混凝土工程膨胀剂材料性能及应用要点有哪些?
1.主要品种
硫铝酸钙类;硫铝酸钙氧化钙类;氧化钙类。
2.适用范围
(1)膨胀剂的适用范围应符合表10-20的规定。
膨胀剂的适用范围 表10-20
用途
适用范围
补偿收缩混凝土
地下、水中、海水中、隧道等构筑物、大体积混凝土(除大坝外)。配筋路面和板、屋面与厕浴间防水、构件补强、渗漏修补、预应力钢筋混凝土、回填槽等
填充用膨胀混凝土
结构后浇缝、隧洞堵头、钢管与隧道之间的填充等
填充用膨胀砂浆
机械设备的底座灌浆、地脚螺栓的固定、梁柱接头、构件补强、加固
自应力混凝土
仅用于常温下使用的自应力钢筋混凝土压力管
(2)掺硫铝酸钙类、硫铝酸钙氧化钙类膨胀剂配制的膨胀混凝土(砂浆),不得用于长期环境温度为80℃以上的工程。
(3)含氧化钙类膨胀剂配制的膨胀混凝土(砂浆),不得用于海水或有侵蚀性水的工程。
(4)掺膨胀剂的混凝土适用于钢筋混凝土工程和填充性混凝土工程。
(5)掺膨胀剂的大体积混凝土,其内部最高温度应符合有关标准的规定,混凝土内外温差宜小于25℃。
(6)掺膨胀剂的补偿收缩混凝土刚性屋面宜用于南方地区,其设计、施工应按GB 50207《屋面工程质量验收规范》执行。
3.掺膨胀剂混凝土(砂浆)的性能要求
(1)补偿收缩混凝土,其性能应满足表10-21的要求。
补偿收缩混凝土的性能 表10-21
项目
限制膨胀率(10-4)
限制干缩率(10-4)
抗压强度(MPa)
龄期
水中14d
空气中28d
28d
性能指标
1.5
3.0
25
(2)填充用膨胀混凝土,其性能应满足表10-22的要求。
填充用膨胀混凝土的性能 表10-22
项目
限制膨胀率(10-4)
限制干缩率(10-4)
抗压强度(MPa)
龄期
水中14d
空气中28d
28d
性能指标
2.5
3.0
30.0
(3)掺膨胀剂混凝土的抗压强度试验应按《普通混凝土力学性能试验方法》GBJ 81进行。填充用膨胀混凝土的强度试件应在成型后第三天拆模。
(4)膨胀砂浆(无收缩灌浆料):其性能应满足表10-23的要求。灌浆用膨胀砂浆用水量按砂浆流动度(25010)mm的用水量。抗压强度采用40mm40mm160mm试模,无振动成型,拆模、养护、强度检验应按《水泥胶砂强度试验方法》(GB/T 17671)进行。
膨胀砂浆性能 表10-23
流动度(mm)
竖向限制膨胀率(%)
抗压强度(MPa)
3d
7d
1d
3d
28d
250
0.10
0.20
20
30
60
(5)自应力混凝土:掺膨胀剂的自应力混凝土中水泥的性能应符合JC/T 218《自应力硅酸盐水泥》的规定。
4.应用技术要点
(1)掺膨胀剂混凝土对原材料的要求:
膨胀剂:应符合JC 476《混凝土膨胀剂》标准的规定;膨胀剂运到工地(或混凝土搅拌站)应进行限制膨胀率检测,合格后方可入库、使用。
水泥:应符合现行通用水泥国家标准,不得使用硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥和高铝水泥。
(2)掺膨胀剂的混凝土的配合比设计:
胶凝材料最少用量(水泥、膨胀剂和掺合料的总量)应符合表10-24的规定。水胶比不宜大于0.5。
胶凝材料最少用量 表10-24
膨胀混凝土种类
胶凝材料最少用量(kg/m3)
补偿收缩混凝土
300
填充用膨胀混凝土
350
自应力混凝土
500
(3)用于抗渗的膨胀混凝土的水泥用量应不小于320kg/m3,当掺入掺合料时,其水泥用量不应小于280kg/m3。
(4)补偿收缩混凝土的膨胀剂掺量不宜大于12%,不宜小于7%。填充用膨胀混凝土的膨胀剂掺量不宜大于15%,不宜小于10%。
以水泥和膨胀剂为胶凝材料的混凝土,设基准混凝土配合比中水泥用量为C0、膨胀剂取代水泥率为K,
膨胀剂用量E=C0K、水泥用量C=C0-E (10-1)
以水泥、掺合料和膨胀剂为胶凝材料的混凝土。膨胀剂取代胶凝材料率为K,设基准混凝土配合比中水泥用量为C",掺合料用量为F",则:
膨胀剂用量 E=(C"+F")K (10-2)
掺合料用量 F=F"(1-K) (10-3)
水泥用量 C=C"(1-K) (10-4)
(5)其他外加剂用量的确定方法:膨胀剂可与其他混凝土外加剂复合使用,应有好的适应性,与氯盐类外加剂复合使用;外加剂品种和掺量应通过试验确定。