UEA补偿收缩混凝土的性能及应用.doc

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1、UEA补偿收缩混凝土的性能及应用 一、前言 普通混凝土是用途极广的建筑材料。由于它的极限延伸率较低，在干缩、徐变、温度等作用下易引起开裂，导致混凝土工程渗漏、钢筋锈蚀，影响使用功能和使用寿命。为此，国内外工程界在材料、设计和施工等方面进行了许多研究工作。在材料方面国内外学者一致认为：采用膨胀剂或膨胀水泥配制的补偿收缩混凝土，代替普通混凝土是较理想的材料。水泥石水化硬化过程中产生的体积膨胀，在钢筋等限制条件下，补偿收缩混凝土可产生0.2～0.7MPa预压应力(即自应力)，能抵消或部分抵消由混凝土干缩、徐变、温度等引起的拉应力，从而

2、提高混凝土工程的抗裂性能。由于钙矾石填孔作用，使水泥石中的大孔变小，总孔隙率减小，从而改善了混凝土的孔结构，提高了混凝土的抗渗性能。中国建材研究院是中国膨胀水泥、膨胀剂、膨胀砼研究的发祥地，对补偿收缩砼、自应力砼的研究与应用已有近四十年的历史，在这一领域处国际领先地位。采用膨胀水泥配制补偿收缩混凝土，因价格、运输和供应等因素的影响，广泛推广应用受到一定限制。为了适应工程的需要，我院在以往研究膨胀水泥的基础上，研究成功了U型混凝土膨胀剂(简称UEA)。申请了国家发明专利。1988年，“U型混凝土膨胀剂的研制和应用技术”通过了部级鉴

3、定，建设部、国家建材局把UEA列为1993年全国建筑防水新材料推广项目【(93)建科字第014号】。建设部制订了UEA补偿收缩混凝土防水工法"(YJGF.2292)。1994年UEA—M多功能高效混凝土膨胀剂、1996年低碱UEA膨胀剂通过部级鉴定，并被列为国家级新产品，2003年新型高效硫铝酸钙混凝土膨胀剂通过省部级鉴定。目前，UEA有30多个工厂生产，是国内产量最大、应用最广的混凝土膨胀剂，产品主要销往国内，少量出口国外。1991年，1992年，“U型混凝土膨胀剂的研制和应用技术"分别获得国家建材局、国家科委科学技术进步二等

4、奖。膨胀剂是从膨胀水泥中派生出来的混凝土外加剂，由于它应用方便、灵活、用其配制的补偿收缩混凝土和其它混凝土成本低，具有广泛的应用前景。这些优点已被全国各地千余项，及国外一些重要工程所证实，表明了它的优异性和良好的经济与社会效益。 二、UEA补偿收缩混凝土性能 (一)混凝土硬化前性质1.塌落度及塌落度损失图2-l是相同水灰比条件下混凝土中UEA掺量与其塌落度的关系曲线。当UEA的掺量在8%以下时，塌落度基本上无变化，掺量大于8%以后，随掺量增加，塌落度也有一定程度的增加，表明UEA有一定减水作用。图2-2是UEA混凝土与普通混凝土

5、塌落度损失的对比曲线。掺有UEA膨胀剂的混凝土的塌落度损失较普通混凝土稍大。在施工中远距离运输时，应考虑UEA混凝土塌落度损失问题。 2.含气量和泌水性从表2-1结果可知，加入UEA后，含气量减小，泌水性降低。表2-1含气量和泌水性UEA掺量（%）混凝土配比水灰比W/C含气量(绝对值)（%）泌水性（%）010121：1.85：3.130.512.151.601.851.03不泌水不泌水3.混凝土拌合物的凝结时间用贯入阻力法测定了UEA混凝土凝结曲线。由图2-3可得出，未掺UEA的普通混凝土初、终凝时间分别为5：00和7：00，掺

6、12％UEA的混凝土为4：25和6：25。混凝土的凝结时间缩短了。但是这种提前非常有限，不会影响施工。掺入10%UEA的混凝土初，终凝时间分别为5：10和l7：15，与未掺UEA的普通混凝土相似。总的来说，掺UEA后，混凝上凝固前的性质与普通混凝上差不多。所不同的是凝结时间稍短一些，塌落度损失稍快些.如果是远距离运输混凝土拌合物。可在其中适当地加入缓凝型减水剂，以改变混凝土的流变性能，适应施工要求。(二)混凝土硬化后性质1.限制膨胀率及影响因素补偿收缩混凝土的限制膨胀率是这种混凝土最重要的性能，它的大小及收缩落差直接影响到工程的

7、抗裂程度，是抗裂防渗的重要指标，合理的限制膨胀率为1.27～4.0×104，亦即自应力值为0.2～0.8MPa。保证足够大的限制膨胀率是确保工程不裂不渗的前提。(1)混凝土膨胀性能与UEA掺量的关系图2-4表明，随着UEA掺量的增加，UEA混凝土的限制膨胀率亦增大。UEA掺量8-14%时，膨胀率为2-4×10-4，自应力值为0.3～0.8MPa。限制膨胀率试验是用10×10×30cm试件，中间放入Φ10mm钢筋，配筋率0.79%(2)水灰比对混凝土膨胀率的影响水灰比是影响混凝土强度的重要因素，而强度与膨胀之间有密切关系。因此水灰

8、比对膨胀率也一定有影响.图2-5中曲线表明，水灰比小，膨胀率大。如果水灰比过大，膨胀发生在混凝土的塑性阶段，膨胀能被消耗于填充水分等留下的孔隙和其它方向的变形上，有效变形减少。(3)粗集料对混凝土膨胀率的影响表2-2列出了卵石和碎石对混凝上膨胀率和自应力值的影响