混凝土膨胀剂及其应用-2011.ppt

赵顺增
中国建筑材料科学研究总院

膨胀混凝土应用技术讲座
膨胀混凝土及其应用
报告内容
膨胀水泥基材料简介
混凝土膨胀剂的作用
混凝土膨胀剂行业现状
新成果介绍
膨胀剂的发展方向
工程实例介绍
膨胀水泥基材料简介
膨胀水泥基材料简介
膨胀水泥科学——化害为利的典范
自水泥混凝土问世以来,很多工程的破坏是因膨胀所致,从水泥的安定性不良到盐碱、海水的腐蚀、冰冻、碱-骨料反应以至钢筋锈蚀等引起的破坏,都是膨胀因素在起作用,其中钙矾石的形成与增多是一个最常见的主因,钙矾石被称为“水泥杆菌”。因此膨胀被认为是混凝土的一大祸害。
创造条件,控制膨胀,将破坏性的膨胀能转化成有利的膨胀能,产生自应力、补偿收缩、密实高强等优越功能。
利用膨胀克服钢筋的限制而产生自应力——自应力混凝土理论基础
利用限制膨胀率来补偿限制收缩——补偿收缩混凝土的理论基础
国外发展情况:
1890年凯特劳脱发现钙矾石。
1892年米却利斯提出钙矾石是硫酸盐介质破坏的主因——(水泥杆菌)
1936年洛西(法国)首次发明膨胀水泥(未正式生产)
1955年米哈伊洛夫(前苏联)研制M型膨胀水泥(铝酸盐型)
1958年克莱恩(美国)研制成K型膨胀水泥。
1962年日本购买K型膨胀水泥专利,改为CSA膨胀剂。
1970年日本小野田公司研制成功氧化钙膨胀剂。
1997年日本研制成CSA-100R低水化热膨胀剂。
膨胀水泥基材料简介-发展概况
国内发展情况:
1957年中国建材研究院研制成M型膨胀水泥(铝酸盐型)
1969年中国建材研究院研制成明矾石膨胀水泥。
1974年中国建材研究院研制成硫铝酸盐膨胀水泥。
1979年中国安徽省建筑科学研究院研制成明矾石膨胀剂。
1985年中国建材研究院研制成CEA(氧化钙)膨胀剂。
1985年中国建材研究院研制成AEA(铝酸钙)膨胀剂。
1985年南京化工大学研制成氧化镁膨胀剂(大坝混凝土专用)
1986年中国建材研究院研制成UEA膨胀剂。
1996年中国建材研究院研制成低碱UEA膨胀剂。
2005年中国建材研究院研制成ZY (铝酸盐型)膨胀剂。
2006年中国建材研究院研制成HCSA 膨胀剂。
膨胀水泥基材料简介-发展概况
膨胀水泥基材料简介-发展概况
膨胀水泥基材料简介-应用范围
膨胀水泥基材料
普通水泥+膨胀剂
膨胀水泥(特种水泥)
膨胀混凝土
构件-自应力管
建筑工程抗裂防渗
补偿收缩混凝土小膨胀-自应力值=~
自应力混凝土大膨胀-自应力值≥
无声破碎剂
石材切割
混凝土破碎
混凝土膨胀剂的作用
混凝土膨胀剂的作用-基本原理
建立化学预应力——抗裂性强
改善混凝土的孔结构和孔级配——抗渗性好
在湿养期间,补偿收缩混凝土产生的限制膨胀ε2 ,不仅能抵抗混凝土干缩所产生的拉应力,而且能够推迟极限拉伸变形SK出现的时间,在此期间混凝土的抗拉强度会进一步增长,将会大幅度提高混凝土的抗裂性,故可免减有害裂缝的产生,这是补偿收缩混凝土的基本抗裂原理。
补偿收缩混凝土硬化过程中生成的膨胀结晶具有填充、堵塞毛细孔缝的作用,使大孔变小孔,总空隙率降低,因此,抗渗性能优于普通混凝土,如C30混凝土,抗渗标号大于P20。
混凝土膨胀剂—是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石或氢氧化钙等,使混凝土产生体积膨胀的外加剂。
补偿收缩混凝土—~。预压应力σC=μ·ES·ε2,式中μ-配筋率,ES-钢筋弹性模量,ε2-钢筋的伸长率。