試論混凝土膨脹劑

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摘要:通過對(duì)混凝土膨脹劑標(biāo)準(zhǔn)的變革,老標(biāo)準(zhǔn)對(duì)膨脹劑限制膨脹率的測(cè)定方法的不足,尤其是摻復(fù)合型膨脹劑限制膨脹率檢測(cè)方法的缺失。由此提出新標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)、進(jìn)步。

關(guān)鍵詞:膨脹劑;限制膨脹率;復(fù)合型

前言

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》GB23439-2009已于2009年3月28日,今年3月1日正式實(shí)施,原建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC476-2001同時(shí)廢止。

新標(biāo)準(zhǔn)中混凝土膨脹劑的定義是: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。我國膨脹劑在近三十年的發(fā)展經(jīng)歷后,已經(jīng)有了更廣義的概念。如今混凝土膨脹劑的分類按化學(xué)成分的不同可分為硫鋁酸鈣類、氧化鈣類、硫鋁酸鈣-氧化鈣類混凝土膨脹劑。他們的共同特點(diǎn)都是:減少或消除混凝土干縮和凝縮時(shí)的體積縮小,使混凝土結(jié)構(gòu)物的裂縫出現(xiàn)概率減少,裂縫出現(xiàn)的時(shí)間推遲,從而改變了混凝土的質(zhì)量。

復(fù)合型膨脹劑是用膨脹劑和其他化學(xué)外加劑配制而成,可用于拌制緩凝、早強(qiáng)、防凍和高性能的泵送混凝土,新標(biāo)準(zhǔn)也提出了摻復(fù)合型膨脹劑的混凝土限制膨脹和收縮的試驗(yàn)方法,以及限制養(yǎng)護(hù)的膨脹混凝土的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法,同時(shí)也給出了混凝土膨脹劑和摻膨脹劑的混凝土膨脹性能快速試驗(yàn)方法。

1、混凝土膨脹劑標(biāo)準(zhǔn)的變更過程

1992年之前,混凝土膨脹劑的發(fā)展剛剛開始起步,我國尚未制定混凝土膨脹劑建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),只有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品質(zhì)量無可比較,為提高我國膨脹劑質(zhì)量,于1992年制訂了我國第一個(gè)混凝土膨脹劑建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC476-1992,但這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)水平較低,對(duì)膨脹劑摻量和堿含量沒有限制指標(biāo)。當(dāng)時(shí),膨脹劑質(zhì)量差異較大,水平較低。

隨著我國對(duì)混凝土整體質(zhì)量,特別對(duì)堿-骨料反應(yīng)的重視,在1998年制定了我國第二個(gè)混凝土膨脹劑建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》JC476-1998,這個(gè)修改標(biāo)準(zhǔn)第一次把膨脹劑摻量規(guī)定為≤12%,堿含量≤0.75%,氯離子含量≤0.05%,這樣把我國混凝土膨脹劑質(zhì)量要求提高到了一個(gè)新水平,淘汰一些落后產(chǎn)品。

2001年,在我國水泥行業(yè)已經(jīng)實(shí)施ISO水泥標(biāo)準(zhǔn)兩年后,為了使混凝土膨脹劑與ISO水泥標(biāo)準(zhǔn)接軌,于2001年制訂了我國第三個(gè)混凝土膨脹劑建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》JC476-2001,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)是采用ISO標(biāo)準(zhǔn)砂,適用范圍取消了復(fù)合混凝土膨脹劑,固定了水灰比,強(qiáng)度指標(biāo)有所下調(diào),但要求膨脹性能更高,測(cè)量膨脹率的比長儀從百分表改為千分表,儀器的構(gòu)造和精度更好。

但是隨著對(duì)高性能混凝土需求的不斷增加,復(fù)合膨脹劑的發(fā)展已經(jīng)成為膨脹劑發(fā)展的一種趨勢(shì),他可以解決在同時(shí)摻膨脹劑和減水劑可能出現(xiàn)的相溶性問題,只摻膨脹劑導(dǎo)致的坍落度損失大等問題。標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》JC476-1998的實(shí)施中發(fā)現(xiàn)不少問題,如膨脹劑用砂漿檢測(cè),化學(xué)外加劑用混凝土檢測(cè),檢測(cè)十分繁雜,而結(jié)果往往相佐。還由于復(fù)合膨脹劑中往往摻入減水劑,容易掩蓋了膨脹劑本身的質(zhì)量問題等等。但我們因?yàn)閺?fù)雜,而放棄對(duì)一種產(chǎn)品的質(zhì)量控制,這是對(duì)我們整個(gè)建材行業(yè)的一種不重視,因此我們需要有一種相對(duì)適合絕大多數(shù)人的方法來對(duì)復(fù)合膨脹劑進(jìn)行檢測(cè)。

為了克服《混凝土膨脹劑》JC476-2001中膠砂限制膨脹率的檢測(cè)方法是固定用水量,固定標(biāo)準(zhǔn)砂用量(1040g標(biāo)準(zhǔn)砂)的不足,尤其是摻復(fù)合型膨脹劑也采用固定用水量的膠砂限制膨脹率的檢測(cè)方法。2009年3月28日了中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》GB23439-2009,這也是我國制訂的第四個(gè)混凝土膨脹劑標(biāo)準(zhǔn)。

2、新標(biāo)準(zhǔn)克服兩大不足

限制膨脹率采用用水量固定的缺陷,由于現(xiàn)在復(fù)合型膨脹劑種類比較多,性能各異,絕大多數(shù)與緩凝劑,緩凝減水劑復(fù)合,以減小坍落度損失,有利于商品混凝土的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和泵送.加上成型時(shí)的振動(dòng),水泥膠砂的泌水現(xiàn)象很嚴(yán)重,這樣,不同膨脹劑的膠砂所含的漿體量不同,而水泥漿體量會(huì)直接影響水泥膠砂的限制膨脹率。這樣測(cè)得的限制膨脹率對(duì)于不同的膨脹劑可能無可比性。新標(biāo)準(zhǔn)用兩種方法測(cè)定限制膨脹率,既可以采用附錄A測(cè)定水膠砂泥的限制膨脹率,又可以采用附錄B測(cè)定摻復(fù)合型膨脹劑的混凝土限制膨脹率和收縮率,從而克服了用水量固定的缺陷。

限制膨脹率采用固定標(biāo)準(zhǔn)砂用量(1040g標(biāo)準(zhǔn)砂)的缺陷,因ISO標(biāo)準(zhǔn)砂對(duì)顆粒級(jí)配有嚴(yán)格的要求,因而目前市售的ISO標(biāo)準(zhǔn)砂均采用小袋包裝,每袋1350g。若拆袋使用,則標(biāo)準(zhǔn)砂的顆粒級(jí)配將發(fā)生變化,可能會(huì)對(duì)結(jié)果有影響,若再進(jìn)行分級(jí),則工作量很大。新標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂的限制膨脹率測(cè)定直接采用ISO標(biāo)準(zhǔn)砂(1350g標(biāo)準(zhǔn)砂),避免了對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

3、結(jié)論

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》GB23439-2009較原建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC476-2001相比,克服了限制膨脹率的用水量固定及采用固定標(biāo)準(zhǔn)砂用量(1040g標(biāo)準(zhǔn)砂)的缺陷,標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)謹(jǐn),更具科學(xué)性。

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[6]《混凝土膨脹劑》JC476-2001

[7]《混凝土膨脹劑》GB23439-2009