第十章混凝土膨胀剂
混凝土膨胀剂原理
混凝土膨胀剂原理1．膨胀水泥混凝土的几种膨胀机理阐述如下:( 1) 结晶态膨胀组分由于晶体生长穿透周围物质而向外生长( 晶体生长理论) 。
( 2) 凝胶态膨胀组分由于吸水而体积增大( 吸水肿胀理论) 。
( 3) 在水化过程中通过膨胀成分的分离而形成共存孔。
在各种情况下, 对于与“化学收缩”共存的“膨胀”而言,“硬化结构中孔的形成”或“低密度凝胶态水化物的形成”是需要的。
为了定量考察孔和凝胶态水化物的形成, 需作进一步研究和讨论, 包括化学收缩和自收缩( 或自膨胀)。
在由钙钒石或CH 形成发生膨胀的情况下在膨胀成分表面发生的局部化学反应理论比进入溶液反应理论更为广泛地被接受。
膨胀中重要的因素不仅仅是膨胀组分的水化, 而且在于其周围水化物的形成, 其驱动力来自于膨胀组分的物质传递。
也就是说膨胀不会发生, 除非硬化基体结构由于水泥水化而形成。
同样重要的是膨胀剂与水泥二者的水化必须在适当的时间发生。
混凝土变形与开裂的关系是: 材料中两质点间相向变形( 受压) 不会开裂; 背向变形( 受拉) 会引起开裂。
据此推知, 混凝土自由收缩不会开裂, 限制收缩会引起开裂; 混凝土自由膨胀会引起开裂, 限制膨胀不会引起开裂。
2．抗裂防水剂作用原理：针对混凝土不同阶段的收缩特性和防水需要, 采用了四个方面的措施。
( 1) 对混凝土的塑性收缩进行补偿。
对于硬化前的混凝土, 抗裂防水剂中含有塑性膨胀组分, 可以补偿混凝土的塑性收缩。
( 2) 与膨胀剂一样, 在约束下, 硬化后的混凝土产生微膨胀, 产生的预压应力, 补偿混凝土的热胀和冷缩。
( 3) 由于掺加了减缩组分和密实防水组分, 进一步改善了混凝土的收缩性, 可降低混凝土的后期收缩, 进一步提高混凝土的密实性和防水性。
( 4) 防水机理。
掺加抗裂防水剂的混凝土, 除了产生大量的钙矾石填充混凝土的毛细孔外, 引入了进口的有机防水组分, 通过成膜原理, 进一步封闭混凝土的毛细孔隙, 使得混凝土抗渗性比膨胀混凝土的抗渗性得到进一步提高。
混凝土膨胀剂的种类和使用方法
混凝土膨胀剂的种类和使用方法一、前言混凝土膨胀剂是一种能够增加混凝土体积的材料，在建筑、道路、桥梁等工程中得到了广泛应用。
本文将从混凝土膨胀剂的种类、使用方法、技术指标等方面进行详细介绍。
二、混凝土膨胀剂的种类1. 矿物质灰膨胀剂矿物质灰膨胀剂是一种常见的混凝土膨胀剂，主要由矿物质灰、活性硅酸盐、氢氧化钙等物质组成。
其作用是通过矿物质灰的热膨胀性能，在混凝土中形成大量气孔，从而增加混凝土的体积。
2. 金属粉末膨胀剂金属粉末膨胀剂是一种新型的混凝土膨胀剂，主要由金属粉末、活性氧化物等物质组成。
其作用是通过金属粉末的热膨胀性质，在混凝土中形成大量气孔，从而增加混凝土的体积。
3. 有机膨胀剂有机膨胀剂是一种常见的混凝土膨胀剂，主要由聚合物、表面活性剂等物质组成。
其作用是通过聚合物的分解产生气体，在混凝土中形成大量气孔，从而增加混凝土的体积。
三、混凝土膨胀剂的使用方法1. 混凝土膨胀剂的添加量混凝土膨胀剂的添加量应按照工程设计要求和混凝土材料的性质进行确定。
一般来说，添加量控制在混凝土总重量的1%~3%之间。
2. 混凝土膨胀剂的混合方式混凝土膨胀剂的混合方式应根据具体情况进行选择。
一般情况下，可将混凝土膨胀剂与混凝土原材料一起混合，也可将混凝土膨胀剂与水一起混合，然后再加入混凝土原材料。
3. 混凝土膨胀剂的注意事项在使用混凝土膨胀剂时，应注意以下几点：（1）混凝土膨胀剂应在混凝土掺和前充分混合均匀。
（2）混凝土膨胀剂不宜过量使用，以免影响混凝土的强度和耐久性。
（3）混凝土膨胀剂应存放在干燥、阴凉、通风的地方，避免阳光直射和潮湿。
四、混凝土膨胀剂的技术指标1. 矿物质灰膨胀剂矿物质灰膨胀剂的技术指标应符合以下要求：（1）矿物质灰膨胀率应不低于70%。
（2）矿物质灰活性指数应不低于0.85。
（3）矿物质灰的细度应符合要求。
2. 金属粉末膨胀剂金属粉末膨胀剂的技术指标应符合以下要求：（1）金属粉末膨胀率应不低于100%。
混凝土膨胀剂
混凝土膨胀剂在现代建筑工程中，混凝土是最广泛使用的建筑材料之一。
为了满足各种工程需求，提高混凝土的性能，人们不断探索和应用各种外加剂，其中混凝土膨胀剂就是一种非常重要的外加剂。
混凝土膨胀剂是指能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。
它的主要作用是补偿混凝土在硬化过程中产生的收缩，从而提高混凝土的抗裂性和抗渗性。
混凝土在硬化过程中，由于水分的蒸发、水泥的水化反应等原因，会不可避免地产生收缩。
如果收缩过大，就容易导致混凝土出现裂缝，从而影响混凝土结构的耐久性和安全性。
而混凝土膨胀剂的加入，可以在混凝土中产生适量的膨胀，抵消一部分收缩，从而减少裂缝的产生。
混凝土膨胀剂的种类繁多，常见的有硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂和氧化镁类膨胀剂等。
硫铝酸钙类膨胀剂是目前应用较为广泛的一种。
