HEA膨脹劑的作用機(jī)理及在混凝土中的應(yīng)用

黃加武（東莞市新鴻基混凝土有限公司，廣東東莞523990）

HEA膨脹劑的作用機(jī)理及在混凝土中的應(yīng)用

黃加武（東莞市新鴻基混凝土有限公司，廣東東莞523990）

HEA膨脹劑的應(yīng)用對于混凝土的抗?jié)B、抗裂有著巨大的影響，因此很有必要對其進(jìn)行探討。本文分析了HEA膨脹劑的作用機(jī)理，并介紹了HEA膨脹劑在混凝土應(yīng)用中的注意事項(xiàng)。

HEA膨脹劑；摻加量；混凝土

1 HEA膨脹劑的作用機(jī)理

混凝土膨脹劑是與水泥、水拌合后經(jīng)水化反應(yīng)生成鈣礬石、氫氧化鈣或鈣礬石和氫氧化鈣，使混凝土產(chǎn)生體積膨脹的外加劑。HEA膨脹劑是其中一種，添加到混凝土中能夠增強(qiáng)混凝土的抗裂、抗壓防水效果。HEA膨脹劑的作用機(jī)理如下：（1）HEA膨脹劑加入到混凝土中就會(huì)生成大量的膨脹性結(jié)晶水化物-鈣礬石，同時(shí)導(dǎo)致混凝土在一定程度上發(fā)生膨脹，由于受鋼筋和鄰位的限制，在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了大約0.2-0.7Mpa的預(yù)壓應(yīng)力，該壓力的出現(xiàn)在一定程度上抵消了混凝土硬化時(shí)生成的收縮拉應(yīng)力，并且摻入HEA膨脹劑引出的鈣礬石晶體一直不停地填充混凝土的內(nèi)部間隙，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了收縮補(bǔ)償?shù)淖饔?。?）第一條說過HEA膨脹劑加入到混凝土?xí)霈F(xiàn)礦物微膨脹晶體，這些晶體能夠堵塞和切斷毛細(xì)通道、進(jìn)而減小承受靜水壓力的混凝土的透水性，提高了結(jié)構(gòu)的防水性；泌水性也沒有摻加之前高了；密實(shí)性相應(yīng)地提高了，綜合上述影響最終提高了混凝土的抗裂性，抗裂性提高后，耐久性自然也就高了。（4）HEA膨脹劑加入后不會(huì)對鋼筋造成銹蝕，同時(shí)提高了混凝土的耐磨蝕性，不僅如此混凝土的抗碳化性也相應(yīng)提高了。

2 HEA膨脹劑在混凝土中的應(yīng)用

HEA膨脹劑能夠應(yīng)用于任何要求抗裂防滲的混凝土工程和構(gòu)件中來配制補(bǔ)償收縮混凝土，如：建筑物地下室、地下構(gòu)筑物，水池、游泳池、污水處理池、水塔和貯罐，地鐵、隧道、水利水電、海工等防水構(gòu)筑物，剛性防水屋面，超長樓板、體育場看臺、防輻射混凝土構(gòu)筑物；HEA膨脹劑可以用來配制填充用膨脹混凝土和膨脹砂漿，如：梁柱接頭、后澆縫的填充混凝土、機(jī)械設(shè)備和補(bǔ)強(qiáng)的二次灌注等HEA膨脹劑可以用來生產(chǎn)常溫下使用的自應(yīng)力混凝土壓力管。HEA膨脹劑應(yīng)用于混凝土中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

