為了防止收縮給混凝土帶來的危害,提高混凝土的抗裂、防滲性能,必須采用膨脹混凝土來補償收縮,現(xiàn)階段多采用摻膨脹劑來補償收縮,是一種經濟、適用、高效的方法。
急劇過分的收縮給混凝土質量帶來危害
一是混凝土的開裂造成結構破壞;
二是混凝土抗?jié)B性不好造成結構局部滲漏;
三是混凝土結構開放性裂縫導致混凝土中的鋼筋銹蝕;四是混凝土的收縮影響混凝土主體結構的穩(wěn)定性。
膨脹混凝土施工的關鍵
正確選擇膨脹劑,控制好防裂抗?jié)B混凝土原材料的進貨質量。
膨脹劑主要有三種類型:硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣一氧化鈣類和氧化鈣類。由于鈣礬石的化學穩(wěn)定性和耐水性優(yōu)良,大多數(shù)企業(yè)生產硫鋁酸鈣類膨脹劑。CaO水化生成CO(OH)2,可以產生膨脹,但CO(OH)2在壓力水下易溶解,所以GB50119—2003規(guī)范規(guī)定,含CaO膨脹劑不得使用在地下、海工等防水工程中,用戶應根據(jù)不同性質的工程,選擇相應類型的膨脹劑。應按規(guī)范JC476—2001進行隨機取樣復檢驗收,并要查看生產廠家的營業(yè)執(zhí)照、出廠質檢報告、省級以上質檢機構出具的檢驗報告等質量證明文件。因此,商品混凝土生產企業(yè)應嚴格按規(guī)范對膨脹劑進行進貨復檢,復檢合格后方可使用。
膨脹劑作用效果是摻膨脹劑混凝土裂滲防治的關鍵。
組成膨脹劑的組分是決定膨脹劑作用的關鍵。使用最多的硫鋁酸鹽型膨脹劑,其膨脹源主要是鈣礬石的生成。在水泥中生成鈣礬石的速度和數(shù)量主要受Al2O3和SO3含量的影響,其中SO3更起到控制作用,膨脹劑中SO3含量的高低可以基本上決定其摻量的大小。石灰系膨脹劑則主要決定于活性CaO含量的多少。因此,使用膨脹劑時,要了解其化學組成,從而決定其摻量。
膨脹劑的細度也會影響其膨脹性能。
粉體細度直接影響其溶解速度,從而影響其生成鈣礬石的時間和數(shù)量,改變膨脹作用在水泥不同強度下的發(fā)生時間,就會影響膨脹率和應力值。膨脹劑顆粒較粗,可延緩膨脹作用發(fā)揮時間,使部分未反應的膨脹組分在混凝土的一定齡期以后,混凝土已處于干縮狀態(tài)下,與混凝土內部的剩余水分繼續(xù)反應而產生膨脹,繼續(xù)補償混凝土的干縮。混凝土的自由膨脹率是隨著膨脹劑摻量的增加而增加的。
由于用途不同,要達到的膨脹效果要求不同,膨脹劑在混凝土中摻量也不同。
儲存的影響:含硫鋁酸鈣熟料、硅鋁酸鹽熟料、鋁酸鈣熟料、生石灰都容易吸水生成鈣礬石而失去活性,影響膨脹性能。膨脹劑若儲存不當或儲存期太長受潮結塊,則必須經試驗滿足要求后才能使用。
鈣礬石在熱養(yǎng)護(70℃左右)條件下會發(fā)生分解,生成低硫型水化硫鋁酸鈣,膨脹效應很低。當由熱養(yǎng)護轉為自然養(yǎng)護后,低硫型水化硫鋁酸鈣可重新轉變成鈣礬石而產生膨脹,有可能導致混凝土開裂。
因此,在大體積混凝土施工中,其內部溫度可能達到70~80℃,應及時散熱。另一方面,若溫度太低,膨脹速率減慢且極限膨脹值也減小,因此,最適合的養(yǎng)護溫度為18~25℃,而最低不能低于5℃,冬期施工應采取加溫措施。
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