它主要通过硫铝酸钙的水化反应产生膨胀。
在水泥水化过程中，硫铝酸钙与水泥中的石膏反应，生成钙矾石，从而引起体积膨胀。
这种膨胀剂的膨胀性能较为稳定，适用于各种类型的混凝土。
氧化钙类膨胀剂的膨胀源是氧化钙。
氧化钙在混凝土中与水反应生成氢氧化钙，体积增大，从而产生膨胀。
这种膨胀剂的膨胀速度较快，但膨胀量相对较小，一般用于早期需要补偿收缩的混凝土工程。
氧化镁类膨胀剂则是利用氧化镁在混凝土中的缓慢水化产生膨胀。
由于其膨胀过程较为缓慢，适用于大体积混凝土和超长结构混凝土，以补偿混凝土长期收缩。
在使用混凝土膨胀剂时，需要根据工程的具体要求和混凝土的配合比进行合理选择和掺量控制。
如果掺量过少，可能无法有效补偿收缩，达不到预期的抗裂效果；如果掺量过多，则可能导致混凝土过度膨胀，反而影响混凝土的性能。
同时，混凝土膨胀剂的使用效果还受到许多因素的影响。
例如，混凝土的原材料、配合比、养护条件等都会对膨胀剂的作用产生影响。
在原材料方面，水泥的品种和强度等级、骨料的种类和级配等都会影响混凝土的收缩性能，进而影响膨胀剂的效果。
一般来说，使用低碱水泥和级配良好的骨料，有利于提高膨胀剂的效果。
混凝土中膨胀剂的原理
混凝土中膨胀剂的原理一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中的材料，其性能直接影响到工程的质量和安全。
在混凝土的生产和施工中，为了提高混凝土的性能，通常会加入各种添加剂，其中膨胀剂是一种常用的添加剂。
本文将介绍混凝土中膨胀剂的原理。
二、膨胀剂的分类根据其作用原理，膨胀剂可分为气体膨胀剂和化学膨胀剂两种。
1. 气体膨胀剂气体膨胀剂是通过向混凝土中注入气体或通过反应释放气体来实现膨胀的。
常见的气体膨胀剂有气泡剂和泡沫剂。
气泡剂主要包括高效气泡剂和普通气泡剂。
高效气泡剂的气泡体积小、分布均匀、泡孔间距短，可以增加混凝土的抗渗性和减小混凝土的体积收缩。
普通气泡剂的气泡体积较大，分布不均匀，主要用于降低混凝土的密实度，提高混凝土的柔性和耐冻融性。
泡沫剂是通过将空气和表面活性剂混合后通过机械方式产生泡沫，在混凝土中形成泡沫结构。
泡沫剂可以减轻混凝土的重量，增强混凝土的保温性能。
2. 化学膨胀剂化学膨胀剂是通过在混凝土中反应产生气体或产生膨胀物质来实现膨胀的。
常见的化学膨胀剂有铝粉、氧化铝和碳酸钠等。
铝粉和氧化铝在激活剂的作用下与水反应，产生氢气和氧化铝酸盐，氢气在混凝土中产生膨胀效应。
铝粉和氧化铝的膨胀率较高，但反应速度较快，容易造成混凝土的裂缝。
碳酸钠在混凝土中与水和氢氧化钙反应，生成二氧化碳和碳酸钙，使混凝土产生膨胀效应。
碳酸钠的膨胀率较低，但反应时间较长，对混凝土的影响较小。
三、膨胀剂的作用原理混凝土中加入膨胀剂可以改善混凝土的性能，具体原理如下：1. 减少混凝土的密实度气体膨胀剂和化学膨胀剂都可以在混凝土中形成气孔或孔洞，降低混凝土的密实度，从而减轻混凝土的重量，增强混凝土的保温性能。
2. 提高混凝土的柔性膨胀剂可以改善混凝土的柔性和可塑性，使混凝土更加易于加工和施工。
3. 改善混凝土的耐冻融性气泡剂可以形成微小的气泡，防止混凝土在冻融循环中因水的膨胀而产生裂缝。
化学膨胀剂可以通过产生膨胀效应来改善混凝土的耐冻融性。
混凝土膨胀剂的种类及使用方法
混凝土膨胀剂的种类及使用方法一、前言混凝土膨胀剂是一种常见的混凝土添加剂，它可以改善混凝土的性能，提高混凝土的强度和耐久性，降低混凝土的收缩率和渗透性等。
本文就混凝土膨胀剂的种类及使用方法进行详细介绍。
二、混凝土膨胀剂的种类1. 有机酸盐膨胀剂有机酸盐膨胀剂是一种常见的混凝土膨胀剂，它可以通过反应释放气体，使混凝土产生膨胀。
有机酸盐膨胀剂的主要成分是有机酸盐，如草酸盐、柠檬酸盐等。
这种膨胀剂的优点是膨胀效果好，可以使混凝土产生大量的气泡，并且可以改善混凝土的稳定性和耐久性。
但是，它的缺点是膨胀剂的价格相对较高，而且在高温环境下容易分解。
2. 金属粉末膨胀剂金属粉末膨胀剂是一种常见的混凝土膨胀剂，它可以通过金属粉末的反应来释放气体，从而使混凝土产生膨胀。
金属粉末膨胀剂的主要成分是金属粉末，如铝粉、锌粉等。
这种膨胀剂的优点是膨胀效果好，可以使混凝土产生大量的气泡，并且价格相对较低。
但是，它的缺点是膨胀剂的稳定性差，容易受潮和氧化。
3. 矿物膨胀剂矿物膨胀剂是一种常见的混凝土膨胀剂，它可以通过矿物的反应来释放气体，从而使混凝土产生膨胀。
矿物膨胀剂的主要成分是矿物，如硫酸盐、硫铁矿等。
这种膨胀剂的优点是稳定性好，不容易受潮和氧化，并且可以通过调节配合比来控制膨胀效果。
但是，它的缺点是膨胀效果相对较差，需要配合其他添加剂来增强效果。
4. 聚合物膨胀剂聚合物膨胀剂是一种新型的混凝土膨胀剂，它可以通过聚合物的反应来释放气体，从而使混凝土产生膨胀。
聚合物膨胀剂的主要成分是聚合物，如聚醚酯等。
这种膨胀剂的优点是膨胀效果好，可以使混凝土产生大量的气泡，并且稳定性好，不容易受潮和氧化。
但是，它的缺点是价格相对较高。
三、混凝土膨胀剂的使用方法1. 配合比设计混凝土膨胀剂的使用需要进行配合比设计，以确定膨胀剂的用量和混凝土的配合比。
