混凝土抗裂防渗增强剂的研究与应用

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1、混凝土抗裂防渗增强剂的研究与应用文章来源：谢兴建文章作者：丘吉尔雪茄发布时间：2007-11-12混凝七抗裂防渗增强剂是一种有机高分子化合物和无机矿物质多种功能组分复合的材料，具有微膨胀、高抗裂防渗性主体功能，而H具自减水、缓凝、增强等功能一主要对混凝土抗裂防渗增强剂的功能组分构成、作用原理及性能特点进行分析，通过工程直用实例，表明该混凝}抗0引言随着混凝土结构向高性能发展，低水胶比混凝土的高收缩性使混凝土的抗裂防渗问题日益突出。目前商品混凝土企业为保证商品混凝土的缓凝和坍落度损失小(1h坍落度不损失)及远距离罐车运输要求，一般控制出厂坍落度为200mm，这就必然加大混凝土的初始坍落度，在

2、生产中增大用水量、用灰量及外加剂的缓凝保塑组分，并调整砂率。这些措施是导致混凝土收缩裂缝增大、增多的主要内因。混凝土裂缝主要由混凝土体积发生变化引起，而体积变化主要由物理、化学或物理化学的综合作用引起。为减小和消除混凝土裂缝，提高混凝土的抗裂防渗性能，应尽量保持混凝土体积的稳定性。就混凝土材料而言，可以通过提高混凝土自身的抗拉强度和拉伸极限应变实现，例如，采用多功能抗裂防渗剂的减缩降温或高弹性模量合成纤维(钢纤维、碳纤维或合成纤维)提高混凝土的整体抗拉直力、改善混凝土的抗裂防渗性能。钢纤维、碳纤维的价格昂贵，高弹性模量合成纤维的抗拉强度又较低，且纤维在混凝士中易打结、难以达到均匀分散，因此

3、纤维混凝土的使用受到一定限制。混凝土复合外加剂的应用技术已较为成熟，在国内众多水工建筑、超长建筑、高层建筑地下结构等重大项目中，通过采用混凝土抗裂防渗增强剂与常规原材料和优化配合比相结合，达到_r减缩降温、抗裂防渗的目的。l混凝土抗裂防渗增强剂的研制1．1混凝土抗裂防渗增强剂的功能组分构成模式本研究的混凝土抗裂防渗增强剂是一种新型无机矿物质和有机高分子化合物多重功能组分复合的材料。具微膨胀、高抗裂防渗性等主体功能，且具有减水、缓凝、增强等多重功能。要实现混凝土的抗裂防渗性能，必须改善混凝土的微观结构，微观结构中界面过渡层是对性能影响最至关重要的部分=界面过渡层是指水泥浆(水泥基相)和骨料之

4、间的部分。从微观的角度看，过渡层的特点是Ca(OH)的富集和结晶的定向排列_】】。砂浆和混凝土中，骨料和水泥浆的界面是多孔质的，形成结合力很差的过渡区，砂浆与混凝土的强度往往受过渡区的支配：因此，研究混凝土抗裂防渗增强剂的功能组分，必须考虑其对混凝土界面结构的影响。综合国内9t,x,t复合外加剂研究方法的分析，混凝土抗裂防渗增强剂的功能组分构成可以表示为图1(图中括号内的功能组分是待选项，其它组分则是必选项)。__1．1．1塑化减水组分塑化减水组分可以采用萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐系和脂肪族系高效减水剂。这些外加剂中以萘系和三聚氰胺系应用较广泛，但三聚氰胺系的产品主要是水剂，使用范围不及

5、萘系。而脂肪族系高效减水剂是近几年才使用的外加剂，应用较少，其减水性能不亚于萘系，保坍效果优于萘系和三聚氰胺系高效减水剂。目前混凝土抗裂防渗增强剂普遍采用萘系作为塑化减水组分。1．1．2增密组分混凝土抗裂防渗增强剂的增密组分一般选用矿物超细粉，如粉煤灰、硅灰、矿粉等。增密组分在其中主要起到改善混凝土界面过渡层的作用。对磨细矿渣和矿粉的研究表明，两者均对减小混凝土的收缩、改善混凝土坍落度损失有利，而且，粉煤灰和矿粉的掺人对减弱混凝土早期开裂有利。矿物超细粉自身性能的不同也会影响复合外加剂的性能。1．1．3体积稳定组分当选用具有一定保水性的材料时，可在混凝土中有效保水，且随着水化进行缓慢释放部

6、分水分，为微膨胀组分的水化提供水源，使补偿收缩具有长效性，混凝土后期收缩明显减小，控制混凝土收缩远低于临界开裂变形值。1．1．4增强组分增强组分主要使混凝土在初凝后很快进入终凝，提高混凝土早期抗拉(压)强度，在受到初始收缩产生的拉应力作用时，其抗拉(压)强度足以抵抗收缩拉应力，改善混凝土的早期性能。1．2混凝土抗裂防渗增强剂的原理分析(1)塑化减水组分具有的高效减水性能，使混凝土的用水量大幅度降低，明显降低水灰比，同时可减少混凝土中有害的多余水，减小孔隙率，减少贯通孔隙的产生，可有效地减小混凝土的内部收缩。同时，减薄了钢筋与混凝土间的水膜层，使钢筋与混凝土界面过渡层更加完善，初始损伤与缺陷

7、降低，从而最终增大了混凝土对钢筋的正压力和机械咬合力，从而有利于钢筋混凝土中钢筋与混凝土的粘结。(2)膨胀组分具有的减缩膨胀性在混凝土水化早期和后期持续作用，生成的水化产物(钙钒石)在混凝土内部产生一定的微膨胀，水泥石内部及与粗(细)骨料、钢筋的界面，受到微膨胀的挤密作用，整体密实度得到提高，水化产物填充了混凝土的孔隙，具有填充、堵塞毛细孔缝的形成，切断毛细孔缝，使大孔变小，总孔隙率降低，可有效减少、补偿混凝土收缩，明显