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膨胀剂使用中的若干技术问题探讨 摘要 混凝土膨胀剂在国内建筑工程中使用比较普遍，本文总结了近年来在膨胀剂使用过程中的经验教训，对膨胀剂的产品标准、施工中存在的问题进行了探讨，并提出了具体措施。 主题词 膨胀剂 补偿收缩混凝土 施工近十年来，膨胀剂在建筑工程中得到了广泛的应用，尤其在各种抗裂防渗工程中发挥了良好的效果。但随着用量的增大，补偿收缩混凝土工程裂渗事故也不断增加，值得我们深思和总结经验教训。根据膨胀剂的产品标准和工程应用情况，笔者对膨胀剂使用中存在的若干技术问题进行了深入探讨，供广大技术人员参考。 1 现行JC476-2001混凝土膨胀剂标准存在的问题及措施 现行JC476-2001混凝土膨胀剂标准中，对混凝土膨胀剂物理性能指标做如下检测： 表1 混凝土膨胀剂物理性能指标物理性能细度比表面积m2/kg2500.08mm筛筛余%121.25mm筛筛余%0.5凝结时间初凝min45终凝h10限制膨胀率%水中7d0.02528d0.10空气中21d-0.020抗压强度Mpa7d25.028d45.0抗折强度Mpa7d4.528d6.5 从混凝土膨胀剂物理性能指标检测方法来看，其试件采用水泥：膨胀剂：标准砂：拌和水=396：54：1350：2259（kg）的胶砂试件，作为检测限制膨胀率和抗压、抗折强度的试体。这种检测方法存在着如下问题：1.1 膨胀剂多用于补偿收缩混凝土，用胶砂试件作为试体进行检测，砂浆的胀缩与混凝土的胀缩有一定的差异，显然不能反映膨胀剂在混凝土中的真实使用情况。1.2 限制膨胀率采用水中7d及28d指标。实际上，按施工规范规定，防水混凝土养护为14d，规范显然未反映出水中14d的限制膨胀率。1.3 空气中的限制膨胀率采用水中7d，空气中21d。施工规范规定，防水混凝土养护为14d；又根据大量实验证明，混凝土的收缩一般在40天左右达到较大值，其后逐渐趋于稳定；许多防渗混凝土在40天左右出现裂缝，也正说明了这一点。显然，测定28d（水中7d，空气中21d）的限制膨胀率不能代表混凝土的现场实际情况。1.4 作为试体检测的基准水泥品质指标按C3A含量6%8%，而不同的水泥，其C3A含量不同。C3A作为水泥中的膨胀组分，其含量的高低对膨胀剂膨胀效果的发挥起着很大的作用。采用规范的测试方法，容易造成按JC476-2001检测合格的产品，在施工现场，却达不到规定的限制膨胀率。从以上的分析来看，单纯用JC476-2001对膨胀剂对产品检测，与现场情况往往相左。正确的做法应是：首先用JC476-2001对产品进行检测。再按确定的配合比制作混凝土试件，按混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003进行混凝土的性能测试。当然，在试验时，应采用不同水泥与膨胀剂的多个配合比试验，以便确定最佳配合比，获得理想的性能指标。笔者查阅了大量的试验报告，在防水混凝土中，许多施工项目部对膨胀剂根本未复测，或者进行了产品复测，而未按GB50119-2003对混凝土做性能测试，导致许多工程应用膨胀剂后仍然又渗又裂。2 膨胀剂施工中存在的问题及措施从膨胀剂的胀缩规律可以看出，在水养条件下，膨胀剂呈膨胀状态；当水养一定时间后，置于空气中，则呈干缩状态。水是膨胀剂膨胀的必要条件。实际施工中，我们往往做到了底板的湿养护，而对于地下室墙壁，养护条件，则明显不足。通常做法是，施工后35d拆模或者更迟，冬季施工中未采取保温保湿措施；暑期施工墙壁浇水速度远低于水分蒸发速度。导致膨胀剂在缺水状态下，发挥不了理想的效果，反而比不掺膨胀剂收缩更甚，开裂更多。笔者在我公司承建的多处地下室工程中均发现了不同程度的裂、渗现象，多在地下室完成一个月后出现，尤其冬春季节，裂缝更多。究其原因，一是混凝土的收缩在40天左右达到较大值，此时，收缩产生的应力最大。二是冬春季节，昼夜温差比较大，由于混凝土是热的不良导体，相应产生的温度应力较大。三是该季节气候干燥，养护湿度明显不足。从混凝土搅拌及振捣来看，掺加膨胀剂的混凝土更应精心搅拌、振捣，由于搅拌不均匀、振捣不密实，容易导致混凝土各部位膨胀不一致，更容易引发渗、漏事故。所以，掺加膨胀剂的混凝土并非“一掺就灵”，施工应采取如下措施：2.1 混凝土布料、振捣应严格按规范、规程操作，不得漏振、欠振、过振；混凝土终凝前，应多次抹压。2.2 底板、楼板宜采用蓄水养护或用塑料薄膜、湿麻袋覆盖。应保持塑料薄膜始终有凝结水存在，养护时间不应少于14d。2.3 对于墙体等不易保水的结构，宜从顶部设水管喷淋，拆模时间不宜少于3d。或拆模后用湿麻袋紧贴墙体覆盖，并浇水养护，保持混凝土表面湿润，养护时间不宜少于14d。2.4 冬期施工时，混凝土浇筑后，应立即用塑料薄模和保温材料覆盖，养护期不应少于14d。对于墙体，带模板养护不应少于7d。3 防水剂是否可以替代膨胀剂由于膨胀剂利用钙矾石作为膨胀源，其制剂均为粉剂。许多商品混凝土搅拌站由于添加上的难度，转而采用液体防水剂作为地下防水混凝土的外加剂。防水剂是否可以替代膨胀剂，笔者认为不然。虽然规范规定二者均可作为地下防渗混凝土的外加剂，但二者的作用原理与使用范围显然有较大差异。膨胀剂掺入混凝土后，混凝土产生适度膨胀，在钢筋和邻位约束下，在混凝土中建立一定的预压应力，从而抵偿混凝土在硬化过程中产生的干缩拉应力、补偿部分水化热引起的温差应力，从而防止或减少结构产生有害裂缝。膨胀剂采用的是补偿冷缩干缩的模式，以“抗裂为主”。因此，在超长结构，地下室墙壁等混凝土收缩较大的部位，尤其适用。防水剂是利用混凝土的自密实原理，在混凝土中掺加适量的外加剂，以增强混凝土的密实性，从而抵抗静水压力，以“防渗为主”。在地下防水混凝土中，也适用。但其对超长结构、地下室薄壁结构，由于混凝土收缩引起的裂缝显然无能为力。从上述分析来看，二者各有所长。因此，在选用时，应具体情况，具体分析。当然，将膨胀剂与防水剂复合使用，在地下结构中，发挥二者所长，应是今后外加剂厂家努力的方向。最近，北京地区的一些地下工程就采用了膨胀剂与防水剂复合使用，起到了很好的抗裂、防渗效果。4 结束语地下工程的抗裂、防渗是一个比较复杂的课题，掺膨胀剂的混凝土在防止和减轻混凝土开裂方面做出了积极贡献，但也存在着一些误区和不足。掺加膨胀剂的混凝土，