一般来说，膨胀剂的用量为混凝土总量的1%~3%。
2. 搅拌均匀将混凝土膨胀剂加入混凝土中后，需要进行充分的搅拌，以保证膨胀剂均匀分布在混凝土中。
混凝土膨胀剂课件
氧化钙类混凝土膨胀剂
以CaO作为膨胀源，是用石灰石 石膏 粘土作为原材料， 在高温煅烧成含40%-50%游离氧化钙的膨胀孰料，
与水泥、水拌和后经水化反应生成氢氧化钙的混凝土膨 胀剂。
作用机理
氧化钙遇水发生水化，形成氢氧化钙：
CaO+H20--·Ca(OH)2 膨胀过程分两个阶段：首先在水泥水化初期，水泥 骨架间隙中生成胶凝状Ca(OH)2产生第一期膨胀；接 着发生Ca(OH)2的重结晶开始第二期膨胀，这一过程 在石灰水化到Ca(OH)2晶体全部转换为大的异方型六 角板状结晶后才结束。从宏观来看，随着晶体的转化， 体积不断膨胀。
2.膨胀剂选用及掺量的控制
在合格的硫铝酸钙类膨胀剂中, 产品的性能也不尽相同, 有的膨胀剂虽然膨胀率高, 但干燥收缩率很大, 存在膨胀 与收缩“落差”太大的现象。膨胀剂掺量的高低, 应根据 不同结构部位, 科学地掺入不同数量膨胀剂, 才能达到补 偿收缩的要求, 否则将难以达到抗裂防渗的效果。
3.搅拌时间的要求
CaO+H20--·Ca(OH)2
这是一个放热过程，且水化产物的体积将增加近1倍。但 由于氧化钙接触水后水化十分激烈。且放热量大，所以
生石灰不能直接用作膨胀剂，常将普通石灰和硬脂酸按 一定比例共同磨细而成，一方面起到助磨剂的作用，另
一方面在球磨机球磨的过程中使其表面黏附了硬脂酸形 成脂膜，这层脂膜有憎水作用，使水不能与石灰颗粒接 触。在水泥水化形成的碱性溶液中，脂膜会发生皂化反 应而溶解，石灰颗粒不同部位的脂膜厚度不一样，其溶 解速率也就不一样，这就控制了石灰与水接触面的多少， 从而控制石灰水化反应速率。
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。
混凝土膨胀剂
混凝土膨胀剂一、混凝土膨胀剂的发展史美国科学家lossier于1936年前后利用钙矾石的膨胀作用制备了化学预应力混凝土，奠定了重要的基础。
随后，美国开始研发膨胀混凝土。
1958年，美国人a.克莱因研制成功了一种硫铝酸盐型水泥，起名k水泥，并获得了膨胀水泥的专利。
该水泥在1963年已经开始用作膨胀补偿混凝土，并大量生产，在多种结构中推展采用。
1965~1972年间，日本购买了美国k型膨胀水泥专利，并在此基础上，研制成功了硫铝酸钙膨胀剂（calciumsulfo-aluminate，简称csa）。
这种膨胀剂是用石灰石、矾土和石膏配制生料，经电融烧制成的一种含有c4a3s、cao和caso4的熟料，然后将其粉磨成粉状产品，这种产品应用于收缩补偿混凝土和自应力混凝土，取得很大成功。
1970年，日本大野田公司还顺利研发了石灰系则膨胀剂，它就是用石灰石、石膏和黏土酿制成生料，经1400℃左右焙烧成所含40%~50%的游离氧化钙收缩熟料，再经辣椒研磨成石灰系则膨胀剂。
他通过cao水化分解成ca(oh）2并使混凝土产生收缩，但是由于水化后的稳定性受到许多因素影响，ca(oh）2的胶凝性和防潮性极差，抗炎硫酸盐冲刷性能不当，这种膨胀剂并未受广泛注重。
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，提出了在水泥中参入5%mgo的设想。
他认为，只要mgo煅烧温度控制在900~950℃之间，物料粒径控制在300~1180μm，mgo所产生的膨胀速率是符合补偿大体积混凝土冷缩要求的，mgo膨胀剂也是膨胀剂中重要的种类之一。
二、膨胀剂的种类与促进作用机理1、氧化钙类膨胀剂氧化钙受热出现水化，构成氢氧化钙：cao+h2o=ca(oh)2这就是一个吸热过程，且水化产物的体积将减少近1倍。
氧化钙类膨胀剂就是利用这一原理研制成功的。
但由于氧化钙碰触水后水化十分激烈，且摆热量小，生石灰无法轻易用做膨胀剂，否则混入这种物质的水泥混凝土加水后还未硬化，氧化钙却已水化完，无法并使硬化混凝土产生体积收缩。
混凝土膨胀剂详解
硫铝酸钙类混凝土膨胀剂
与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石的混凝土 膨胀剂。其主要成份是: CaO 、 SO 3 、 Al 2 O 3 组成的化合
物的混合物。
一丶作用机理
硫铝酸盐系膨胀剂是工程中最常见的膨胀剂，其品种很 多，主要包括CSA膨胀剂和明矾石膨胀剂，产生膨胀能的 原因是由于硫铝酸钙水化物(钙矾石)的生成，其反应通 式为：
自应力混凝土
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。 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℃。
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。 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
