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所谓补偿收缩混凝土就是通过在普通混凝土的基础上内掺8%,膨胀剂在防水混凝土中的正确应用是怎样的呢

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随着我国经济发展的需要,单位超长、大体积混凝土工程项目逐年增多,为补偿收缩混凝土的应用搭建了宽大的舞台,勾画了辉煌的前景。那么,补偿收缩混凝土的施工要点有哪些呢?

膨胀剂在防水混凝土中的正确应用是怎样的呢,下面本网为大家带来相关内容介绍以供参考。

认知概念,熟悉原理

随着膨胀剂在防水混凝土中的广泛应用,因膨胀剂应用不当而引起的质量事故不断发生,以致有人误认为:不掺膨胀剂不裂,掺了反而会裂。膨胀剂在实际工程中的应用效果波动很大,同一种膨胀剂在一个工程中防水抗裂效果显著,用于另外类似的工程中却失败。掺了膨胀剂并非万无一失,不正确的应用甚至适得其反。膨胀剂的应用技术愈来愈引起人们的重视。混凝土中任何材料的应用离不开其综合使用环境,本文着重介绍膨胀剂在防水混凝土中的正确应用。

所谓补偿收缩混凝土就是通过在普通混凝土的基础上内掺8%~12%的膨胀剂,在混凝土中建立0.2~0.7Mpa预压应力,以达到补偿混凝土收缩减免开裂为目的混凝土。

1、膨胀剂在防水混凝土中的作用机理

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水泥水化发生体积收缩,混凝土中的水分蒸发产生干燥收缩,水泥水化产生大量水化热和结构内外温差变化引起收缩,这些收缩都会导致混凝土的裂缝,对结构的刚性自防水是十分不利的。膨胀剂的主要功能是补偿混凝土硬化过程中的早期干缩裂缝和中期水化热引起的温差收缩裂缝,减少收缩开裂,尤其适用于地下、水工、海工、地铁等防水混凝土结构工程。

补偿收缩混凝土主要应用于高层建筑地下室、地铁、水工建筑等,其核心技术是利用补偿收缩原理,提高混凝土的密实性、抗裂能力,实现结构的自防水;以膨胀加强带替代后浇带,实现超长钢筋混凝土结构无缝设计和施工;采用膨胀剂、矿粉和缓凝剂减水剂“三掺”方法,进行大体积混凝土防裂渗施工。

如目前国内广泛应用的硫酸钙类膨胀剂、若以适宜的掺量掺入混凝土中,可减少混凝土的裂缝。其作用机理为:硫酸钙类膨胀剂与水泥反应形成钙矾石(C3A.CaSO4.32H2),并产生体积膨胀,在钢筋和邻位的约束限制条件下,可在混凝土中建立一定的预压应力(0.2~0.7MPa),改善混凝土的应力状态,提高抗裂性能,补偿混凝土的收缩拉应力,减少裂缝,从而提高防水性能。同时,由于钙矾石具有填充、堵塞毛细孔缝的作用,改善了混凝土的孔结构,降低总孔隙率,从而提高了混凝土的抗渗性能。

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然而,膨胀剂并非万能、一掺就灵的,只有科学使用膨胀剂,才能收到理想效果,否则会适得其反。

选好原材料

2、膨胀剂的选用和掺量

膨胀剂必须坚持膨胀性能第一,进行综合评定,并不要求所有指标都大于高于标准要求,但需符合标准要求;忌偏面认识,不是强度越高越好,不是比表面积越大越好,也不是内掺量越低越好。

2.1结合工程实际选用合适类型的膨胀剂

选购膨胀剂时,不能只根据生产厂提供的样品或出厂质检报告,甚至高级别的质检报告,就判定产品优劣,否则是有危险的,因为一个样品或一份报告还不能完全代表产品的可靠性,所以应进行现场考察,察看其经营资质、产品鉴定书,考察生产条件、质量控制与检验条件。在考察合格的基础上,取样送权威机构检测复验,复验合格后,才能选用。

《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119—2003中规定,硫铝酸钙类、氧化钙一硫铝酸钙类膨胀剂不能用于长期处于环境温度为80℃以上的工程。虽然规范没有限制长期的时间,但考虑到安全,如果没有足够的降温措施,在厚度2m以上的混凝土结构和厚度1m以上的基础底板等厚大结构中应慎重使用膨胀剂。因为膨胀剂在厚大结构内,水化程度降低,膨胀能减小,甚至钙矾石分解,达不到预期的补偿收缩作用。为防止和减少混凝土温度裂缝,其内外温差一般宜小于25℃。

