试论混凝土膨胀剂

摘要:通过对混凝土膨胀剂标准的变革,老标准对膨胀剂限制膨胀率的测定方法的不足,尤其是掺复合型膨胀剂限制膨胀率检测方法的缺失。由此提出新标准的科学、进步。

关键词:膨胀剂;限制膨胀率;复合型

前言

中华人民共和国国家标准《混凝土膨胀剂》GB23439-2009已于2009年3月28日,今年3月1日正式实施,原建材行业标准JC476-2001同时废止。

新标准中混凝土膨胀剂的定义是:与水泥、水拌合后经水化反应生成钙矾石、氢氧化钙或钙矾石和氢氧化钙,使混凝土产生体积膨胀的外加剂。我国膨胀剂在近三十年的发展经历后,已经有了更广义的概念。如今混凝土膨胀剂的分类按化学成分的不同可分为硫铝酸钙类、氧化钙类、硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂。他们的共同特点都是:减少或消除混凝土干缩和凝缩时的体积缩小,使混凝土结构物的裂缝出现概率减少,裂缝出现的时间推迟,从而改变了混凝土的质量。

复合型膨胀剂是用膨胀剂和其他化学外加剂配制而成,可用于拌制缓凝、早强、防冻和高性能的泵送混凝土,新标准也提出了掺复合型膨胀剂的混凝土限制膨胀和收缩的试验方法,以及限制养护的膨胀混凝土的抗压强度试验方法,同时也给出了混凝土膨胀剂和掺膨胀剂的混凝土膨胀性能快速试验方法。

1、混凝土膨胀剂标准的变更过程

1992年之前,混凝土膨胀剂的发展刚刚开始起步,我国尚未制定混凝土膨胀剂建材行业标准,只有企业标准,产品质量无可比较,为提高我国膨胀剂质量,于1992年制订了我国第一个混凝土膨胀剂建材行业标准JC476-1992,但这个标准水平较低,对膨胀剂掺量和碱含量没有限制指标。当时,膨胀剂质量差异较大,水平较低。

随着我国对混凝土整体质量,特别对碱-骨料反应的重视,在1998年制定了我国第二个混凝土膨胀剂建材行业标准《混凝土膨胀剂》JC476-1998,这个修改标准第一次把膨胀剂掺量规定为≤12%,碱含量≤0.75%,氯离子含量≤0.05%,这样把我国混凝土膨胀剂质量要求提高到了一个新水平,淘汰一些落后产品。

2001年,在我国水泥行业已经实施ISO水泥标准两年后,为了使混凝土膨胀剂与ISO水泥标准接轨,于2001年制订了我国第三个混凝土膨胀剂建材行业标准《混凝土膨胀剂》JC476-2001,这个标准的特点是采用ISO标准砂,适用范围取消了复合混凝土膨胀剂,固定了水灰比,强度指标有所下调,但要求膨胀性能更高,测量膨胀率的比长仪从百分表改为千分表,仪器的构造和精度更好。

但是随着对高性能混凝土需求的不断增加,复合膨胀剂的发展已经成为膨胀剂发展的一种趋势,他可以解决在同时掺膨胀剂和减水剂可能出现的相溶性问题,只掺膨胀剂导致的坍落度损失大等问题。标准《混凝土膨胀剂》JC476-1998的实施中发现不少问题,如膨胀剂用砂浆检测,化学外加剂用混凝土检测,检测十分繁杂,而结果往往相佐。还由于复合膨胀剂中往往掺入减水剂,容易掩盖了膨胀剂本身的质量问题等等。但我们因为复杂,而放弃对一种产品的质量控制,这是对我们整个建材行业的一种不重视,因此我们需要有一种相对适合绝大多数人的方法来对复合膨胀剂进行检测。

为了克服《混凝土膨胀剂》JC476-2001中胶砂限制膨胀率的检测方法是固定用水量,固定标准砂用量(1040g标准砂)的不足,尤其是掺复合型膨胀剂也采用固定用水量的胶砂限制膨胀率的检测方法。2009年3月28日了中华人民共和国国家标准《混凝土膨胀剂》GB23439-2009,这也是我国制订的第四个混凝土膨胀剂标准。

2、新标准克服两大不足

限制膨胀率采用用水量固定的缺陷,由于现在复合型膨胀剂种类比较多,性能各异,绝大多数与缓凝剂,缓凝减水剂复合,以减小坍落度损失,有利于商品混凝土的远距离运输和泵送.加上成型时的振动,水泥胶砂的泌水现象很严重,这样,不同膨胀剂的胶砂所含的浆体量不同,而水泥浆体量会直接影响水泥胶砂的限制膨胀率。这样测得的限制膨胀率对于不同的膨胀剂可能无可比性。新标准用两种方法测定限制膨胀率,既可以采用附录A测定水胶砂泥的限制膨胀率,又可以采用附录B测定掺复合型膨胀剂的混凝土限制膨胀率和收缩率,从而克服了用水量固定的缺陷。

限制膨胀率采用固定标准砂用量(1040g标准砂)的缺陷,因ISO标准砂对颗粒级配有严格的要求,因而目前市售的ISO标准砂均采用小袋包装,每袋1350g。若拆袋使用,则标准砂的颗粒级配将发生变化,可能会对结果有影响,若再进行分级,则工作量很大。新标准水泥胶砂的限制膨胀率测定直接采用ISO标准砂(1350g标准砂),避免了对试验结果的影响。

3、结论

中华人民共和国国家标准《混凝土膨胀剂》GB23439-2009较原建材行业标准JC476-2001相比,克服了限制膨胀率的用水量固定及采用固定标准砂用量(1040g标准砂)的缺陷,标准更加严谨,更具科学性。

参考文献

[1]游宝坤,韩立林等.如何正确使用混凝土膨胀剂.建筑科学.2001.12

[2]司炳艳,袁庆莲.混凝土膨胀剂的研究.工程质量.2005.7

[3]王华生,赵慧如.混凝土技术禁忌手册.机械工业出版社.2003

[4]游宝坤.我国混凝土膨胀剂的发展近况和展望.混凝土.2003.4

[5]冯浩,朱清江.混凝土外加剂工程应用手册.中国建筑工业出版社.2003

[6]《混凝土膨胀剂》JC476-2001

[7]《混凝土膨胀剂》GB23439-2009