理论上膨胀混凝土是防止和减少收缩裂缝的一种低成本技术,但是由于在有效膨胀、膨胀速率调控、绝湿环境膨胀等理论问题方面没有突破,膨胀水泥基材料的发展遇到很大的技术瓶颈。研究普遍认为膨胀剂能降低新拌混凝土流动性,且随掺量增加降低效果越明显。这是由于膨胀剂水化通常发生在早期,造成混凝土中自由水降低;同时产物生成量多,针状或柱状钙矾石和板状氢氧化钙显然增大了水泥净浆的粘度和屈服剪切应力,进而降低了新拌混凝土流动性。有学者发现:10%的HCSA和UEA掺入混凝土后,扩展度分别降低25mm和15mm;随HCSA掺量增加,流动性降低;膨胀剂掺量相同时,水胶比越低,加入HCSA的超高性能混凝土流动性越低。膨胀剂能使高性能混凝土的流动性损失较大,因此不宜掺入过多。 在对混凝土温度进行控制时还应考虑到,膨胀剂不仅不能降低混凝土的温升,而且在反应过程本身也发热。直销UEA膨胀剂价格
任何事物都存在对立统一的规律:对立是的,在一定条件下对立双方互相转化是相对的。早发现的钙矾石是硫酸盐侵蚀混凝土的产物,因其产生膨胀而破坏混凝土结构,被称作“水泥杆菌”。当这种适当的膨胀发生在混凝土硬化初期的约束条件下时,就可以填充混凝土中的孔隙,增加混凝土密实度,进而可将多余的膨胀能(表现为内部的压应力,即自应力)储存下来,以补偿混凝土收缩或承载产生的拉应力(见图1的示意)。膨胀剂的发明和应用的过程典型地符合辩证法的规律,膨胀剂的发明正是运用辩证法化害为利的典型。对其他引起混凝土膨胀破坏因素作用的转化也如此。在上世纪90年代以前,由于膨胀剂尚无大量生产,售价较高,补偿收缩混凝土主要只用于防渗层、抢修、锚固接缝等,构件尺寸都不大。随着生产的扩大和推广应用的进行,形成了一种思维定势,认为只要掺膨胀剂就能减小收缩而不裂,而忽略了条件。为了防裂,无论墙、板、梁,还是大体积的基础地板,不管强度高低,膨胀剂被当成防裂的万金油。结果膨胀剂不再表现出“”。有人反映“掺了膨胀剂比不掺裂的还多”,甚至“掺膨胀剂的基础底板泡在水里也开裂了”的现象也是有的。一些设计单位、主管部门、施工单位因此又走向另外的极端。 直销UEA膨胀剂价格此时需水量很大的膨胀剂的水化反应可能受到抑制。
UEA膨胀剂加入到水泥混凝土中,拌水后生成大量膨胀性结晶水化物产生的压应力可大致抵消混凝土干缩时产生的拉应力,从而防止或减少混凝土收缩开裂,并使混凝土致密化。加入UEA膨胀剂的钢筋混凝土,由于UEA膨胀剂的膨胀力引起的钢筋张拉,其反力使混凝土受到压缩应力,能在钢筋中建立0.2~0.7MPa预应力。因此,发挥了和预应力法同样的机械张拉钢筋的效果。加入膨胀剂的混凝土和砂浆受到外部完全约束时,UEA的膨胀力在内部作用,钙矾石结晶不断填充孔隙,可以得到非常致密的无收缩**混凝土和砂浆,发挥与机械压力同样的效果。
设置后浇带,是我国常用的防止大体积混凝土开裂的有效方法。合理设置有效的后浇带,并有可靠经验时,可适当增加伸缩缝间距,但不能用后浇带代替伸缩缝。同时掺膨胀剂混凝土还应设置沉降缝、伸缩缝。当增大伸缩缝间距时,尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响,设计人员不能简单地采取某些措施就盲目地增大伸缩缝。伸缩缝间距一般不宜超过50~60m,不宜完全取消伸缩缝。后浇带的浇筑应当在已浇筑的膨胀混凝土收缩基本稳定后进行,至少应在混凝土膨胀基本结束后1个月后进行。由于后浇带施工不但麻烦,而且还会延长工期,有时还可能渗漏。因此目前大量采用的是以膨胀加强带取代后浇带。但值得注意的是,不能因设置膨胀加强带而取消伸缩缝,而只是适当延长伸缩缝的间距。 另外膨胀剂中重要组分CaSO4的溶解度和溶解速率都很低,其溶出量随自由水的减少而减少。
普通混凝土在硬化过程中均会发生体积收缩,常见的体积收缩是由于混凝土水分的散失或湿度下降引起的干缩和由于水泥水化热的散失或混凝土温度下降引起的冷缩。当混凝土的收缩值大于极限变形值,收缩变形引起的拉应力大于混凝土的极限抗拉强度时,混凝土将产生裂缝,导致混凝土的整体性、耐久性下降。由于不同原因致使开裂和收缩,使得人们需要一种能够减少开裂和收缩的新型混凝土,所以,膨胀混凝土应运而生。膨胀混凝土的一种就是在混凝土配制过程中掺加膨胀剂,制作补偿收缩混凝土。我国目前补偿收缩混凝土应用的理论基础是吴中伟院士提出的补偿收缩理论。他指出:混凝土达到的变形值D(限制膨胀变形或限制收缩变形)等于比较大限制膨胀变形ε2减去限制收缩s2,加上弹性伸长εs,加上塑性伸长,加上或减去混凝土徐变。当D≤混凝土的极限拉伸值εk=2×10-4时,混凝土不会开裂。 为了防裂,无论墙、板、梁,还是大体积的基础地板,不管强度高低,膨胀剂被当成防裂的万金油。直销UEA膨胀剂价格
掺膨胀剂混凝土和水泥砂浆必须通过试验确定外加剂掺量。直销UEA膨胀剂价格
在。当水灰比从,膨胀水泥的膨胀率增加。这是因为,较大水灰比的混凝土中较大的孔隙率可吸收较多的膨胀能,而较致密的混凝土才能产生较大的膨胀。当时没有水灰比小于。现今的混凝土水灰比普遍小于,甚至。清华大学阎培渝教授和他的研究生实验的结果表明,掺膨胀剂的混凝土水灰比从,膨胀率随水灰比的减小而增大,与早先的结果相符,而水灰比进一步减小到,则膨胀率减小。即使从理论上来说,使水泥完全水化而毛细孔隙率少的水灰比是,水灰比低于,混凝土中的水也是不足的。水灰比很低时,混凝土中的自由水很少,而水泥水化则随水灰比降低而加快,与反应时需要大量水的膨胀剂争夺自由水。同时,膨胀剂中重要组分CaSO4的溶出量随自由水的减少而减少。因此当水灰比低于,膨胀剂的效果会受到影响,膨胀剂会反应不完全而残留,在有水存在的环境中还可能继续反应而生成二次钙矾石。 直销UEA膨胀剂价格
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