试析混凝土膨胀剂的应用

４补偿性收缩混凝土配合比的确定
（１）按《混凝土外加剂应用技术规范》 ＧＢ５０１１９—２００３中规定：膨胀剂掺量是按等量取 代胶凝材料的内掺法。 当混凝土中掺入粉煤灰等掺合料（ＦＡｏ）时， 则膨胀剂分别取代水泥和粉煤灰。 在配制防渗混凝土时，按《地下工程防水技术 规范》ＧＢ５０１０８—２００１规定：水泥用量不得小于 ３００ｋｇ／ｍ３，如掺入粉煤灰等活性粉细料，则水泥 用量不得小于２８０ ｋｇ／ｍ３．用户可以此为基准设计 掺膨胀剂的混凝土配合比。 （２）根据ＧＢ５０１１９—２００３规范，掺膨胀剂的 补偿收缩混凝土的特性指标是：水中养护１４ｄ的限 制膨胀率≥０．０１５％。测定方法是用１００×１００× ３００ｍｍ试件，中间预埋入①１０ｍｍ限制钢筋骨架。 当混凝土强度达到３～５ＭＰａ时脱模，用千分表测 长仪测定初始长度，然后放入水中７ｄ、１４ｄ测定钢 筋伸长率。 膨胀剂的主要用途是补偿收缩，不同结构部位 的收缩变形，要求补偿收缩能力不同。一般地下工 程以底板混凝土的限制膨胀率ｅ。＝０．０１５％～ ０．０２０％，侧墙ｅ２—０．０２５％～０．０３５％，后浇带ｅ２ ＝０．０３５％～０．０４５％为宜。．因此，在满足混凝土坍 落度、强度和抗渗标号情况下，必须达到限制膨胀 率的设计要求。
行。（２）对于混凝土布料＇震捣要按施工规范进 （３）膨胀混凝土要有充分湿养护才能更好地发 挥其膨胀效应，必须重视养护工作。 （４）根据施工季节，合理控制拆模时间。
（Ｉ－接第７页）的稳定及防洪安全发挥重要作用。
５存在问题与建议
天生港水道左岸分别建有华能南通电厂、天生 港电厂以及九圩港闸、碾砣港闸等一大批工农业生 产设施，在横港沙圈围出水后，横港沙滩面流对天 生港水道中下段的作用将减弱，天生港水道将成为 涨潮流控制的潮汐水道，涨潮沟特性将进一步明 显，有可能导致天生港水道中上段发生不同程度的 淤浅，对工农业生产设施带来一定的影响；其次， 横港沙四面环水，其上游的长青沙和泓北沙尚未并 岸登陆，使得横港沙的开发利用受到一定程度的限 制。为此提出如下建议： （１）进一步深入研究横港沙及其附近河床的稳 定性，为横港沙的整治和开发利用提供技术依据。 （２）建议将横港沙整治工程纳入正在编制的 《长江澄通河段整治规划》；适当保留部分湿地，进 行生态保护。 （３）进行河工模型试验，对圈围方案进行比选 优化，重点研究横港沙整治工程实施后，对河势、 防洪的影响，特别是对天生港水道的影响，提出补 偿工程措施，确保天生港水道长期稳定。 （４）在天生港水道内严禁围滩，涉水工程的建 设也应严格控制。结合工程用沙、用土，经论证后 对天生港水道中上段进行合理的疏浚，适当改善进 口段的入流条件。 （５）研究横港沙陆岛通道建设的可行性；同时 对已利用岸线通过政府或市场化运作进行整合，尽 一快落实岸线有偿使用机制，真正做到“深水深用， 浅水浅用”，使有限的宝贵的岸线资源发挥最大的 经济和社会效益。 （参考文献略）
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试析混凝土膨胀剂的应用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 陈春月， Chen Chunyue 珠海市水利勘测设计院,珠海,519000 水利规划与设计 WATER RESOURCES PLANNING AND DESIGN 2008(6)
本文链接：/Periodical_slghysj200806025.aspx
０．０３％。