≤3.0 ≥2.5
填充用膨胀混凝土的性能
项 目 龄 期 性能指标 限制膨胀率 （×10-4） 水中14d ≥2.5 限制干缩率 （×10-4） 抗压强度（MPa ）
水中14d，空 28d 气中28d ≤3.0 ≥30
混凝土膨胀剂讲
其他工程应用案例
总结词
适应性强、广泛应用
详细描述
混凝土膨胀剂的应用非常广泛，除了以上提到的工程类型，还可以应用于核电站、化工厂、桥梁等各 类工程中，具有很强的适应性。
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05 混凝土膨胀剂的发展趋势 与挑战
新材料与新技术的发展
要点一
高性能混凝土膨胀剂
随着新材料技术的不断发展，高性能混凝土膨胀剂已成为 研究热点，具有更优异的性能和更高的稳定性。
要点二
纳米技术在混凝土膨胀剂中的应 用
纳米技术为混凝土膨胀剂的研发提供了新的思路，通过纳 米改性，可以显著提高混凝土的力学性能和耐久性。
选择优质原材料，如石 膏、石灰石、铝酸钙等，
确保产品质量。
按照一定比例将原材料 混合，控制好混合均匀 度，避免出现结块现象。
将混合好的混凝土膨胀 剂进行熟化与干燥处理，
确保产品稳定性。
选用适当的包装材料， 确保产品在运输和储存 过程中不受潮、不变质。
使用方法
配比设计
根据工程要求和混凝土强度等 级，确定混凝土膨胀剂的掺量
混凝土膨胀剂讲义
目录
• 混凝土膨胀剂概述 • 混凝土膨胀剂的种类与选择 • 混凝土膨胀剂的生产与使用 • 混凝土膨胀剂的性能评价 • 混凝土膨胀剂的发展趋势与挑战 • 混凝土膨胀剂的工程应用案例
01 混凝土膨胀剂概述
定义与特性
定义
混凝土膨胀剂是一种用于混凝土中的添加剂，其主要作用是使混凝土在硬化过 程中产生一定的体积膨胀，从而补偿混凝土的收缩，减少混凝土开裂的可能性。
配比调整
根据工程实际情况，适时调整混凝土 膨胀剂的掺量，以保证混凝土质量。
质量检测
膨胀剂在混凝土中的作用
膨胀剂在混凝土中的作用一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域的材料，其主要成分为水泥、砂、石子和水。
在混凝土制作过程中，添加适量的膨胀剂可以改善混凝土的性能，提高其耐久性和使用寿命。
本文将详细介绍膨胀剂在混凝土中的作用。
二、膨胀剂的定义膨胀剂是指能够增加混凝土体积或改变其物理性质的化学物质或物理材料。
通常使用的有煤灰、硅灰等无机材料和聚合物膨胀剂等有机材料。
三、膨胀剂在混凝土中的作用1. 改善混凝土的工艺性能添加适量的膨胀剂可以改善混凝土的流动性和可塑性，使其易于施工和成型。
同时还可以降低混凝土内部摩擦力，提高其流动性，从而保证了施工质量。
2. 提高混凝土强度添加适量的膨胀剂可以促进水泥水化反应，形成更多的钙矾石和水化硅酸盐凝胶，从而提高混凝土的强度和耐久性。
此外，膨胀剂还可以填充混凝土内部的微裂缝，增加其密实性和抗渗性。
3. 减小混凝土收缩率混凝土在干燥过程中会产生收缩现象，这会导致混凝土表面开裂。
添加适量的膨胀剂可以改变混凝土内部的结构，降低其收缩率，从而减少表面开裂现象。
4. 改善混凝土耐久性膨胀剂可以填充混凝土中的空隙和微孔，防止水分、氧气、二氧化碳等有害物质进入混凝土内部，在一定程度上提高了混凝土的耐久性。
5. 降低混凝土密度添加适量的膨胀剂可以降低混凝土的密度，使其重量变轻。
这不仅有利于施工运输等方面，在一定程度上也能够节约材料成本。
四、膨胀剂的使用方法1. 混凝土配合比的设计在混凝土配合比的设计中，应根据不同的工程要求和使用环境，选用适当的膨胀剂种类和用量。
2. 膨胀剂与混凝土的搅拌在混凝土搅拌过程中，应将膨胀剂均匀地加入到水泥、砂、石子和水等原材料中，并进行充分搅拌。
3. 混凝土施工前的处理在混凝土施工前，应对其进行必要的养护处理，以保证其性能达到最佳状态。
五、结论膨胀剂是一种能够改善混凝土性能、提高其耐久性和使用寿命的化学物质或物理材料。
添加适量的膨胀剂可以改善混凝土工艺性能、提高强度、降低收缩率、改善耐久性等方面。
混凝土膨胀剂的选择与配比
混凝土膨胀剂的选择与配比一、前言混凝土膨胀剂是一种用于混凝土中的添加剂，其作用是通过控制混凝土的水泥浆体内部气体的生成和扩散来改善混凝土的性能。
本文将详细介绍混凝土膨胀剂的选择与配比，帮助读者更好地了解和使用该类添加剂。
二、混凝土膨胀剂的分类混凝土膨胀剂可分为有机膨胀剂和无机膨胀剂两类。
1. 有机膨胀剂有机膨胀剂主要是一些有机化合物，如脂肪酸酯、脂肪胺酯、聚醚、聚氨酯等。
有机膨胀剂的特点是膨胀率高、泡孔大小均匀、泡孔形状规则、对混凝土强度影响小。
但有机膨胀剂的耐久性和稳定性较差，易受温度、湿度等环境因素的影响，不适用于较为恶劣的气候环境中使用。
2. 无机膨胀剂无机膨胀剂主要是一些硫铝酸盐、硫硝酸盐、氧化铝、氧化钙等物质。
无机膨胀剂的特点是膨胀率低、泡孔大小和形状不规则、对混凝土强度影响大。
但无机膨胀剂的耐久性和稳定性较好，适用于各种气候环境下使用。
