂家的推荐掺量，而是根据不同结构部位的设计要求，科学的掺入膨胀剂，才能达到补偿收缩的目的。在“三掺”（膨胀剂、缓凝剂、粉煤灰同时使用）时更应注意，防止“膨胀谷”、“延迟膨胀”、“提前膨胀”等不良情况的发生。

2.现场搅拌混凝土的时间要比普通混凝土延长30～60s，根据实际情况不同，具体时间可作适当调整，以保证膨胀剂和水泥、减水剂等混合均匀。

3.膨胀混凝土主要成分的保湿养护，养护期不小于14天，多雨季节施工、湿度很高的地区施工也不应少于7天。