論膨脹劑在防水混凝土中的正確應(yīng)用

王進潮

（涉縣建設(shè)工程質(zhì)量造價檢測站，河北 涉縣 056400）

隨著膨脹劑在防水混凝土中的廣泛應(yīng)用，因膨脹劑應(yīng)用不當(dāng)而引起的質(zhì)量事故不斷發(fā)生，以致有人誤認為：不摻膨脹劑不裂，摻了反而會裂。膨脹劑在實際工程中的應(yīng)用效果波動很大，同一種膨脹劑在一個工程中防水抗裂效果顯著，用于另外類似的工程中卻失敗。摻了膨脹劑并非萬無一失，不正確的應(yīng)用甚至適得其反。膨脹劑的應(yīng)用技術(shù)愈來愈引起人們的重視?；炷林腥魏尾牧系膽?yīng)用離不開其綜合使用環(huán)境，文章著重介紹膨脹劑在防水混凝土中的正確應(yīng)用。

1 膨脹劑的選用和摻量

1.1 結(jié)合工程實際選用合適類型的膨脹劑

《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GBJ50119－2003）中規(guī)定，硫鋁酸鈣類、氧化鈣一硫鋁酸鈣類膨脹劑不能用于長期處于環(huán)境溫度為 80 ℃以上的工程。雖然規(guī)范沒有限制長期的時間，但考慮到安全，如果沒有足夠的降溫措施，在厚度2 m以上的混凝土結(jié)構(gòu)和厚度1 m以上的基礎(chǔ)底板等厚大結(jié)構(gòu)中應(yīng)慎重使用膨脹劑。因為膨脹劑在厚大結(jié)構(gòu)內(nèi)，水化程度降低，膨脹能減小，甚至鈣礬石分解，達不到預(yù)期的補償收縮作用。為防止和減少混凝土溫度裂縫，其內(nèi)外溫差一般宜小于25 ℃。

1.2 混凝土限制膨脹率和限制干縮率的檢測

1.3 確定膨脹劑的合適摻量

膨脹劑的主要功能是補償收縮，大量工程實踐表明，基于不同結(jié)構(gòu)部位的收縮變形值不同，各部位的防水混凝土的限制膨脹率和膨脹劑摻量也應(yīng)不同。

此外，膨脹劑與不同的水泥和減水劑的適應(yīng)性不同，在同一配合比下，也會產(chǎn)生不同的限制膨脹率。因此必須根據(jù)工程原材料試配補償收縮混凝土，配比除滿足混凝土坍落度、強度、抗?jié)B等級外，還應(yīng)滿足限制膨脹率的性能要求。膨脹劑只有摻量適宜，才能達到設(shè)計要求的限制膨脹率。

設(shè)計摻膨脹劑的防水混凝土配合比應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）水膠比不宜大于0.5。

（2）用于補償收縮混凝土的水泥用量應(yīng)不小于320 kg/m3；當(dāng)摻入摻合料時，水泥用量不應(yīng)小于280 kg/m3；用于填充的膨脹混凝土膠凝材料用量應(yīng)不小于350 kg/m3。

（3）膨脹劑摻量按等量取代膠凝材料的內(nèi)摻法。

（4）膨脹劑與其他外加劑復(fù)合使用要注意相容性。經(jīng)試驗確定種類和摻量。

2 防水混凝土設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)的抗裂防滲控制是系統(tǒng)工程，作為設(shè)計單位，設(shè)計選用摻膨脹劑的補償收縮混凝土作為防滲方案時也應(yīng)注意正確應(yīng)用膨脹劑。

2.1 應(yīng)注明限制膨脹率

（1）設(shè)計圖上指明生產(chǎn)廠家是違規(guī)的，但可推薦品牌種類。

（2）不應(yīng)指定摻量，而應(yīng)標明強度、抗?jié)B等級、限制膨脹率和限制干縮率，由用戶根據(jù)這些設(shè)計指標要求通過試配確定適宜的膨脹劑摻量。