三、混凝土膨胀剂的选择选择混凝土膨胀剂应根据混凝土的使用环境和具体要求。
1. 使用环境如果混凝土使用环境较为恶劣，如多雨、多雪等，应选择耐久性和稳定性较好的无机膨胀剂。
如果使用环境较为温和，选择有机膨胀剂即可。
2. 具体要求如果混凝土要求强度较高，应选择对混凝土强度影响小的有机膨胀剂。
如果混凝土要求膨胀率较高，应选择膨胀率较高的有机膨胀剂。
四、混凝土膨胀剂的配比混凝土膨胀剂的配比应根据混凝土的配合比、使用环境、具体要求等因素综合考虑。
1. 混凝土的配合比混凝土的配合比应符合国家相关标准，同时要根据混凝土的用途和工程要求进行调整。
一般来说，混凝土的水灰比应在0.4~0.5之间。
2. 使用环境根据混凝土的使用环境，选择合适的膨胀剂类型和配比。
如果使用环境较为恶劣，应选择无机膨胀剂，并适当增加配比，以提高混凝土的耐久性和稳定性。
3. 具体要求根据混凝土的具体要求，选择合适的膨胀剂类型和配比。
如果要求混凝土的强度较高，应选择对混凝土强度影响小的有机膨胀剂，并适当减少配比。
混凝土膨胀剂标准
混凝土膨胀剂标准混凝土膨胀剂是一种在混凝土中添加的物质，能够促进混凝土的膨胀和增加其体积。
在混凝土工程中，膨胀剂起着重要的作用，可以改善混凝土的性能，提高其抗压强度和耐久性。
因此，对混凝土膨胀剂的标准和要求显得尤为重要。
首先，混凝土膨胀剂的标准应当符合国家相关标准和规定。
混凝土膨胀剂作为一种混凝土添加剂，其生产和使用应当符合国家相关标准，包括但不限于《混凝土添加剂使用标准》等。
只有符合国家标准的混凝土膨胀剂才能够保证混凝土工程的质量和安全。
其次，混凝土膨胀剂的性能指标应当明确。
混凝土膨胀剂的性能指标包括但不限于膨胀率、稳定性、影响混凝土性能等。
膨胀率是衡量混凝土膨胀剂性能的重要指标，其稳定性和对混凝土性能的影响也是评价混凝土膨胀剂的重要依据。
因此，混凝土膨胀剂的标准应当对这些性能指标进行详细的规定和要求。
另外，混凝土膨胀剂的使用方法和注意事项也应当纳入标准之中。
混凝土膨胀剂的使用方法和注意事项直接影响着混凝土工程的施工质量和工程效果。
因此，混凝土膨胀剂的标准应当对其使用方法和注意事项进行规定，包括但不限于添加剂用量、搅拌方法、存储要求等，以确保混凝土膨胀剂能够发挥最佳效果。
最后，混凝土膨胀剂的质量控制和检测方法也是标准中必不可少的内容。
混凝土膨胀剂的质量控制和检测方法直接关系到混凝土工程的质量和安全。
因此，标准应当对混凝土膨胀剂的质量控制和检测方法进行详细规定，包括但不限于原材料检测、生产工艺控制、成品检验等，以保证混凝土膨胀剂的质量稳定和可靠性。
综上所述，混凝土膨胀剂的标准应当是一个全面、系统的体系，包括符合国家标准、明确性能指标、规范使用方法和注意事项、规定质量控制和检测方法等内容。
只有如此，才能够保证混凝土膨胀剂在混凝土工程中发挥应有的作用，提高混凝土工程的质量和安全水平。
膨胀剂混凝土
膨胀剂混凝土概述膨胀剂混凝土是一种特殊类型的混凝土，其特点是在硬化过程中产生气泡，从而使混凝土体积增大。
膨胀剂混凝土通常用于特殊工程，例如悬索桥、水坝和地铁隧道等。
原理膨胀剂混凝土的膨胀原理是通过在混凝土中加入膨胀剂，当膨胀剂与混凝土中水分起反应时，产生气泡，使混凝土体积膨胀。
膨胀剂通常是一种含有氢氧化物或铝粉的化学物质。
优点膨胀剂混凝土具有以下优点： 1. 抗渗性好：由于膨胀剂混凝土的体积膨胀，其孔隙较常规混凝土更小，因此具有较好的抗渗性能。
2. 抗冻性好：膨胀剂混凝土的气泡可以吸收水分，从而减少冻胀损害。
3. 抗震性能好：膨胀剂混凝土的气泡可以使混凝土变得更轻，从而减小震动引起的损坏。
4. 施工性能好：膨胀剂混凝土的流动性较好，便于施工和浇筑。
应用领域膨胀剂混凝土在以下领域有广泛的应用： 1. 悬索桥：膨胀剂混凝土可以减轻桥梁结构的重量，提高结构的安全性能。
2. 水坝：膨胀剂混凝土可以提高水坝的抗渗性能，减少渗漏损失。
3. 隧道：膨胀剂混凝土可以降低隧道的自重，减少隧道开挖带来的地层沉降。
4. 地基改良：膨胀剂混凝土可以改善地基土的性质，增加地基的承载力和稳定性。
施工过程膨胀剂混凝土的施工过程包括以下几个步骤： 1. 配料：根据具体工程要求，制定膨胀剂混凝土的配料比例。
2. 搅拌：将膨胀剂与其他混凝土材料一同加入混凝土搅拌机中，充分搅拌。
3. 浇筑：将搅拌好的膨胀剂混凝土倒入浇筑模具或施工现场。
4. 养护：膨胀剂混凝土需要进行适当的养护时间，以确保其充分硬化和膨胀。
总结膨胀剂混凝土是一种特殊的混凝土类型，具有抗渗性好、抗冻性好、抗震性能好和施工性能好等优点。
它在悬索桥、水坝、隧道和地基改良等领域有广泛的应用。
膨胀剂混凝土的施工过程需要注意配料比例、搅拌和养护等步骤。
通过科学合理的施工工艺，膨胀剂混凝土可以发挥其优良性能，提高工程的质量和安全性。
混凝土中膨胀剂的作用原理
混凝土中膨胀剂的作用原理一、引言混凝土作为建筑材料之一，在现代建筑中得到了广泛的应用。
然而，混凝土在施工过程中常常会遇到一些问题，例如混凝土表面裂缝、强度不够等。
为了解决这些问题，人们在混凝土中加入膨胀剂，使混凝土在施工过程中能够更加均匀、稳定地硬化。
那么，混凝土中膨胀剂的作用原理是什么呢？本文将从混凝土中膨胀剂的类型、作用原理、应用范围等方面进行详细的介绍。
二、混凝土中膨胀剂的类型膨胀剂是混凝土中的一种特殊添加剂，一般可以分为有机膨胀剂和无机膨胀剂两种。
1、有机膨胀剂有机膨胀剂是一种由有机化合物制成的添加剂，主要由脂肪酸、醇、酚等有机化合物组成。
这类膨胀剂具有良好的分散性和稳定性，能够在混凝土中形成微小的气泡，从而增加混凝土体积、降低混凝土密度，提高混凝土的抗裂性和抗渗性。
2、无机膨胀剂无机膨胀剂是一种由无机化合物制成的添加剂，主要成分为氧化镁、氧化铝等。
这类膨胀剂具有优异的耐高温性能和化学稳定性，能够在混凝土中分解产生气体，从而形成稳定的气泡，增加混凝土体积、降低混凝土密度，提高混凝土的抗裂性和抗渗性。
三、混凝土中膨胀剂的作用原理膨胀剂在混凝土中的作用主要包括以下几个方面：1、增加混凝土体积膨胀剂能够在混凝土中形成稳定的气泡，从而增加混凝土体积。
有机膨胀剂主要依靠表面活性剂的作用，在混凝土中形成微小的气泡，增加混凝土体积。
无机膨胀剂则通过分解产生气体，形成稳定的气泡，进而增加混凝土体积。
2、降低混凝土密度由于膨胀剂能够增加混凝土体积，因此也能够降低混凝土密度。
在混凝土中加入适量的膨胀剂，可以有效地降低混凝土的密度，提高混凝土的轻质化程度。
3、提高混凝土的抗裂性在混凝土中加入适量的膨胀剂，可以形成微小的气泡，从而改善混凝土的内部结构，增加混凝土的延展性和韧性，提高混凝土的抗裂性。
4、提高混凝土的抗渗性在混凝土中加入膨胀剂，能够形成微小的气泡，从而降低混凝土的密实度，提高混凝土的渗透性。
同时，膨胀剂还能够改善混凝土的内部结构，提高混凝土的抗渗性。
混凝土中膨胀剂的添加标准
混凝土中膨胀剂的添加标准一、前言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其性能直接影响到建筑物的质量和安全。
而膨胀剂是混凝土中常用的添加剂之一，可以提高混凝土的体积稳定性、耐久性和耐磨性。
为了确保混凝土的质量和性能，需要制定一系列的膨胀剂添加标准，以保证混凝土在使用过程中的稳定性和安全性。
二、膨胀剂的简介膨胀剂是一种在混凝土中添加的化学物质，通过膨胀作用来改善混凝土的性能。
膨胀剂的主要成分有铝粉、金属铝、高岭土、硅酸盐等。
在混凝土中加入膨胀剂可以提高混凝土的抗渗透性、抗冻融性、耐久性和耐磨性等性能。
三、膨胀剂的添加标准3.1 添加量添加量是指在混凝土中添加的膨胀剂的重量占混凝土总重量的百分比。
一般情况下，膨胀剂的添加量应控制在2%至5%之间，具体的添加量应根据混凝土的用途、强度等要求来确定。
在具体工程中，应根据试验数据来确定膨胀剂的添加量。
3.2 筛选要求膨胀剂的筛选要求主要包括颗粒大小、筛分、比表面积等。
颗粒大小：膨胀剂的颗粒大小应控制在0.075mm至5mm之间，其中颗粒大小在0.075mm至2.36mm之间的膨胀剂应占总重量的50%以上。
筛分：膨胀剂的筛分应符合GB/T 14268-2019的规定，其中颗粒大小在2.36mm以上的膨胀剂应占总重量的50%以上。
比表面积：膨胀剂的比表面积应控制在200m2/kg以上，以保证其在混凝土中的反应性和效果。
3.3 化学成分膨胀剂的化学成分应符合GB/T 14268-2019的规定，其中铝粉的含量应控制在40%以上，硅酸盐的含量应控制在10%以下。
3.4 粘度要求膨胀剂在混凝土中的分散性和稳定性直接影响到其效果。
因此，膨胀剂的粘度应控制在50mPa·s以下，以保证其在混凝土中的分散性和稳定性。
3.5 密度要求膨胀剂的密度应控制在0.4g/cm3至0.8g/cm3之间，以保证其在混凝土中的分散性和效果。
四、膨胀剂的使用要点4.1 混凝土配合比的确定在混凝土配合比的确定中，应根据膨胀剂的种类、添加量、混凝土的强度等因素进行综合考虑，以保证混凝土的性能和质量。
混凝土膨胀剂详细介绍
混凝土膨胀剂详细介绍▼详细介绍：UEA-D(Ⅲ)是用于UEA-D与特制早强泵送剂复合而成，它具有UEA-D的补偿收缩、抗裂防渗性能，同时具有早强、泵送、减水等功能，是用于日最低气温-5℃以上的泵送混凝土。
一、技术性能1、在胶凝材料总量中内掺10% UEA-D(Ⅲ)，与不掺混凝土相比，减水率16%以上，可配制出不泌水、不离析、有良好可泵性的补偿收缩混凝土。
2、在胶凝材料总量中内掺10% UEA-D(Ⅲ)，限制膨胀率为0.025%以上，可在混凝土中建立0.2-0.7Mpa予压应力。
其抗渗标号≥P30，达到抗裂防渗效果。
3、在胶凝材料总量中内掺10% UEA-D(Ⅲ)，混凝土早期强度提高40%，28天强度提高20%，后期强度稳定上升。
掺UEA-D(Ⅲ)混凝土的限制强度比自由强度提高10-15%。
4、掺UEA-D(Ⅲ)混凝土的抗硫酸盐性能高于普通混凝土，对钢筋无锈蚀，对水质无污染。
5、按冻融试验规范要求，抗冻标号≥D150。
二、适用范围1、适用于配制低温条件下施工的补偿收缩泵送混凝土。
