高性能增強(qiáng)抗裂劑的技術(shù)研究

王應(yīng)頡 井淏 錢鋒

【摘要】現(xiàn)階段，伴隨當(dāng)前中國工程規(guī)模的增加，關(guān)于高性能增強(qiáng)抗裂劑的技術(shù)研究成為了當(dāng)前的研究重點(diǎn)，在理論上而言，HEA技術(shù)物理性能優(yōu)于同類產(chǎn)品，能抵抗混凝土的硫酸鹽侵蝕，后期收縮小，混凝土強(qiáng)度高，摻量低，堿含量極低。是目前性能最好的新一代混凝土抗裂防滲膨脹劑，在國內(nèi)同行業(yè)中屬領(lǐng)先地位。防滲必須抗裂、抗裂才能防滲、不裂就不滲，整體防水抗?jié)B效果不在于混凝土本身的抗?jié)B等級，更重要的是能否具有抗裂性能。因此，抗裂比抗?jié)B更為重要。要解決混凝土的防水難題，就必須解決混凝土的收縮、抑制開裂，唯有抗裂膨脹防水劑可達(dá)目的。

【關(guān)鍵詞】HEA;注意事項(xiàng);設(shè)計要點(diǎn)

1、HEA顯著特性

1.1低摻量，高性能

一般類型的砼膨脹劑摻入量為10～15%，相應(yīng)帶入混凝土中較多的堿含量而引發(fā)堿骨科反應(yīng)影響混凝土的性能和壽命。HEA是以一定比例的優(yōu)質(zhì)鋁質(zhì)熟料、無水石膏及其它特種無機(jī)材料共同磨細(xì)而成的粉料。其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)是：膨脹能量大，抗硫酸鹽侵蝕，后期收縮小，混凝土強(qiáng)度高，摻量低，堿含量低，無堿集料反應(yīng)之慮;與各種外加劑相容性好，對混凝土早期性能無影響具有優(yōu)良的抗裂防滲功能，是一種安全耐久性良好的高性能抗裂防滲型混凝土外加劑。

HEA的使用量根據(jù)水泥和混凝土的特性而異，在通用水泥中一般內(nèi)摻7～9%，制成補(bǔ)償收縮 混凝土，可防止混凝土開裂，提高密實(shí)性和抗?jié)B性能，實(shí)現(xiàn)混凝土自防水，可取消外防水。可減 少或取消伸縮縫，簡化施工工序，縮短工期，也有利于消除大體積混凝土產(chǎn)生的溫差裂縫，能提 高混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性。

1. 2低堿含量

HEA是目前國內(nèi)各種類型混凝土膨脹劑堿量較低的一種高性能膨脹劑

1.3高膨脹效能

1.4干縮小

對HEA長期干縮試驗(yàn)，90d十空收縮僅為-O.010%。

2、HEA的混凝土特性

（1）摻HEA的混凝土，其硬化前的流變性能與普通混凝土相同。

（2）1小時內(nèi)混凝土塌落度損失較其他類型膨脹劑大大減少。

（3）抗?jié)B標(biāo)號≥S20，大大優(yōu)于普通混凝土。

（4）抗凍標(biāo)號≥D200，優(yōu)于其他類型膨脹劑。

（5）HEA對鋼筋無銹蝕，對水質(zhì)無污染，抗硫酸鹽性能高于普通混凝土。

（6）HEA與通用水泥及高效減水劑、普通減水劑、早強(qiáng)劑、防凍劑等外加劑有良好的適應(yīng)性。

（7）水泥宜用42.5的通用水泥，火山灰質(zhì)和粉煤灰水泥要經(jīng)試驗(yàn)確定，與其他外加劑復(fù)合使用，也應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定。

（8）HEA具有膨脹率大，干縮小，堿含量低，耐蝕性能好，混凝土強(qiáng)度高，坍落度損失小，冷熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

3、HEA膨脹混凝土的設(shè)計要點(diǎn)

HEA混凝土在本質(zhì)上與普通混凝土基本相同，其差異只是它具有一定的體積膨脹，在限制條 件下，可在混凝土中建立0.2～0.8MPa自應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)更加致密，在抗裂防滲性能上優(yōu)于普通混凝土。作為結(jié)構(gòu)材料，膨脹混凝土的配合比設(shè)計與普通混凝土基本相同，但應(yīng)注意如下特殊性：

