式中:бc砼压应力、Ac-砼截面积、бs-钢筋拉应力、As-钢筋截面积、Es-钢筋弹性模量、-配筋率(%)、2-砼的限制膨胀率。(即钢筋伸长率)
每一编号混凝土膨胀剂,应检验下列项目:细度、凝结时间、水中7D 的限制膨胀率、抗压强度和抗折强度。
根据水平法向应力бx分布曲线,常规设计是在бmax处留后浇缝来释放温度收缩应力,现在是在бmax处给予较大膨胀应力бc,而在两侧给予较小的膨胀应力,以便结构的收缩应力得到大小适宜的补偿,从而控制有序裂缝的出现。如下图所示。
该方法的原理是在结构收缩应力量最大的地方给予较大的膨胀应力。具体做法(见上图):加强带一般设在后浇缝处,带宽2m。带的两侧分别架设密孔丝网。防止不同配比的砼流入加强带内,施工,使该处混凝土强度等级比两侧砼高5Mpa,再用小膨胀砼浇筑另一侧,如此循环下去。实现无缝连续施工。
普通混凝土由于收缩开裂,形成渗水通道,破坏了混凝土的整体防水功能。因此,防水的前提是开裂,开裂比抗渗更重要。加入膨胀剂后,一方面由于产生一定的膨胀,可以轻松又有效的防止土开裂,另一方面膨胀结晶体具有填充,阻塞毛细孔缝,改善孔结构格砼仍配的作用,抗渗能力得到提高。用膨胀剂配制的补偿收缩混凝土,能轻松实现混凝土结构自防水,取消外防水,防水费用仅为普通防水措施的1/3。
3、制备补偿收缩混凝土时,要求计量准确,膨胀剂与砂、石同时加入搅拌机内,其拌和时间比普通混凝土延长30-60秒。
4、浇灌混凝土要求振捣密实,不得有蜂窝、孔洞,注意早期浇水养护,养护期4-10天。掺膨胀混凝土水化时需水量大,比普通混凝土更加强养护(如浇水、覆盖),使其表面始终处于潮湿条件,只有在充分水份条件下膨胀剂才能充分的发挥作用。混凝土养护期为7-14天,养护条件较好时最少也要7天,即使混凝土强度已达拆模条件,也必须保水养护足够时间,在终凝后2小时即可开始浇水养护。
混凝土膨胀剂属硫铝酸钙型混凝土膨胀剂,不含钠盐,不宜会引起混凝土碱骨料反应。而耐久性良好,膨胀稳定性很高,强度持续上升。普通混凝土由于收缩开裂,往往发生渗漏,降低了它的使用功能和耐久性。在水泥中内掺1.5%-2%的混凝土膨胀剂,可拌制成补偿收缩混凝土,大幅度的提升了混凝土结构的抗裂防水能力 .可取消外防水作业,延长后浇缝间距,防止大体积混凝土和高强混凝土温差裂缝的出现。
用于抗裂防渗和高性能混凝土中,可取消防水,并可延长伸缩间距,或实现无缝施工作业。对钢筋混凝土超常结构,为防止混凝土因干缩和温差产生裂缝应设置伸缩缝,根据钢筋混凝土现浇结构有关规范中规定,伸缩缝处于室内不超过30米,露天不超过20米,经过4-6天才能填缝。由于施工复杂,工期长,因此实施工程单位都希望能延长或取消后浇缝,加入膨胀剂可延长伸缩缝的距离。伸缩缝间距控制在80米以内较合适。
什么是混凝土膨胀剂,今天我们来介绍一下混凝土膨胀剂,混凝土膨胀剂分类为:硫铝酸钙类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的混凝土膨胀剂。 2 硫铝酸钙?氧化钙类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和氢氧化钙的混凝土膨胀剂。 3 氧化钙类混凝土膨胀剂 是指与水泥。
由上式可见,бc与2成正比例关系,而限制混凝土膨胀率2随膨胀剂掺量增加而增加,所以,能调整膨胀剂掺量,使混凝土获得不同的预压应力。
这一预压应力可补偿砼在硬化过程中产生温差和干缩的拉应力,从而防止收缩裂缝。
混凝土结构在气温变化收缩变形作ห้องสมุดไป่ตู้下,又受钢筋和邻位约束时,会产生经常引起结构垂直裂缝的主要应力:水平法向应力бx,最大值在截面的中点X=0,如下图所示。
大体积混凝土因为水化热高,混凝土内外温差大,采用普通砼,只能采取复杂的费用高的温控措施使温差控制在25℃以内,否则往往因温差应力而产生开裂,而采取补偿收缩混凝土地,温差可放宽至30-35℃。其原理如下:
考虑混凝土收缩变形,设计规范规定每30-40m须留后胶带,经过40-60天才能用膨胀混凝土回填,期延长,而且后浇缝清理十分麻烦,填缝不好还会留下渗漏隐患,中国建筑材料科学研究院发明的超长钢筋混凝土结构无缝设计与施工方法(专利号931171326)提出以膨胀加强带取后浇带实现凝土连续浇筑超长结构的施工。
在钢筋;相邻总分构件;基础及建构筑物整体性等约束下钢筋混凝土生产裂缝的原因很复杂,就材料而言,混凝土干缩及冷缩(既限制收缩)是主要原来。膨胀剂加入到普通混凝土中,在水泥和水经过水化反应生成大量膨胀结晶水化物水化硫酸钙(钙矾石)使砼生产适度膨胀,在钢筋,相邻总分构件,基础及建构筑物整体性等约束下的膨胀(即限制膨胀),在结构中建立0.21.0Mpa的预压力,这一预压力可大致抵消砼在硬化过程中产生的收缩拉应力,同时推迟了砼收缩的产生。当收缩开始时,预压力已可以抵抗砼同期的收缩拉应力,从而防止或减少砼收缩开裂;而且生成的钙矾石砼更加密实,大幅度的提升结构的抗裂防渗性能。这正是微膨胀砼能抗裂防水的理论依照。膨胀剂主要使用在在以下五个方面: