使用膨胀剂防治混凝土开裂的关键技术

一一ｌｌｌ。一＿一一＿　ｌ　ｌ一　一＿＿一。。　。。。　一ｌｌ—ｌｌ＿＿一一一一使用膨胀剂防治混凝土开裂的关键技术　王雪峰　．　罗　梅　１开封盛和建筑安装有限公司（４７５０００）　２开封市建筑工程质量监督站（４７５００４）　摘要：通过对膨胀剂在混凝土中作用机理的分析，认为只有对掺膨胀剂的混凝土进行合理的配合比设计　和充分的保湿养护，才能有效控制混凝土裂缝的作用。　关键词：膨胀剂；补偿收缩混凝土：养护　随着《通用硅酸盐水泥》（ＧＢ　１７５—２００７）标准的实施，水　凝土会大量脱水．由于水化反应的停止．会加大混凝土的收　泥的细度和早期强度大大提高，加之高砂率、高流动性的预　拌混凝土的大量应用，混凝土结构物的裂缝比以往更加严重。　缩，使得混凝土的裂缝提前出现，同时由于水化所需求的水　供应缺乏，或者由于硫铝酸钙水化不充分形不成足够的膨胀　值，或者膨胀率大于水泥水化速度而影响了强度的发展。甚　至膨胀能力被尚有塑性的混凝土“吸收”．掺加ＵＥＡ后不仅　没有对控制裂缝起到效果．反而会加剧混凝土的开裂。　如何对结构物裂缝采取有效的控制已成为所有混凝土工作　者必须面对的问题。根据施Ｔ经验，在混凝土中掺加适当的　ＵＥＡ膨胀剂制成补偿收缩混凝土，同时对混凝土进行合理　的配比设计，采取关键的施工技术和充分的保湿养护，可对　混凝土的裂缝进行有效的控制。我国从８０年代中期就开始　进行混凝土膨胀剂的研制与工程应用，但是长期以来，由于　设计和施工单位对膨胀剂的片面认识，这项技术在控制混凝　２　ＵＥＡ混凝土配比设计要点　所选用的水泥、砂、石、掺合料、外加剂等各类原材料质　量均应符合相应标准的要求。配比设计应按《普通混凝土配　合比设计规程》（ＪＧＪ　５５—２０００）并结合《混凝土外加剂应用技　术规程》（ＧＢ　５０１１９—２００３）进行。胶凝材料最少用量（水泥、　膨胀剂和掺合料的总量）应满足：补偿收缩混凝土３００　ｋｇ／ｍ，．　填充用膨胀混凝土３５０　ｋｇ／ｍ　，自应力混凝土５００　ｋｇ／ｍ　，水胶　比不宜大于０．５。用于有抗渗要求的补偿收缩混凝土的水泥　用量应不小于３２０　ｋｇ／ｍ　，当掺人掺合料时．其水泥用量不应　小于２８０　ｋｇ／ｍ　。补偿收缩混凝土的膨胀剂掺量不宜大于　１２％，不宜小于６％；填充用膨胀混凝土的膨胀剂掺量不宜大于　１５％，不宜小于ｌ０％。其掺人量的计算方法属于内掺法。　土结构裂缝方面没有取得应有的效果。鉴于此，笔者从膨胀　剂的膨胀机理来探讨膨胀剂控制混凝土裂缝的技术要点。　１膨胀机理分析　补偿收缩混凝土配比设计时，依据生产厂家使用说明书　中推荐的掺量，采用内掺法（ＵＥＡ等量取代水泥）将ＵＥＡ掺　人混凝土中，在混凝土凝结硬化的初期ｌ～１４　ｄ龄期可生成大　量膨胀结晶水化物一三硫型水化硫铝酸钙即钙矾石。使混凝　土产生适当体积膨胀用以补偿混凝土的收缩，在钢筋、邻位等　的约束下，可在混凝土中建立０．２～０．７　ＭＰａ的预压应力，抵消　混凝土干缩时产生的拉应力，也推迟混凝土的收缩过程，使其　抗拉强度得到较大增加，当混凝土开始收缩时．足以抵消混　凝土收缩应力的作用．从而防止或减少混凝土收缩裂缝。　ＵＥＡ在水化生成钙矾石过程中需要大量的水，钙矾石分　子中有３２个结晶水，更需要大湿度的环境，尤其是在混凝　土浇筑早期，如果湿度不够，即使是延长养护时间也难以达　到其应有的极限膨胀值。可见，对补偿收缩混凝土进行保湿　养护是保证其充分水化的必要条件。　膨胀剂的膨胀作用除了有大小不同之外，更重要的是应　合理的发挥其作用的时间。膨胀作用应当在混凝土具有一　定强度的一段时间内以一定的速率增长，才能发挥其最佳效　果　如果太早则因强度不够或是混凝土尚有一定塑性时膨　胀能力被吸收而发挥不出来。如果膨胀太迟则又会因混凝　土已具备较高强度。膨胀作用又可能破坏已形成的水泥石结　构。只有全面了解膨胀剂的作用机理，并合理控制影响膨胀　作用的各个因素，才能使补偿收缩混凝土的使用取得理想效　果　膨胀剂的膨胀作用主要发生在混凝土浇筑的初期１～４　ｄ，　一３施工控制　尽管补偿收缩混凝土的使用已有多年，但由于目前建筑　工程中裂缝的普遍出现．对补偿收缩混凝土的防裂机理及施　工技术做更加深刻的研究，可以使这项技术在建筑Ｔ程中发　挥有效的作用。　膨胀剂防止裂缝必须与诸多条件配合起来才能有效，其　中养护不好是在施ｉ中最容易出现的问题，尤其是在炎热或　者大风干燥的天气。掺加ＵＥＡ的补偿收缩混凝土需要有比　普通混凝土更加严格的养护措施才能发挥其膨胀作用，保　湿养护是补偿收缩混凝土施工中最重要的环节。　掺有ＵＥＡ的混凝土必须加强养护，在混凝土浇筑后的　１～１４　ｄ必须采取湿养护，以保证早期膨胀量得以充分发挥，避　免后期膨胀过大。考虑到施工进度的影响，如果无法采用覆　盖草帘的办法，则在混凝土终凝后开始进行浇水养护，浇水　次数以能保持混凝土表面湿润为宜，养护天数不少于１４　ｄ。　４结语　使用ＵＥＡ配制的补偿收缩混凝土应通过合理的设计，　并对混凝土进行充分的保湿养护，才能对控制混凝土裂缝有　显著效果。　般在１４　ｄ以后其膨胀率就趋于稳定。这期间也是水泥水　化的重要阶段。如果在混凝土浇筑后没有进行保湿养护，混　１　３７