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应用氧化钙类膨胀剂时,由于CaO水化生成Ca2,而Ca2化学稳定性差和胶凝性较差,它与CL-、SO42-、Na
、Mg2
等离子进行置换反应,形成膨胀结晶体或被溶析出来,因此从耐久性角度考虑,该类膨胀剂不得用于海水和有侵蚀性介质的工程。

水泥的选用主要是考察与膨胀剂的适应和匹配,水泥的强度等级不低于32.5级,同强度等级情况下的选用顺序:普通硅酸盐水泥→矿渣硅酸盐水泥→硅酸盐水泥。

采用复合型膨胀剂,如缓凝型复合膨胀剂,有利于商品混凝土的远距离运输和泵送;抗冻型复合膨胀剂则适用于冬期施工的膨胀混凝土。

尽可能不选火山灰质硅酸盐水泥;早强性尽可能不选R型;水泥粉磨较粗时有利于膨胀性能的发挥,并有较高的后期强度发展;水泥中的SO3含量以较高或中为好。

2.2选用经过严格检测的膨胀剂

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面对市场上种类繁多、良莠不齐的膨胀剂,选用时,最重要的是要看其是否符合《混凝土膨胀剂》JIC475—2001)标准。其中,应特别注意21d空气中限制膨胀率值是否合格。测定限制膨胀率时,对仪器、检验环境等要求非常严格。膨胀剂进入工程现场后,必须经检测合格后才能入库、使用。劣质膨胀剂经常掺加粉煤灰,不能形成足够的膨胀源,限制膨胀率不合格,因而不能很好地起补偿收缩作用。

选用掺和料时,Ⅰ级粉煤灰优于Ⅱ级粉煤灰;活性指数高的矿渣粉优于活性指数低的矿渣粉。化学外加剂应尽可能选用使混凝土收缩比较低的化学外加剂,选用防冻剂时尽可能不用早强防冻剂。

2.3混凝土限制膨胀率和限制干缩率的检测

砂、石集料应符合有关国家标准的质量规定。对于泵送补偿收缩混凝土,使用粒径5~31.5mm的碎石时,应要求5~10mm粒径的小石子的含量达到40%左右,严格控制混入长细扁平的大石子。

2.4确定膨胀剂的合适掺量

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膨胀剂的主要功能是补偿收缩,大量工程实践表明,基于不同结构部位的收缩变形值不同,各部位的防水混凝土的限制膨胀率和膨胀剂掺量也应不同。

做好配合比

此外,膨胀剂与不同的水泥和减水剂的适应性不同,在同一配合比下,也会产生不同的限制膨胀率。因此必须根据工程原材料试配补偿收缩混凝土,配比除满足混凝土坍落度、强度、抗渗等级外,还应满足限制膨胀率的性能要求。膨胀剂只有掺量适宜,才能达到设计要求的限制膨胀率。

补偿收缩混凝土配合比设计,原则上与普通混凝土大致相同,除满足施工性能、设计强度等级和抗渗等级外,必须达到工程要求的限制膨胀率设计指标,要遵循强度第一,膨胀第二的原则。

设计掺膨胀剂的防水混凝土配合比应符合下列规定:

膨胀剂的掺量用占“水泥+膨胀剂+掺和料”总量的重量百分比表示,内掺量仅表示在三者组合中的相对用量,不代表在混凝土中的绝对用量。GB50119规定,补偿收缩混凝土中膨胀剂最低内掺量8%、最高12%,即合理的用量范围是8%~12%。就某一配合比而言,应据限制膨胀率设计指标确定,除特别声明者外,不应受产品说明书推存掺量的限制。

1)水胶比不宜大于0.5.

补偿收缩混凝土的水胶比要≤0.50,每立方米水泥、掺和料、膨胀剂的用量之和要≥300Kg;具有防渗或结构自防水性能的补偿收缩混凝土的每立方米水泥、掺和料、膨胀剂的用量之和要≥320Kg,其中水泥用量≥280Kg。

2)用于补偿收缩混凝土的水泥用量应不小于320kg/m3;当掺入掺合料时,水泥用量不应小于280kg/m3;用于填充的膨胀混凝土胶凝材料用量应不小于350kg/m3

补偿收缩混凝土的配合比要通过试验最终确定。要求申请方向实验室提送具有代表性的原材料样品,并明确混凝土的强度等级、抗渗等级、限制膨胀率等各项性能指标。试验室参考同强度等级的普通混凝土配合比和膨胀剂的性能检验报告及有关规定,用膨胀剂同时分别取代水泥及掺和料,调整水胶比,做标准试验体,检测混凝土的各项性能,以同时满足各项指标的配合比为施工配合比。

3)膨胀剂掺量按等量取代胶凝材料的内掺法

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4)膨胀剂与其它外加剂复合使用要注意相容性。经试验确定种类和掺量

编好施工方案

3、防水混凝土设计

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