（1）為保證補(bǔ)償收縮作用的發(fā)揮，建議每立方混凝土水泥用量不應(yīng)小于300kg。

（2）在結(jié)構(gòu)設(shè)計上仍按原設(shè)計規(guī)范，為有效限制膨脹，宜采用小間距小規(guī)格配置鋼筋或焊接鋼筋網(wǎng)，對薄壁構(gòu)件或薄板也可用鋼絲網(wǎng)，配筋不宜過分集中于構(gòu)件一側(cè)，對混凝土中導(dǎo)入的預(yù)壓應(yīng)力，在設(shè)計計算中不予考慮。在開孔和角隅附近最易出現(xiàn)裂縫，周邊應(yīng)加密結(jié)構(gòu)鋼筋。

（3）采用HEA補(bǔ)償收縮混凝土整體長度地下可控制不大于80m，地上可控制不大于50m。特殊工程可參考超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計與施工技術(shù)。

（4）大面積的結(jié)構(gòu)伸縮縫仍需留置，但間距可長于普通混凝土。

（5）膨脹混凝土的主要目的是補(bǔ)償收縮，作為防水要求的補(bǔ)償收縮混凝土的配合比設(shè)計宜按防水混凝土考慮，其砂率控制在38～42%。強(qiáng)度標(biāo)號相應(yīng)比普通混凝土高O.5～1標(biāo)號。

4、HEA抗裂防水劑的主要用途

由于HEA膨脹混凝土具有補(bǔ)償收縮、導(dǎo)入自應(yīng)力和提高混凝土密實(shí)度的性能，因此是抗裂防

滲混凝土結(jié)構(gòu)的良好材料，可以制作結(jié)構(gòu)自防水混凝土。因此凡要求抗裂、防滲、接縫、填充用砼工程和水泥制品，都可以使用HEA抗裂防水劑。

適用范圍

（1）地下建筑物，如地鐵、地下停車場、地下倉庫、隧道、礦井、人防工程、地下人行道、機(jī)場等。

（2）建造水池、游泳池、污水處理池、水塔、油罐等。

（3）自防水剛性屋面，砂漿防滲層，砂漿防潮層。

（4）預(yù)制構(gòu)件、框架結(jié)構(gòu)接頭的錨接，管道接頭，構(gòu)筑物后澆縫回填，巖基灌漿材料。

（5）水泥制品，水泥壓力管，防水屋面板等。

（6）公路路面、橋梁砼面層、涵洞。

5、施工注意事項(xiàng)

HEA施工與普通混凝土施工規(guī)范一樣，但要特別注意

（1）HEA適用42.5的通用水泥，最佳摻量為7～9%（替代水泥率）。

（2）摻HEA的混凝土，配合比的計量要準(zhǔn)確，攪拌時間要比普通混凝土延長30～60秒。

（3）為充分發(fā)揮其膨脹效能，適時和充分的保濕養(yǎng)護(hù)最為重要，混凝土澆灌后，一般在終凝后2小時開始澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為7～14天。務(wù)必使混凝土表面保持潮濕，墻體應(yīng)保濕或?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)。

（4）HEA混凝土不宜用于工作環(huán)境長期處于80℃以上的工程。施工溫度低于5℃時，要采取保溫防凍措施。

（5）要求振搗密實(shí)，不要過震或漏震。

（6）摻入不同品種的外加劑在補(bǔ)償收縮混凝土中會產(chǎn)生不同的效果，因此，使用時需經(jīng)過試驗(yàn)后才能確定。

結(jié)語：

現(xiàn)階段，關(guān)于高性能增強(qiáng)抗裂劑的技術(shù)研究對我國當(dāng)前需求更高高質(zhì)量的建筑的實(shí)際要求相符合，這也在一定的程度上符合當(dāng)前社會發(fā)展所需，積極切合了我國的自身實(shí)際的發(fā)展需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]張偉，艾軍，李美丹.外加劑對聚丙烯纖維增強(qiáng)混凝土的早期抗裂性影響[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報，2008，40（1）：129-133. DOI：10.3969/j.issn.1005-2615.2008.01.027.

[2]馬彪.大流動性混凝土均勻性控制與抗裂技術(shù)研究[D].江蘇：東南大學(xué)，2017.

[3]李美丹，余紅發(fā)，張偉， 等.纖維與膨脹劑對大摻量礦物摻合料混凝土塑性收縮開裂的影響[J].青海大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006，24（6）：44-47，51.DOI：10.3969/j.issn.1006-8996.2006.06.013.

[4]胡凱.混雜纖維高性能混凝土及熱養(yǎng)生技術(shù)研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2016.

[5]苗偉.內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土收縮和早期抗裂性能試驗(yàn)研究[D].河南：鄭州大學(xué)，2016.