膨胀剂代替水泥后混凝土强度会降低掺加膨胀剂混凝土试件在湿养护过程中呈现为无限制的自由膨胀状态,钙矾石膨胀对水泥结构有微小破坏,而膨胀作用主要表现在1~7天,所以7天抗压强度比空白混凝土下降10%左右属于正常现象。在实际工程中,混凝土结构必然受到钢筋的内约束和外部边界的外约束,混凝土的变形呈现为限制膨胀的状态。比如,混凝土底板受到基底和两维邻位的约束,混凝土墙受到基底及两侧端墙的约束,其限制膨胀与试件的自由膨胀不同。试验表明,带模养护的混凝土试件的限度强度比不带模养护的混凝土试件强度高10%~15%,因此,不必担心膨胀混凝土强度的下降。有资料介绍,当膨胀剂掺至14%~15%时,混凝土强度有所降低,建议将其强度提高一级。 一些设计单位、主管部门、施工单位因此又走向另外的极端,拒绝使用膨胀剂。上海专业UEA膨胀剂报价
近年来,关于钙矾石的分解温度一直存在争论。国际上比较一致的看法认为钙矾石在温度高于70℃时会发生分解。国内一些人则认为温度高于80℃时钙矾石才会发生分解,还有人认为超过100℃钙矾石才分解。虽然只有10℃之差,但对于膨胀剂的适用范围却有很大影响。对于厚度超过1m的基础底板,当外界温度为20℃左右时,混凝土内部的温度会超过70℃。例如北京航华大厦厚度为~5m的基础底板,使用矿渣硅酸盐水泥,掺用了20%的粉煤灰和EA-2型减水膨胀剂,8月份浇筑,实测混凝土内部最高温度为79℃。《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119-2002中规定,含硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂的混凝土不得用于长期环境温度为80℃以上的工程。虽然规范没有定义多长时间算“长期”,但考虑到安全系数,如果没有降温措施,厚度在2m以上的混凝土结构就不应使用膨胀剂,厚度超过1m的基础底板也需要慎重使用膨胀剂。根据我们的研究成果,膨胀剂在30℃~40℃水化时,膨胀能力比较大,超过50℃,膨胀能力开始下降,60℃以上膨胀能力就很低了。而大体积混凝土内部温度超过50℃是很普遍的情景。所以对于厚大结构,采用膨胀剂来补偿收缩的作用很小。 河南专业UEA膨胀剂添加膨胀剂的混凝土,会出现化学反应,表现出膨胀的效果,由此使得钢筋和相邻部位出现拉力受阻的情况。
按照标准,掺入膨胀剂的混凝土的膨胀、收缩性质是在养护温度为20±2℃,养护湿度大于90%的条件下,利用100mm×100mm断面的试件测定的。掺入膨胀剂后,尽管取代了等量的水泥,但由于含铝相组分和石灰(含于复合膨胀剂中)的水化热较大,并不会降低混凝土的温升,反而可能使混凝土温升有所提高。当水灰比为、使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥而又掺入膨胀剂时,混凝土的绝热温升可达55℃。混凝土的水胶比低、结构致密,外部水分难于进入。混凝土是热的不良导体,大体积混凝土芯部的热量难于散发。所以大体积混凝土芯部在浇筑后的几天内,处于近似绝热绝湿状态。在这样的环境中,补偿收缩混凝土的水化过程将与标准状态下养护的小试件有很大差别,并影响其性能。
由于膨胀剂凝结速度快,凝结时间比水泥早,同时膨胀剂早期快速水化反应消耗大量水,生成大量水化产物,使得凝结时间提前,进而增加了混凝土坍落度经时损失。有研究认为,掺膨胀剂后,新拌混凝土坍落度经时损失加快,这是由于膨胀剂早期水化较快,随时间推移,钙矾石、氢氧化钙等结晶产物析出量逐渐增多,进而导致粘聚度增强引起的。由于膨胀剂的掺加加速了胶凝材料水化,晶体析出迅速,因此缩短了新拌混凝土中结构网络框架形成时间,故初凝时间较短。如果膨胀剂使混凝土凝结时间提前,内掺12%~15%UEA膨胀剂的新拌混凝土,与未掺膨胀剂的空白混凝土相比,约提前60min。另外,UEA和HCSA两种膨胀剂均可缩短混凝土凝结时间,10%掺量下,掺HCSA与UEA和未掺膨胀剂的初凝时间分别为,,同等掺量时,HCSA膨胀剂更能缩短混凝土的初凝时间。目前,膨胀剂对混凝土工作性影响研究多集中在硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂,而对于氧化钙类和氧化镁类膨胀剂研究较少,尤其是氧化镁类膨胀剂与其它种类膨胀剂相比,具有需水量少,膨胀速度慢特点,结论可能有差异,但有待于进一步研究。 掺膨胀剂的大体积混凝土重要的是控制温升。控制温降则是对任何混凝土都至关重要的。
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。 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。四川优惠UEA膨胀剂便宜
目前膨胀剂的性能、应用对象和使用环境都发生了很大变化。上海专业UEA膨胀剂报价
设计图中或膨胀剂生产厂家给出的膨胀剂掺量,常常不分其结构和所在部位,统一规定某一数量。例如,主体结构混凝土UEA的掺量为水泥用量的10%~12%;后浇带混凝土中的掺量为水泥用量的12%~14%;膨胀加强带混凝土中的掺量为水泥用量的14%~15%。需要指出的是,生产厂家或设计图中推荐的膨胀剂掺量只能作为参考,施工时一定要根据工程的具体情况检测混凝土的限制膨胀率,并以此作为膨胀剂掺量的依据。由于混凝土膨胀剂的使用是受多种条件限定的,所以绝不是一掺就灵,一掺就能保证混凝土不裂;也并非有些人想象的那样,按使用说明书上规定的掺量加入混凝土中就万事大吉。这里要指出,混凝土膨胀剂并非混凝土防裂的“灵丹妙药”,正确地讲,它只是控制混凝土裂缝产生的一种“良药”。 上海专业UEA膨胀剂报价
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