膨胀剂在高性能混凝土中的应用研究

　　摘要：通过研究膨胀剂对高性能混凝土的强度，收缩等性能的影响，来探讨膨胀剂对高性能混凝土的补偿收缩作用。

　　关键词：膨胀剂；高性能混凝土；补偿收缩

　　1 前言

　　混凝土材料的研究向高性能混凝土方向大步发展，不仅注重其高强度，同时要求具有良好的施工性和耐久性。在配置高性能混凝土时，通常均掺入了高性能减水剂（超塑性剂）和矿物质掺和料，由此实现了低水胶化，低水泥用量，低水化热和高性能。

　　收缩性大，抗拉强度比低是混凝土的两个固有材料特征。当收缩引起混凝土内部的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土即发生开裂。通常认为裂缝是混凝土的最大缺陷，它将导致有害介质的侵入，加速钢筋锈蚀而降低耐久性，并造成漏水等现象使结构的使用功能降低或丧失。而高性能混凝土可能比普通混凝土更容易开裂，与普通混凝土相比较，高性能混凝土的化学收缩和干燥收缩小些，塑性收缩大些，而温度收缩和自收缩更大些，其中自收缩是高性能混凝土结构裂缝控制的突出问题。国内外研究表明，膨胀剂对高性能混凝土自身收缩有补偿作用。

　　膨胀剂加入混凝土中，在水泥凝结硬化过程中，能产生体积增大的水化产物，从而表现出膨胀性能。其水化生成的钙矾石晶体能填充混凝土的毛细孔，改变混凝土的孔结构，使有害孔减少，总空袭率降低，从而使混凝土的密实性提高，耐久性提高。膨胀剂和粉煤灰等矿物掺和料，再加入高性能外加剂，可以降低混凝土水化热引起的温度梯度，从而减少和防止温度裂缝的出现，提高混凝土的体积稳定性，因此，在实际工程中得到了广泛应用。

　　2 试验检测材料

　　我们做了大量试验，通过试验研究膨胀剂对高性能混凝土的强度，收缩等性能的影响，来探讨膨胀剂对高性能混凝土的补偿收缩作用。所用材料如下：

　　2.1 水泥：武汉亚东普通硅酸盐水泥P.O 42.5 ，比表面积335m2/kg，28天抗折强度8.9MPa，抗压强度52.8MPa；

　　2.2 粉煤灰：阳逻电厂 II级粉煤灰，细度16.5%，烧矢量1.0%；

　　2.3 矿粉：武汉亚东 S95 ，比表面积450 m2/kg，烧矢量1.1%；

　　2.4 细骨料：巴河砂中砂，细度模数2.8，II区，洁净；胶砂试验采用标准砂；

　　2.5 粗骨料：阳新碎石场，5-25mm碎石，压碎值9.7%，针片状4%，表观密度2680kg/m3，空袭率38%。

　　2.6 膨胀剂：深圳五山新材料有限公司，AEA型低碱膨胀剂，推荐掺量8%，其主要特点膨胀效能高，膨胀率为0.04%左右，碱含量低，仅为0.4%，不影响混凝土的坍落度及其损失，强度性能好，后期强度稳定增长，对钢筋无锈蚀，对水质无污染，耐久性好。

　　3 试验参考方法

　　混凝土膨胀剂JC476-2001；混凝土外加剂应用技术规程GB50119-2011；普通混凝土拌合物性能试验方法GB/T50080-2002；普通混凝土力学性能试GB/T50081-2002；普通混凝土长期性能试验方法GB/T50082-2009。

　　膨胀剂与粉煤灰在试验中采用内掺法，等量替代水泥率计算。砂浆配合比选择原则应尽可能接近高强混凝土，因此，砂的制备为混凝土用的中砂，配合比为：胶凝材料：砂：水=1：1.2：0.31，在20+2℃，相对湿度为65%的试验内成型，24h后拆模，放入标养室养护。

　　4 力学性能及膨胀性能，抗裂性能结果探讨

　　4.1 力学性能

　　4.1.1 砂浆强度，按JC476-2001检测，结果如下：

　　试验结果显示：掺8%的膨胀剂的胶砂强度和不掺时差不多，而同时掺8%的膨胀剂和20%的粉煤灰时，胶砂强度降低。

　　若使用较低的水灰比，用本文第2款中的高强砂浆配合比配制，（掺1.6%的缓凝型外加剂，）掺8%膨胀剂的砂浆具有较高的强度，尤其是抗折强度，若同时掺加8%膨胀剂和35%矿粉的砂浆具有较高的早期强度和后期强度，只要解决好强度发展的规律，养护充分，就很容易配制出高强高性能混凝土。试验结果如表：

　　4.1.2 混凝土强度

　　在完成砂浆强度试验的基础上，我们进行了大量的混凝土强度试验，历时60天，得出以下数据，见下表：

　　从大量的试验检测数据中，我们总结出：随着矿物掺和料10%--30%等量替代水泥率的增加，混凝土的早期强度及28天强度逐渐降低，后期强度增长较大，并随着龄期的增长，强度将非常接近；在矿物掺和料等量取代35%水泥的基础上，彼此再用8%的缓凝剂取代水泥，这样复合掺加具有更高的强度，较单独掺加矿物掺和料提高一个强度等级，可见，用矿物掺和料和缓凝剂复合使用，就可以配制出高流态高强度的高性能混凝土。

　　膨胀剂掺入混凝土中，早期能提高液相的碱度，使生成的钙矾石晶体较细小，同时有凝胶状的水化产物产生，这些水化产物填充混凝土的毛细孔，改善混凝体的孔结构，使混凝土的密实性提高，再使用双掺技术，进一步激发矿物掺和料的火山灰效应，调整混凝土的初期结构强度，使混凝土的强度发展具有合理的规律，综合改善混凝土的性能。

　　论文榜（www.zglwb.com），是一个专门从事期刊推广、投稿辅导的网站。
本站提供如何投稿辅导，寻求投稿辅导代理，快速投稿辅导，投稿辅导格式指导等解决方案：省级投稿辅导/国家级投稿辅导/核心期刊投稿辅导//职称投稿辅导。


期刊鉴别	论文检测	免费论文	特惠期刊	学术答疑	发表流程

搜索

膨胀剂在高性能混凝土中的应用研究