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混凝土膨胀剂应用中存在的问题
发布者:管理员   |   发布时间:2021-01-08   |   所属分类:行业知识   |   阅读次数:130

膨胀剂应用中存在的问题

    近年来,我国在混凝土膨胀剂的研制开发及推广应用方面取得了显著的成绩,但随着膨胀剂品种的增多和混凝土工程要求的提高,使混凝土膨胀剂的应用范围不断扩大,不成功的工程实例也不断出现。根据实践经验,目前混凝土膨胀剂在使用中出现的主要问题如下:

1.其他外加剂对膨胀剂效能的影响

    不同种类的外加剂与膨胀剂复合使用时,会对膨胀剂的膨胀效能产生不同的影响。我国混凝土专家对混凝土膨胀剂与减水剂的适应性进行了试验研究,研究结果表明:茶系高效减水剂在低水灰比、干燥空气中的膨胀混凝土的收缩增大,从而削弱了混凝土膨胀剂的补偿收缩效果。其他种类的外加剂对混凝土膨胀剂的效能有何影响,目前国内外这方面的研究资料还很少见到。

    原送剂是商品混凝土应用的基础,常为两组分或更多品种外加剂的复合,具有高效减水、缓凝、引气、大幅度提高混凝土的流动性等多种功能。当泵送剂与膨胀剂复合使用时问题将变得十分复杂。材料试验证明,商品混凝土中掺入的泵送剂的不同组分,对膨胀剂效能的发挥均有一定的影响,其中主要涉及以下几个方面。

①减水剂品种、掺量的改变对膨胀剂的限制膨胀率、自由膨胀率,以及对补偿收缩混凝土强度效能的影响。

②缓凝剂品种、掺量的改变对膨胀剂的限制膨胀率、自由膨胀率,以及对补偿收缩混凝土强度效能的影响。

③引气剂品种、掺量的改变对膨胀剂的限制膨胀率、自由膨胀率,以及对补偿收缩混凝土强度效能的影响。

④减水剂与缓凝剂复合参加时,各组分品种及掺量的改变,对膨胀剂的限制膨胀率、自由膨胀率,以及对补偿收缩混凝土强度效能的影响

⑤减水剂、缓凝剂与引气剂复合掺加时,各组分品种及掺量的改变,对膨胀剂的限制膨胀率、自由膨胀率,以及对补偿收缩混凝土强度效能的影响。

    由于以上因素的影响,在某些掺入合格膨胀剂的大体积混凝土、补偿收缩混凝土或高性能混凝土中仍会出现裂缝问题。因此,研究其他外加剂对膨胀剂的膨胀效能的影响,具有非常重要的实际意义

2.其他外加剂与膨胀剂相容性问题

    工程实践和材料试验均证明,相容性不仅指外加剂与水泥的适应性,更广泛的还应包括外加剂与外加剂之间的适应性。随着混凝土技术的发展,两种或多种外加剂在混凝土中复合使用,已成为现代混凝土技术的发展趋势。

    现在很多高性能混凝土、补偿收缩混凝土以及预应力混凝土中,都将膨胀剂与其他外加剂复合使用。因而,膨胀剂与其他外加剂复合使用时,它们之间的相容性已受到众多学者机构的关注。如复掺减水剂和膨胀剂,在保持流动度不变的情况下,可能会导致混凝土圩落度经时损失快、凝结速率快等问题;在补偿收缩混凝土中复掺减水剂、缓凝剂后可能会引起混凝土泌水、长时间不凝结等问题。

3.混凝土水胶比变化带来的问题

    高强和高性能混凝土的推广应用,使得混凝土的水胶比降低,混凝土中的自由水随水胶比的降低而减少,当掺有硫铝酸盐膨胀剂时,膨胀剂中的硫酸钙的溶出量随自由水的减少而咸少。因此,当混凝土的水胶比很低时,硫铝酸盐膨胀剂参与水化反应而产生膨胀的组分数量会受到影响,而早期未参与水化的膨胀剂组分,在合适的条件下可能生成二次钙砚石,破环混凝土的结构,因此对于低水胶比的混凝土,应选用水化需水量较小的氧化钙类膨胀剂。

4.大体积混凝土中的温升问题

    混凝土强度的提高,拌合物流动性增大,使得水泥用量增多,大体积混凝土中必然温度曾高。当硫铝酸盐系膨胀剂取代等量的水泥时,由于含铝相组分和石膏的水化热较大,不仅不会降低混凝土内部的温度,反而可能使混凝土的温升有所提高。如果在施工中控制不当,疏铝酸盐系膨胀剂所产生的膨胀应力不足以补偿温差应力时,混凝土会发生开裂。另外,钙巩石在70℃左右会分解成单硫型水化硫铝酸钙。当温度下降后,在适当的条件下又会形成钙巩石,混凝土产生膨胀,从而引起混凝土的开裂。因此对于大体积混凝土,应选用氧化镁系膨胀剂。

5.掺膨胀剂混凝土的耐久性问题

    研究结果表明,水泥石中形成的钙砚石抗碳化能力比较弱,钙砚石含量高时,混凝土的抗碳化的性能将降低。混凝土碳化将打破水泥水化产物稳定存在的平衡条件,使高碱性环境中稳定存在的水化产物转化为胶体物质,使混凝土结构的承载能力大幅度下降,同时,碳化还将显著增加混凝土的收缩,使混凝土产生微细的裂缝,而这些微细裂缝又降低了混凝土的密实性,导致混凝土的耐久性下降。材料试验证明,氧化钙类膨胀剂水化可产生膨胀相的氢氧化钙,可以增强混凝土的抗碳化性能。




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