近年来,关于钙矾石的分解温度一直存在争论。国际上比较一致的看法认为钙矾石在温度高于70℃时会发生分解。国内一些人则认为温度高于80℃时钙矾石才会发生分解,还有人认为超过100℃钙矾石才分解。虽然只有10℃之差,但对于膨胀剂的适用范围却有很大影响。对于厚度超过1m的基础底板,当外界温度为20℃左右时,混凝土内部的温度会超过70℃。例如北京航华大厦厚度为~5m的基础底板,使用矿渣硅酸盐水泥,掺用了20%的粉煤灰和EA-2型减水膨胀剂,8月份浇筑,实测混凝土内部最高温度为79℃。《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119-2002中规定,含硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂的混凝土不得用于长期环境温度为80℃以上的工程。虽然规范没有定义多长时间算“长期”,但考虑到安全系数,如果没有降温措施,厚度在2m以上的混凝土结构就不应使用膨胀剂,厚度超过1m的基础底板也需要慎重使用膨胀剂。根据我们的研究成果,膨胀剂在30℃~40℃水化时,膨胀能力比较大,超过50℃,膨胀能力开始下降,60℃以上膨胀能力就很低了。而大体积混凝土内部温度超过50℃是很普遍的情景。所以对于厚大结构,采用膨胀剂来补偿收缩的作用很小。 混凝土膨胀剂的质量应符合《混凝土膨胀剂》JC476-2001建材行业标准的规定。湖北UEA膨胀剂价格行情
由于自干燥效应的影响,混凝土内部的相对湿度可降低到80%左右。此时需水量很大的膨胀剂的水化反应可能受到抑制。在理论上,完全水化的水泥结合水量占水泥质量的,而使水泥完全水化并具有比较低毛细孔孔隙率的水灰比为;实际上,即使水胶比为,随着水化的不断进行,水化物增多,自由水减少,混凝土中的水泥也不可能完全水化。混凝土中的自由水随水胶比的降低而减少,而水泥水化则随水灰比降低而加快,与水化时需要大量水的膨胀剂争夺自由水。另外膨胀剂中重要组分CaSO4的溶解度和溶解速率都很低,其溶出量随自由水的减少而减少。因此大体积补偿收缩混凝土芯部的水化程度低于标准试件,其降低程度受混凝土强度等级、配合比、结构形式和施工过程的影响很大,难于预先估计。 上海UEA膨胀剂哪家强这是由于膨胀剂水化通常发生在早期,造成混凝土中自由水降低。
根据大量实践证明,混凝土的限制膨胀率以控制在×10-4~×10-4之间为宜,填充用膨胀混凝土的膨胀率比较好控制在×10-4~×10-4之间,具体应用时可根据实际情况选用。比如说,防水工程的混凝土底板的限制膨胀率可控制在×10-4~×10-4之间;混凝土侧墙的限制膨胀率可控制在×10-4~×10-4之间,其值比底板大。这是因为混凝土侧墙受施工、环境、湿度和温度的影响比其底板大,所以,混凝土限制膨胀率稍有提高,以提高抗开裂的能力。后浇带或膨胀加强带的混凝土限制膨胀率控制在×10-4~×10-4之间。因为膨胀混凝土早期膨胀与结束湿养护后的干缩及温度变化引起的冷缩等因素引起的收缩相叠加,其结果不至于产生等于或超过混凝土抗拉强度的收缩变形,则混凝土不开裂。因此,控制混凝土裂缝的产生,不能只注意到混凝土收缩值的大小,还必须考虑约束条件。当混凝土的外约束及内约束一定时,必须注意其膨胀混凝土的膨胀率,以求与混凝土的收缩相适应,使其膨胀率大小适当。膨胀率太大时,产生过大膨胀,会使混凝土疏松,削弱混凝土强度,甚至使混凝土开裂;膨胀率太小,则不足以补偿混凝土的收缩。当然,结构设计时,必须注意结构的外约束条件,同时以适当的配筋。
按照标准,掺入膨胀剂的混凝土的膨胀、收缩性质是在养护温度为20±2℃,养护湿度大于90%的条件下,利用100mm×100mm断面的试件测定的。掺入膨胀剂后,尽管取代了等量的水泥,但由于含铝相组分和石灰(含于复合膨胀剂中)的水化热较大,并不会降低混凝土的温升,反而可能使混凝土温升有所提高。当水灰比为、使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥而又掺入膨胀剂时,混凝土的绝热温升可达55℃。混凝土的水胶比低、结构致密,外部水分难于进入。混凝土是热的不良导体,大体积混凝土芯部的热量难于散发。所以大体积混凝土芯部在浇筑后的几天内,处于近似绝热绝湿状态。在这样的环境中,补偿收缩混凝土的水化过程将与标准状态下养护的小试件有很大差别,并影响其性能。 一些设计单位、主管部门、施工单位因此又走向另外的极端,拒绝使用膨胀剂。
普通混凝土中引入膨胀剂,成为补偿收缩混凝土再引入泵送剂,使混凝土坍落度达到泵送要求,成为泵送补偿收缩混凝土。这种新型、高性能混凝土具有良好的抗裂、防渗、后期强度增高等突出特性,得到广泛应用。由于混凝土中同时引入膨胀剂和泵送剂,当然会出现二者的适应性问题,出现与普通混凝土、与泵送普通混凝土不同的情况,笔者着重研究了FE膨胀剂对泵送混凝土强度的影响、泵送剂对混凝土膨胀性能的影响以及如何避免和解决膨胀剂使混凝土坍落度损失增大的问题。选取SPA、UNF、FDN、及TOP4种泵送剂,采用统一的混凝土配合比,分为3种类型,有的单独使用粉煤灰,有的单独使用FEA膨胀剂,有的同时使用膨胀剂、粉煤灰,均为内掺、等量取代水泥,观察各配合比混凝土的强度结果,如表4所列。可以看出,和未使用膨胀剂与粉煤灰的空白混凝土相比,使用8%~11%的FEA膨胀剂可以配制强度等级达C60的泵送补偿收缩混凝土及泵送填充、接缝混凝土(用于加强带、后浇带);FEA的引入,未造成混凝土强度损失。 目前膨胀剂的性能、应用对象和使用环境都发生了很大变化。安徽专业UEA膨胀剂销售价格
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理论上膨胀混凝土是防止和减少收缩裂缝的一种低成本技术,但是由于在有效膨胀、膨胀速率调控、绝湿环境膨胀等理论问题方面没有突破,膨胀水泥基材料的发展遇到很大的技术瓶颈。研究普遍认为膨胀剂能降低新拌混凝土流动性,且随掺量增加降低效果越明显。这是由于膨胀剂水化通常发生在早期,造成混凝土中自由水降低;同时产物生成量多,针状或柱状钙矾石和板状氢氧化钙显然增大了水泥净浆的粘度和屈服剪切应力,进而降低了新拌混凝土流动性。有学者发现:10%的HCSA和UEA掺入混凝土后,扩展度分别降低25mm和15mm;随HCSA掺量增加,流动性降低;膨胀剂掺量相同时,水胶比越低,加入HCSA的超高性能混凝土流动性越低。膨胀剂能使高性能混凝土的流动性损失较大,因此不宜掺入过多。 湖北UEA膨胀剂价格行情
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