通常,混凝土浇筑成型后不可避免地发生收缩,严重的甚至导致开裂,导致强度降低,耐久性降低,预应力结构中预应力的损失和混凝土结构外观及清洁性的降低。膨胀混凝土就是以添加一定量ZY膨胀剂的方式,使得对应的膨胀效果达到建设需求,此时控制膨胀剂的剂量就是控制其收缩力和弹性的重要方式和方法,简单来讲,如果需要较强的收缩力和弹性,就需要加大剂量。膨胀混凝土的运用效益为:避免混凝土出现开裂的情况。为了达成这样的效益还需要考量到其局限性,在使用过程中,考量好施工技巧的问题,才能够有效的发挥膨胀混凝土的效能。具体来讲,其工作的原理为: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,由此使得混凝土压应力和钢筋拉应力处于相对平衡的状态,由此保证膨胀混凝土能够在建筑结构施工中发挥积极作用。 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。山东UEA膨胀剂报价
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。山东UEA膨胀剂报价当水灰比为0.45左右、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℃。
由于水泥生产的变化和混凝土强度的提高,现代混凝土构件断面小尺寸超过30cm时,如不采取有力措施,都像过去的大体积混凝土一样,内部会产生很高的温度。膨胀剂中的膨胀组分无论是钙矾石的生成还是CaO的水化都与温度有关。已生成的钙矾石从约65℃开始脱水,同时在此温度下新的钙矾石不再生成;CaO溶解度在冷水(10℃)和热水(80℃)中分别为。而厚度超过80cm的基础底板在常温下浇筑时,其内部温度都会超过65℃。在混凝土降温以后,反应可继续进行。但如果内部温度很高,或构件尺寸太大,降温缓慢,在混凝土强度发展到较高时再反应,产生膨胀,可能就成了对结构不利的“延迟生成钙矾石”。因此控制大体积混凝土内部的温度对掺膨胀剂的混凝土来说很重要;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。除了(膨胀)能通过限制使混凝土内部建立一定压应力之外,其它如干缩、温度变化以及结构上的使水泥混凝土产生裂缝的各种因素,对膨胀水泥混凝土仍然同样起作用。在设计时必须注意到这点。此外,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。
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。 还有一种膨胀机理为水化反应生成气体而形成微膨胀。
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。 混凝土压应力和钢筋拉应力处于相对平衡的状态,由此保证膨胀混凝土能够在建筑结构施工中发挥积极作用。山东UEA膨胀剂报价
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在配制防渗混凝土时,按规范规定:水泥用量不得小于300kg/m3,如掺入粉煤灰,则水泥用量不得小于280kg/m3。以此为基准设计膨胀剂的混凝土配合比。由于各厂的水泥和粉煤灰活性不同,各地砂石质量差异较大,施工选用混凝土的坍落度也不同,因此,试验室应参考以往的经验,结合试验中得到的技术参数,确定基准混凝土的水泥和粉煤灰单方用量,再计算膨胀剂的掺量。大量工程实践表明,基于不同结构位部位的收缩变形有大小,防水工程的底板混凝土的限制膨胀率ε2=~ε2=~,后浇带或膨胀加强带ε2=~。因此,不同的结构部位的膨胀剂掺量是不同的。由于膨胀剂与水泥和减水剂的适应性不同,试验表明,在同一配合比下,用冀东水泥的混凝土膨胀率较小,而用琉璃河、邯郸水泥的混凝土膨胀率较大。 山东UEA膨胀剂报价
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