2、适用于配制控制温差裂缝的大体积混凝土和防水混凝土。
3、适用于结构自防水工程、填充性膨胀混凝土工程、水泥制品等。
UEA-D(Ⅱ)是用UEA-D与特制缓凝减水剂复合而成，它具有UEA-D的补偿收缩、抗裂防渗性能，同时具有缓凝、泵送、减水等功能。
适用于日气温在15-40℃条件下的混凝土。
一、技术性能1、UEA-D（Ⅱ）的掺量为胶凝材料总量的10%（内掺），与不掺混凝土相比，减水率16%以上，凝结时间4-18小时，可配制出不泌水、不离析、有良好泵送性的补偿收缩混凝土。
2、在胶凝材料总量中内掺10% UEA-D(Ⅱ)，限制膨胀率为0.025%以上，可在混凝土中建立0.2-0.7Mpa予压应力。
其抗渗标号≥P30，达到抗裂防渗效果。
3、在胶凝材料总量中内掺10% UEA-D(Ⅱ)，混凝土强度和其他力学性能与空白混凝土基本相同，后期强度稳步上升。
混凝土膨胀剂
水化热适宜
高性能 膨胀剂
膨胀速度适宜
长期性能稳定
➢ 氧化镁膨胀剂
1、氧化镁膨胀剂简介
氧化镁膨胀剂的起源和发展
1980年， 美国P.K Mehta正式提出，混凝土 工程可利用MgO补偿温降收缩应力， 以减少收缩裂缝，增强工程耐久性。
1989 年 ， 国 家 能 源 部 鉴 定 “ MgO 混 凝 土 快 速筑坝技术”为国际领 先水平。
1、混凝土配合比（水胶比、浆骨比） 2、水泥组分与性能（细度、C3A） 3、矿物掺合料（粉煤灰、矿粉） 裂缝控制技术 4、骨料（含泥量） 5、纤维（早期抗裂） 6、补偿收缩技术—膨胀剂 7、特种外加剂（减缩剂、内养护剂） 8、施工养护（保温、保湿）
补偿收缩混凝土的膨胀变形曲线
限制膨胀率ε2
补偿收缩设计 ：|ε2 - Sm|≤ SK
先进生产线
国内先进的立磨膨胀剂生产线，年产能达到30 万吨。在全国范围内，这是首次将立磨系统应 用于膨胀剂的粉末生产。 全国最先进的特种砂浆生产基地。
熟料基地
在浙江投资建设全国最先进、最大的回 转窑熟料生产基地，也是唯一的膨胀剂 熟料专用生产基地，产能达到40万吨， 确保产品质量。
6、新方向
绝湿膨胀大
定义： 混凝土在初凝前由于水分蒸发，混凝土内部水分不断向表面迁移，
形成混凝土在塑性阶段体积收缩产生的裂缝。 诱发原因： 1.混凝土浇筑完成后没有及时抹压收光，或者抹压收光的次数不够 （一般至少要抹压两次以上）； 2.拆模时间过早，导致水份损失过快； 3.施工后没有覆盖具有保水作用的土工布或草席或麻袋。
诱发原因：
1.混凝土坍落度控制不当，到现场的混凝土太稀（坍落度超过220mm）； 2.施工时存在现场往搅拌车内加水的情况； 3.振捣时出现过振的情况，导致混凝土上下分层；
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制作人：李祎
(2) 石灰系膨胀剂 以CaO为膨胀源，由普通石灰和硬脂酸按一定比例共
同磨细而成。硬脂酸，一方面起助磨剂作用，另一方石灰 表面粘附了硬脂酸形成一层硬脂酸膜，起到了憎水隔离作 用，使氧化钙不能立即与水作用，而是在水化过程中膜逐 渐破裂，延缓了氧化钙的水化速度，从而控制膨胀速率。 其膨胀反应：
日产膨胀熟料1200吨生产线
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生产线
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熟料生产线出窑膨胀熟料
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熟料生产线检测中心
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各种膨胀剂并无引气性，含气量不受影响。
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（4）凝结时间 凝结时间缩短一些。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。 （5）钢筋锈蚀
各种膨胀剂的原材料中均不含有氯离子，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。 （6）强度影响
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主要原料：铁屑来源于机械加工的废料，氧化剂有重铬酸盐、 高锰酸盐。触媒剂主要是氯盐。还可以加一些减 水剂做分散剂。
用途：目前这种膨胀剂用量很少，仅用于二次灌浆的有约束 的工程部位，如设备底座与混凝土基础之间的灌浆， 已硬化混凝土的接缝、地脚螺栓的锚固等。
膨胀速率对温度，湿度等环境影响十分敏感而较难于控制， 生产及使用时间不能间隔过长，保质期短等原因而较少用于一 般混凝土的补偿收缩。
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静态爆破
