矿物掺和料对混凝土的膨胀有抑制作用,但是实验表明,不同掺和料的作用不同,对尚无实验根据的掺和料,需要在使用前做实验。粉煤灰掺量对膨胀效果的影响是的。在一定掺量下(如20%),养护方式的影响比较大。这正说明使用膨胀剂的混凝土掺入粉煤灰后尤其需要加强水养护以补充水分。粉煤灰掺量较大时(如图中的40%),由于28天以前粉煤灰基本上不参与反应,尽管水胶比已相应降低以达到相同强度等级,而水和水泥的比值却增加很多,则密封养护和水养护的效果就差别不大了。因此掺膨胀剂的混凝土中粉煤灰掺量不宜太大,并加强水养护。当要考虑耐久性时,应当进行实验。混凝土龄期越长,粉煤灰抑制膨胀的作用越。但是其他品种掺和料的作用就未必与此相同。就像天然沸石岩的作用,显然是初期(7天)对膨胀不仅不抑制,反而是促进的,并随掺量而增加;28天才开始有所抑制;龄期越长,掺量越大,抑制效果越明显;SO3越多时,抑制作用出现得晚些。对膨胀的这种早期促进、后期抑制的作用恰恰符合掺膨胀剂的目的,对混凝土结构是有利的。 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。上海直销UEA膨胀剂优惠
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。 上海直销UEA膨胀剂优惠一些设计单位、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。
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。
利用高效UEA、AEA、FEA3种膨胀剂及H、NF、TOP、SPA、UNF5种萘系高效减水剂,按标准方法制备胶砂试件检验膨胀率,结果如表2-1所列。说明减水剂的引入,使水中7d、28d限制膨胀率均有一定的提高,但增大了干空28d的收缩,或者说从水中转入干空后,膨胀率落差增大。可以认为,减水剂在一定程度上会削弱和降低膨胀剂的抗裂及补偿收缩作用。为了研究膨胀剂对泵送混凝土工作性能的影响,选取NF、H、FDN3种减水剂及4种膨胀剂进行1:2砂浆流动度经时变化试验,膨胀剂内掺量均为10%,结果如表3所列。可以看出,在使用单一减水剂条件下未引入缓凝、保塑组分,和未掺膨胀剂的空白砂浆相比,各膨胀剂均不同程度地导致砂浆流动度的经时损失,按流动度损失轻重为序,依次为FEA、AEA、高效UEA、UEA-II。这与各膨胀剂含有的铝酸盐矿物形态、数量、Ca2S04及细度有关,一般来说膨胀剂对水泥有促凝作用,这种促凝对流动度的丧失速度起关键作用。FEA砂浆流动度损失小,是因为膨胀剂自身含有化学外加剂载体,对外加剂具有分散性,易于发挥外加剂的作用。 这一理论在膨胀剂发展初期的应用是成功的。
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。 这正说明使用膨胀剂的混凝土掺入粉煤灰后尤其需要加强水养护以补充水分。上海直销UEA膨胀剂优惠
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。上海直销UEA膨胀剂优惠
根据王栋民的研究成果,同样的膨胀剂品种和掺量,在混凝土中的膨胀效能较低。这可能是由于混凝土强度发挥快,很快形成刚性结构,抑制了膨胀剂的膨胀效能发挥。在混凝土内部致密结构内,没有足够空间供钙矾石结晶生长,钙矾石以膨胀能力较小的分散微晶状态存在,使结构更加致密。此时膨胀剂更多地发挥增强剂的作用,但补偿收缩的能力下降。所以,膨胀剂在大体积补偿收缩混凝土结构内的膨胀能力将低于标准状态下的测定值,其相差幅度难于估计。如果控制不当,膨胀剂产生的膨胀应力不足以补偿结构内部的收缩应力时,即使使用了膨胀剂,结构也难于避免开裂。这需要引起膨胀剂生产厂家和应用单位的重视。在混凝土中,还需要考虑收缩补偿对象变化的问题。膨胀剂主要补偿温度收缩和干燥收缩。但在大体积混凝土结构中,干燥收缩并不是一个严重的问题,而自身收缩却很大,如何补偿在水化早期发生的大幅度收缩是膨胀剂面临的新问题,现在的补偿收缩理论没有考虑这个问题。 上海直销UEA膨胀剂优惠
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