土工程裂渗事故呈增多趋势，如何正确使用膨胀 剂，值得我们认真总结，才能把我国膨胀剂的开发 应用沿着健康的方向发展。 根据我国膨胀剂生产质量现状和工程应用中存 在的问题，如何评价膨胀剂在混凝土中的作用？现 结合产品标准和应用技术规范颁布实施，提出如何 正确使用混凝土膨胀剂及其系列应用技术，供设 计、施工和混凝土搅拌站的技术人员参考。
所以，水泥水硬化过程中的化学和热力学的反 应所引起的体积变化，是混凝土早期产生收缩开裂 的根本原因。 自二十世纪八十年代中期推广商品（泵送）混 凝土以来，结构裂缝普遍增多，除了与混凝土中水 泥矿物组成的变化（主要是Ｃ。Ｓ大幅度提高）、水 泥的比表面积越来越大，水泥用量和砂率提高有关 外，忽视了减水剂引起的作用。例如过去干硬性及 预制混凝土的收缩变形约为４～６
（３）对于设计强度等级Ｃ５０～Ｃ６０混凝土墙 体，因收缩应力大易开裂，目前单掺膨胀剂难以解 决，建议设计采用掺入膨胀剂和聚丙稀纤维复合的 抗裂混凝土。
土延长３０ｓ，以保证膨胀剂和水泥、减水剂拌合均 匀，提高其匀质性。商品混凝土拌合时间不少于
１０ｓ。
６施工中应注意的问题
除了设计上保证合理配筋和补偿收缩混凝土的 配合比、保证足够的限制膨胀率外，施工阶段的过 程控制是关键。
作者简介：陈春月（１９６９年一），女，工程师。 ・６７・
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设计与施工
水利规划与设计
２００８年第６期
在混凝土中掺入细磨优质粉煤灰，对降低水化 热十分有利，可减少温差收缩，降低成本，这已成 为大体积混凝土和商品混凝土传统的抗裂措施。国 外水泥多为纯硅酸盐水泥，可多掺细磨掺合料，而 我国绝大多数水泥中已掺人１５％～５０％混合材， 在配制混凝土时，细磨掺合料的掺量应经实验确 定。然而商品混凝土掺人粉煤灰后并不能完全解决 混凝土的收缩开裂，只能减轻开裂程度。 近年开发了纤维混凝土，它的弹性模量比混凝 土大一级，可提高混凝土的抗拉强度和韧性，同 时，细小的钢纤维可分散收缩应力，使裂缝细化， 把有害裂缝变为无害裂缝，对混凝土裂缝控制十分 有效。但钢纤维混凝土的拌制麻烦，增加成本。 聚丙烯纤维的弹性模量比混凝土小一级，对提 高混凝土的延伸性很小，但其细小杂乱的纤维，能 分散应力集中，对减少混凝土塑性裂缝和阻止裂缝 的发展有好处，由于增加成本较多，不能普遍使 用。 减缩剂是一种有机化学物液体，可降低表面张 力，使混凝土中的毛细孔弯月面减小，降低失水时 毛细管压力，从而减小混凝土干缩率约２０％～ ３０％。由于增加成本较多，不能普遍使用。 膨胀剂从膨胀水泥发展而来，分硫铝酸钙类和 氧化钙类。国内大多数为硫铝酸钙类膨胀剂。在混 凝土中掺入６％～１２％膨胀剂，形成钙帆石膨胀结 晶，使混凝土产生下列变化： （１）生成钙帆石产生体积膨胀，在混凝土结构 中建立０．２～０．７ＭＰａ预压应力，改善了混凝土内 部应力状态，提高了抗裂性能。 （２）生成钙帆石具有填充、堵塞毛细孔缝的作 用，改善了混凝土的孔结构，降低孔隙率，提高混 凝土的抗掺性能。 掺膨胀剂的补偿收缩混凝土和填充性膨胀混凝 土，在潮湿环境中，可保持微膨胀状态。根据其性 能的可靠性、施工难易程度和成本分析，膨胀剂最 好，是解决我国商品混凝和高性能混凝土收缩裂缝 的良好措施。
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２混凝土中的抗裂材料