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（3）铁粉系膨胀剂 方法：铁屑和一些氧化剂、触媒剂、分散剂混合制成， 在水泥水化时以Fe2O3形式成膨胀源，其主要反应为：
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用途： 1. 制成灌浆料，用于大型设备的基础灌浆和地脚螺栓的灌浆。 2. 使混凝土减少收缩。增加体积稳定性和提高强度。 2. 无声爆破时用的静态破碎剂。利用混凝土抗压强度大，抗拉 强度小，两者相差10～20倍。静态破碎剂在20℃温度时可以 达到30MPa的膨胀压。在4～24小时内体积膨胀1.5～2倍。当 膨胀应力超过抗拉强度时，被破碎物体发生开裂。在整个过程 中无噪声，无粉尘，无毒气。属于无公害的安全爆破。
由于增加了混凝土密实性，其抗冻性能应有所改善，至 少不低于不掺的。
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3. 膨胀剂的应用
（1）补偿收缩混凝土
收缩
拉应力大于抗拉强度
渗漏、腐蚀破坏 耐久性下降
裂缝
扩展
膨胀剂：在混凝土凝结硬化的初期1——4天龄期内产生一定 的体积膨胀，用以补偿混凝土收缩。用膨胀剂产生的自应力 来抵消收缩应力，从而保持混凝土的体积稳定性。
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地脚螺栓的锚固
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2. 膨胀剂对混凝土性能的影响
（1）流动度 流动度降低，塌落度损失也会增加，原因是水泥水化
的同时膨胀剂也水化生成钙矾石或氢氧化钙，与水泥有“争 水”现象。 （2）泌水率
泌水率降低些。由于早期膨胀而水化较为充分的原因， 但总的影响不十分明显。 （3）含气量
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明矾石
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复合型膨胀剂：吸收了石灰型和明矾石膨胀剂的优点，膨胀 来源于过烧石灰和钙钒石的双重作用。它是以石灰石，铝土 质材料磨制成生料，经1400～1500℃煅烧成熟料，再经配料 磨细而成。主要产生膨胀性化学反应如下：
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（2）混凝土自防水
许多混凝土构筑物有防水、抗渗要求，除采取混凝土 外部的防水处理外，混凝土的结构自防水也是非常重要的。 膨胀剂常常用来做混凝土构件自防水材料。如用于地下防 水工程、地下室、地下建筑混凝土、地铁、储水池、游泳 池、屋面防水工程等。
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掺加膨胀剂取代等量水泥对混凝土强度无明显的不利影响。 早期强度会略比不加的提高一些，而28d强度则会略有一些下 降。养护条件好的情况下，后期强度会因为混凝土内部的密实 性增加而提高。
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（7）抗渗性 膨胀剂在补偿收缩的同时会提高混凝土的密实性。膨胀
剂在水化过程中都要生成大于自身体积的水化产物，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 地阻塞了空隙和切断了毛细管通路，使结构一步步更加致密 而大大的降低了渗透系数，提高了混凝土的抗渗标号，增加 了混凝土的耐久性。 （8）抗冻性
膨胀剂粉磨流程图
制作人：李祎
CSA产生钙钒石的化学反应为：
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制作人：李祎
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膨胀熟料的SEM图
球形状的CaO晶粒尺寸在10微米左右，CaO晶粒被C3S和C4AF包 裹着，延迟了CaO的水化速度。
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（3）自应力混凝土
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球形状的CaO晶粒尺寸在15微米左右，由于CaO晶粒尺寸随着煅烧 的温度越高，其晶粒尺寸增大。
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水泥石的SEM图
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掺膨胀剂水泥石的SEM图
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UEA是由硫铝酸盐水泥熟料加明矾石，石膏共同磨细制成。 其产生膨胀的主要化学反应为：