2.1 合理控制摻加量

2.1.1 抗裂防水劑摻量K(%)=MK/(MC+MF+MK)*100%

式中：K為抗裂防水劑的摻量，MC為混凝土配合比中水泥用量MF為粉煤灰，MK為抗裂防水劑。

在確定HEA膨脹劑的摻加量時(shí)，一定要注意粉煤灰的用量，特別要注意煤灰粉的超出用量的取代部分。

2.1.2 根據(jù)不同部位的抗裂需要確定抗裂防水劑的摻量

建議底板使用8%；1m以上的大體積混凝土使用10%；墻體使用10%；C45以上混凝土建議11%；樓板使用10%。在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)實(shí)際情況來確定，必須受局限。部分混凝土攪拌站過分遵循規(guī)范的要求，不能根據(jù)實(shí)際情況確定膨脹劑的摻量，例如在要求UEA摻加量為10～12%時(shí)，就一定不會(huì)加入少于10%或者超過12%，過于死板。在實(shí)際應(yīng)用過程中，要因地制宜。例如在后澆帶或膨脹帶工程中，選擇了膨脹混凝土填充，該工程中要求混凝土膨脹率在0.035～0.045%，標(biāo)號提高到5MPa。這種情況下，只有要摻入14～15%膨脹劑才能符合要求。如果執(zhí)拗與不能超過12%，就會(huì)導(dǎo)致后澆帶開裂。

2.1.3 避免少摻

攪拌站在計(jì)算混凝土膨脹劑摻加量正確的前提下，膨脹劑仍存在有意和無意少摻的問題。這主要是由于在實(shí)際配制混凝土過程中，一些工地和攪拌站缺乏專業(yè)的膨脹劑計(jì)量裝置，或者配制人員主要是民工，他們對于摻量準(zhǔn)確性的重要性認(rèn)識不足，為了節(jié)省時(shí)間以斗代秤加料，導(dǎo)致誤差，引發(fā)混凝土仍開裂。筆者曾多次實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)到工地后原設(shè)計(jì)用12%的UEA，實(shí)際上卻只摻加了8%。因此，筆者認(rèn)為攪拌站要特別加強(qiáng)對混凝土生產(chǎn)的管理，提高操作人員的質(zhì)量意識，要求其按設(shè)計(jì)的混凝土配合比加足膨脹劑。

2.2 貯存

HEA膨脹劑采用內(nèi)塑外編織袋包裝，每袋凈重50kg，也可根據(jù)用戶需要進(jìn)行包裝。貯存應(yīng)在干燥通風(fēng)的環(huán)境下、要注意防潮，以免受潮結(jié)塊影響攪拌均勻。運(yùn)輸時(shí)要特別防止鋒利物刮碰，避免破包受潮，若受潮產(chǎn)品將失效，不可再使用。有效期為六個(gè)月，開袋后一次用完。

2.3 混凝土的拌制

混凝土攪拌站對于摻加了HEA膨脹劑以及任何混凝土的生產(chǎn)都要確保原材料質(zhì)量符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)對計(jì)量設(shè)備定期進(jìn)行維護(hù)。在配置過程中要注意水泥、粉煤灰、用水量、HEA、減水劑計(jì)量誤差不得超過±1%，石子不得超過±2%。投料順序?yàn)椋荷?、石、水泥、HEA、粉煤灰、水，攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土延長30s～60s。

2.4 摻加HEA膨脹劑后混凝土的注意事項(xiàng)

鑒于目前的水泥普遍早強(qiáng)、過細(xì)，選用泵送劑時(shí)，應(yīng)盡量采用緩凝型的泵送劑。摻加HEA膨脹劑的混凝土攪拌時(shí)間要比普通混凝土延長30s。出盤宜低于30℃，澆筑時(shí)混凝土的自由落距應(yīng)控制在2m以內(nèi)，混凝土的振搗也必須按規(guī)范要求進(jìn)行。摻加HEA膨脹劑的混凝土終凝前要注意進(jìn)行二次抹面，防止表面沉縮裂縫的出現(xiàn)。

大體積混凝土必須按照大體積混凝土施工的技術(shù)要求進(jìn)行，且不可因?yàn)閾郊恿丝沽逊浪畡┒÷??；炷琉B(yǎng)護(hù)對混凝土裂縫影響很大，切不可因?yàn)閾郊恿丝沽逊浪畡┒÷浴?/p>

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