混凝土作为现代建筑中运用最广泛的材料之 一，它具有结构性能好，可塑性好，防水性能好和 适合工业化生产等优点。但同时，混凝土水化硬化 过程中又存在两个弱点： （１）水泥加水后变成水泥硬化体，其绝对体积 减小。实践证明，每１００９水泥加３３ｍｌ水，水化后 的化学减缩值为７～９ｍｌ，如单方混凝土水泥用量 为３００ｋｇ／ｍ３，则形成孔缝体积约２１～２７Ｌ／ｍ３， 这是混凝土抗拉强度低和极限拉伸变形值小的根本 原因。在干燥条件下混凝土中的孔缝的水分逸出产 生毛细压力，由此发生干燥收缩。对于低水胶比的 ＨＰＣ产生的自生收缩，实质也是水泥水化反应的 白干燥引起。 （２）水泥的水化反应是放热反应，其水化热为
１０～，而现在
泵送混凝土收缩变形约为６～８×１０一，使得混凝 土裂缝控制的技术难度大大增加。实践表明，在混 凝土配合比相同的情况下，掺入减水剂的坍落度可 增加１００～１５０ｍｍ，但与基准混凝土的收缩值相 比，却增加１１０～１３０％。在《混凝土减水剂》规 范ＧＢｌ３８０７６—９７中规定，掺减水剂的混凝土与基 准混凝土的收缩比≤１３５％。掺人同的类型的减 水剂混凝土的收缩比不同，一般是：木钙减水剂＞ 萘磺酸盐减水剂＞三聚氰胺减水剂＞氨基磺酸减水 剂＞聚丙烯酸减水剂。说明商品混凝土浇筑的结构 开裂机率大与减水剂带来的影响有关。
设计与施工
水利规划与设计
２００８年第６期
试析混凝土膨胀剂的应用
陈春月
（珠海市水利勘测设计院 珠海
５１９０００）
【摘
要】
根据《混凝土外加剂应用技术规范》ＧＢ５０１１９—２００３，提出膨胀剂质量的选择，应以限制膨胀率为
目标的补偿收缩混凝土配合比设计方法，改善结构设计中的合理配筋和加强施工管理等方面措施，使混凝土膨 胀剂能较好地解决建筑结构的裂渗控制问题。 【关键词】
０．０２５％，三是掺量≤１２％。膨胀剂有三种类型： 硫铝酸钙类、氧化钙一硫铝酸钙类和氧化钙类。钙 矾石的化学稳定性和耐水性优良，国内外大多数的 厂家生产硫铝酸钙类膨胀剂。ＣａＯ水化所生成的 Ｃａ（ｏＨ）。可以产生膨胀，但Ｃａ（ＯＨ）。在压力水 下溶解，所以《混凝土外加剂应用技术规范》 ＧＢ５０１１９—２００３中规定，含Ｃａ０膨胀剂不得使用 在海工等防水工程中。
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４横港沙开发利用前景
横港沙目前是时隐时现的沙岛，其上游侧小李 港处的宽度约５．６ｋｍ，从泓北沙到通沙汽渡间的 距离约１４ｋｍ，上游由于受长青沙和泓北沙的掩护 具有良好的上边界条件，而下边界的稳定尚待加 强。根据横港沙现状和发展趋势，现将横港沙的开 发利用设想如下。 ４．１横港沙右侧深水岸线 随着横港沙的圈围成陆，从泓北沙到通沙汽渡 间深水岸线可达１４ｋｍ。该区域紧邻浏海沙水道， 深水贴岸，航道宽阔，一２０ｍ线距岸边约１００～ ２５０ｍ，可靠泊１０万吨级超大型船舶，也可停泊第 五、六代集装箱船舶，其上游５～６ｋｍ可发展大型 临港工业，中间５ｋｍ可发展成以集装箱为主的码 头，下游３～４ｋｍ可作为大型船舶中转基地。 ４．２天生港水道出口段两侧深水岸线 横港沙圈围成陆后，天生港水道将成为具有单 一口门的超大型挖人港池，结合新捕渔港下游 ８ｋｍ的疏浚，可形成２×８ｋｍ长，水深在ｌＯｍ以 上，航宽在６００ｍ以上的深水岸线，其间可发展大 型船舶制造、重工机械、大型能源等多种基地，形 成通吕河口至小李港间沿岸工业产业带。 ４．３天生港水遒中上段中水岸线 天生港水道中上段自碾砣港到新捕渔港全长约 ６．５ｋｍ，随着横港沙的圈围成陆，在对新捕渔港以 上水道进行拓浚，减少夭生港水道下段深水航道维 护量的同时，可形成２×６．５ｋｍ长，航道水深超过 ５～８ｍ的中水岸线。该段岸线可以满足不同层次 工业企业的需求，也可以为深水港区作相应的配套 工程。