2.2 采取必要的構(gòu)造措施

摻膨脹劑的混凝土是通過鋼筋和鄰位的約束在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)壓應(yīng)力的，所以設(shè)計應(yīng)采用細而密的配筋原則，同時在結(jié)構(gòu)開口部位、變截面部位和出入口部位適量增加附加筋。

墻體由于施工困難、養(yǎng)護差、受外界溫差影響大，易出現(xiàn)縱向收縮裂縫，其水平構(gòu)造筋的配筋率宜大于0.4%，水平筋的間距一般宜小于150 mm，墻體中部或頂端300～400 mm范圍內(nèi)宜為50～100 mm。

地下室和水工構(gòu)筑物的底板和邊墻的后澆縫最大間距不宜超過60 m。對于強度等級C50～C60的墻體，單獨摻膨脹劑難以補償收縮應(yīng)力，設(shè)計可采用復(fù)合摻入膨脹劑和纖維的抗裂混凝土。

3 防水混凝土施工

3.1 膨脹劑的計量

膨脹劑的摻加一定要保證計量準確，摻量誤差應(yīng)小于±2 %。膨脹劑摻少了，不能形成足夠的膨脹能，不能完全補償混凝土的收縮；摻多了，膨脹能太大，會導(dǎo)致膨脹開裂。

3.2 防水混凝土的攪拌

現(xiàn)場拌制混凝土的拌和時間要比普通混凝土延長30 s，以保證膨脹劑在混凝土中均勻分散。

3.3 防水混凝土的澆筑

摻膨脹劑的混凝土澆筑方法和技術(shù)要求與普通混凝土基本相同：振搗必須密實，不得漏振、欠振和過振。在混凝土終凝之前，采用機械或人工多次抹壓，防止表面沉縮裂縫的產(chǎn)生。

3.4 防水混凝土的養(yǎng)護

試驗表明，潮濕養(yǎng)護條件是確保摻膨脹劑混凝土膨脹性能的關(guān)鍵因素。因為在潮濕環(huán)境下，水分不會很快蒸發(fā)，鈣礬石等膨脹源可以不斷生成，從而使水泥石結(jié)構(gòu)逐漸致密，不斷補償混凝土的收縮。因此施工中必須采取相應(yīng)措施，保證混凝土潮濕養(yǎng)護時間不少于14 d。

基礎(chǔ)底板易養(yǎng)護，一般用麻袋或草席覆蓋，定期澆水養(yǎng)護；能蓄水養(yǎng)護最好。

墻體等立面結(jié)構(gòu)，受外界溫度、濕度影響較大，易發(fā)生縱向裂縫。實踐表明，混凝土澆筑完后3～4 d水化溫升最高，而抗拉強度很低，因此不宜早拆模板，應(yīng)采用保溫性能較好的膠合板，減少墻內(nèi)外的溫差應(yīng)力，從而減少裂縫。墻體澆筑完后，從頂部設(shè)水管慢慢噴淋養(yǎng)護。

冬期施工不能澆水，并應(yīng)注意保溫養(yǎng)護。

3.5 防水混凝土的維護保養(yǎng)

膨脹劑主要解決混凝土的早期干縮裂縫和中期水化熱引起的溫度收縮裂縫，對于后期氣候變化產(chǎn)生的溫差裂縫是難以解決的，因此要注意對結(jié)構(gòu)的及時保養(yǎng)，如地下室完成后，要及時回填土。

總之，用膨脹劑配制防水混凝土實現(xiàn)補償收縮作用和結(jié)構(gòu)的抗裂防滲是有效的，但不是萬能的。只有在科學(xué)理論的指導(dǎo)下，正確應(yīng)用膨脹劑，精心組織施工，協(xié)調(diào)各方面影響因素，才能取得理想的效果。