膨胀混凝土的耐久性研究与应用.pdf

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1、２０１４年第８期（总第１３７期）江西建材应用研究膨胀混凝土的耐久性研究与应用■芮海英■９２００３部队试验室，广东湛江５２４００５摘要：用ＵＥＡ膨胀剂拌制的微膨胀混凝土称为ＵＥＡ补偿收缩混凝土。在钢筋体积结构混凝土裂缝的理论依据。原则上，一般ＵＥＡ掺量（替代胶凝和邻位限制下，这种混凝土在结构中建立０２ＭＰａ～０７ＭＰａ预压应力，可材料率）为１０％～１２％，对于低掺的高性能ＵＥＡ为６％～８％。但是，防止或大大减轻混凝土硬化过程产生的收缩裂缝，从而达到抗裂防渗的结由于水泥的活性和组成不同，化学加剂

2、的品种和掺量不同，必须根据现构自防水的目的，能收到明显的社会效益和经济效益。这一新技术给建筑场原材料和混凝土坍落要求，以及ＧＢ５０１１９－２００３要求，配制的ＵＥＡ防水设计和施工带来很大进步，正在被日益广泛地推广应用。补偿收缩混凝土应达到水中１４ｄ的限制膨胀率≥００１５％；填充性膨胀关键词：ＵＥＡ混凝土机理分析性能技术经济分析混凝土水中１４ｄ限制膨胀率大于００２５％，同时达到设计强度等级和抗渗标号，以膨胀率预定值确定ＵＥＡ的掺量。混凝土的耐久性问题一直受到工程界的重点关注。普通混凝土早２ＵＥ

3、Ａ膨胀混凝土的性能期水化热较大，容易形成温度裂缝。另外，如果为了提高坍落度而增加２．１坍落度及坍落度损失用水量，则容易使混凝土早期形成较大的失水干缩，同时由于混凝土早相同水灰比条件下混凝土中ＵＥＡ掺量与其坍落度的关系。当期强度低，因此容易还存在着离析、泌水等问题。为此，许多学者在本ＵＥＡ的掺量在８％以下时，坍落度基本上无变化，随着掺量的增加，坍领域开展了大量研究，探讨混凝土开裂的影响因素及相关机理。我国落度损失比普通混凝土稍快，一般不影响施工。但在施工中如果是远自七十年代末以来开始对膨胀剂的研究

4、、生产和应用。抗渗的前提是距运输时，应考虑ＵＥＡ混凝土坍落度损失问题，可在ＵＥＡ混凝土中加抗裂，膨胀剂的补偿收缩功能正是解决混凝土收缩开裂的较理想材料，入减水剂以满足施工要求。所以，它在混凝土外加剂中异军突起，其中应用较广泛的是ＵＥＡ型膨２．２抗裂性胀剂。从１９８８年至目前为止，全国已应用ＵＥＡ补偿收缩混凝土约吴中伟院士认为微孔与毛细孔在混凝土成型和水泥水化硬化过程３４０００万ｍ，使用ＵＥＡ混凝土膨胀剂约１６０万吨，成功应用于数千个防中形成的，但缝的形成大多是外界因素的影响所致。除荷载外，主要由

5、水工程，重大工程有：于失水和降温引起的体积变化（收缩）、混凝土内部热湿变化，也能引３（１）首都机场新航站楼地下室，ＵＥＡ混凝土１６０，０００ｍ；起孔缝的变化。不论何种原因引起的体积不稳定，都能导致裂缝，但最３（２）北京地铁防水衬砌，ＵＥＡ混凝土１５０，０００ｍ；常见的是在限制条件下，因收缩而引起的开裂。补偿收缩就是用限制３（３）珠海拱北口岸广场地下工程，ＵＥＡ混凝土８０，０００ｍ；条件下的膨胀来补偿这种收缩，从而减免裂缝的发生与发展。处在侵３（４）武汉国际会展中心地下室，ＵＥＡ混凝土１２０，００

6、０ｍ；蚀与环境中的混凝土，对混凝土质量的密实性要求很高，对于混凝土内３（５）福州长乐国际机场航站楼地下室，ＵＥＡ混凝土６８，０００ｍ；不可见裂缝应力求减少，以提高混凝土的耐久性。当ＵＥＡ膨胀剂加入３（６）北京望京、方庄住宅区地下室，ＵＥＡ混凝土８８，０００ｍ；３普通水泥和水拌合后，水化反应形成膨胀性水化物钙矾石（Ｃ３Ａ·（７）深圳体育中心看台，华为科研中心，ＵＥＡ混凝土２２，０００ｍ；３３ＣａＳＯ４·３２Ｈ２Ｏ），这是它的膨胀源，ＵＥＡ补偿收缩混凝土是一种微膨（８）石家庄、天津污水处理厂，ＵＥＡ

7、混凝土４５，０００ｍ；胀混凝土。ＵＥＡ补偿收缩混凝土被认为是一种解决收缩开裂问题的１作用机理分析有效技术途径，其主要原理是通过生成许多结晶水化物来产生适度的大体积混凝土在硬化期间的水泥水化过程中会释放大量的水化化学膨胀，在钢筋和部位的约束下可建立０２ＭＰａ～０７ＭＰａ的自应力热，使混凝土中心及基础中部区域产生很高的温度。基础块厚度越大，值，补偿混凝土因收缩作用而产生的拉应力，从而减少混凝土的开裂。温度越高。而混凝土表面和边界受气温影响温度较低，这样形成较大２．３抗渗性的内外温差，使混凝土表面

8、产生拉应力。当混凝土降温时，混凝土由于ＵＥＡ在水化过程中，它生成的钙矾石结晶起到了填充、堵塞毛细逐渐散热而产生收缩，混凝土在收缩时由于受到基层及结构本身的约孔的作用，使大孔变小孔，总孔隙率减少，改善了混凝土的孔结构分布，束，以致产生较大的收缩应力。当这种收缩应力超过一定的限度，其产从而提高了混凝土的抗渗能力和力学性能，从流变学理论分析，通过抗生的温度应力就会在新浇筑混凝土基础产生收缩裂缝。这种收缩裂缝裂防渗作用的提高，必然提高了混凝土的耐久性，使它的抗裂渗性能优有时会穿混凝土基础断面，成为结构性