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混凝土膨胀剂掺量是如何计算的?

(2015-11-11 10:13:34)
标签:

混凝土膨胀剂

杂谈


    混凝土膨胀剂的掺量必须经过科学的实验来见证,如果没有实验一切只是靠自己想象,那肯定是不可取的,使用实际工程原材料,进行限制膨胀率试验,以达到工程设计的限制膨胀率和强度指标时的膨胀剂掺量为准。今天小编给大家讲解经过试验后的混凝土膨胀剂掺量计算方法。

  特别需要指出的是,一些地区根据膨胀剂碱含量为由,人为限定膨胀剂在混凝土中的掺量不得大于8%,这个规定很不科学。首先,现在的膨胀剂标准规定膨胀剂的碱含量不得大于0.75%,市场上销售的产品大多在0.3~0.6%,比一般的水泥还要低,膨胀剂以内掺法掺加,只能降低混凝土的总碱含量。其次,膨胀剂作为混凝土的一个组成材料,与水泥和其它矿物外加剂(粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉等)一样,其掺量应该根据设计要求的限制膨胀率或自应力值,通过 试配确定,不能人为限定上限,否则像自应力混凝土、需要较大膨胀量的一些工程部位将会因膨胀不足而发生工程质量事故。另外,百分比掺量本身也有很大的局限 性,强度等级C20的混凝土和强度等级C60的混凝土由于胶凝材料用量悬殊,以8%掺量为例,C20中膨胀剂用量不足20kg/`m^3`,而C60中膨胀剂将 达到40~50kg/`m^3`,会出现C20混凝土膨胀量不足而C60混凝土膨胀量过大的情况。

 


    混凝土膨胀剂在混凝土中的参量一般比较大,氧化钙类膨胀剂的掺量一般为水泥质量的3%-5%,硫铝酸钙类膨胀剂的掺量一般为水泥质量的8%-12%,且需要膨胀率大时,它们的掺量应该更大。

    膨胀剂一般按照内掺法进行,其计算方法为

    膨胀剂掺量=m膨胀剂/m水泥+m膨胀剂)×100%

    式中:m膨胀剂——膨胀剂质量

          m水泥  ——水泥质量

掺膨胀剂混凝土胶凝材料最少用量

膨胀混凝土种类

胶凝材料最少用量(kg/m3

补偿收缩混凝土

300

填充用膨胀混凝土

350

自应力混凝土

500

 

    膨胀剂对混凝土性能的影响:

    1、对混凝土膨胀率的影响,以下除对比变量外,其他控制变量都相同

   1)膨胀剂掺量越大,混凝土的膨胀能越大。

   2)混凝土配筋率越大,膨胀率越小。

    2、对混凝土凝结时间的影响

    对混凝土的凝结时间影响不大,这是因为膨胀剂的组分一般要在水泥水化硬化以后才开始产生作用。但是掺硫铝酸钙类膨胀剂的混凝土其凝结时间一般要比不掺者虽短20-60min,原因是硫铝酸钙类膨胀剂中含有石膏组分和铝酸盐组分,促进了水泥的水化。

    3、对混凝土强度的影响

    掺膨胀剂的混凝土一般早期抗压强度有所增长,但后期抗压强度与膨胀剂掺量关系较大。对于自由膨胀的混凝土,当膨胀剂掺量较大时往往导致混凝土后期抗压强度有所降低。但是对于受约束作用的混凝土,即使膨胀剂掺量较大时,由于混凝土的膨胀能受到钢筋的约束,使得混凝土的内部结构更加密实,混凝土抗压强度增加。

    4、对混凝土强度的影响

    膨胀结束后的膨胀混凝土,其收缩与徐变值与普通混凝土相似。但是在限制条件下,膨胀混凝土的干缩值略低于普通混凝土。

    5、对混凝土和易性的影响

掺膨胀剂的混凝土,一般需水量稍大,拌合物黏聚性较好,保水性优良。但是掺加膨胀剂的混凝土一般坍落度损失较快,尤其是同时掺加膨胀剂和减水剂的混凝土,有时坍落度损失过快,以至于无法满足运输需求。

    6、对混凝土抗渗性、抗冻性的影响

    对于自由膨胀的混凝土,膨胀剂掺量较低时,膨胀产物主要填充混凝土内部毛细孔和大孔,起到密实作用,对于提高混凝土抗渗性很有帮助。但是当掺量过大时,过高的膨胀能会导致混凝土内部出现微裂纹,反而使混凝土抗渗性下降。由于混凝土抗渗性提高,掺膨胀剂可以同时改善混凝土抗冻性。

    混凝土膨胀剂在工程应用中应注意的问题:

    1、掺膨胀剂的混凝土其胶凝材料用量不得太低

如果胶凝材料用量过低,一方面不能混凝土和易性要求,另一方面也不能有效发挥膨胀作用和补偿收缩作用。胶凝材料用量应符合下表:

    2、水泥用量

    用于有抗渗要求的补偿收缩混凝土,水泥用量应不小于320kg/m3,当掺入掺合料时,其水泥用量不应小于280kg/m3

    3、水胶比

    水胶比不宜过大。水胶比太大,一方面会使混凝土抗压强度过低,另一方面也不利于混凝土的抗渗性和耐久性。掺膨胀剂的混凝土其水胶比不宜大于0.50

    4、膨胀剂掺量

    不同膨胀剂掺量不同。为保证膨胀率,膨胀剂的掺量必须足够,同时,膨胀剂的掺量不得过大,过大会危害到混凝土的强度和耐久性。

    以硫铝酸盐类膨胀剂为例,在补偿收缩混凝土中的掺量不宜大于12%,不宜小于6%。在填充用膨胀混凝土中的掺量不宜大于15%,不宜小于10%

    5、膨胀剂与其他外加剂的适应性

    膨胀剂与大多数外加剂都可复合使用,但应特别注意,膨胀剂不宜与氯盐类外加剂复合使用,与防冻剂复合使用时应慎重。同时,膨胀剂与泵送剂复合使用时往往影响混凝土的坍落度保持性,应进行试验检验他们的适应性。膨胀剂与聚羧酸系减水剂的适应性较好。

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