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膨胀剂
根据产生膨胀的组分,主要有三种类型的膨胀剂,即硫铝酸盐型膨胀剂、氧化钙型膨胀剂和氧化镁膨胀剂。目前常用的是硫铝酸盐型膨胀剂。
硫铝酸盐型膨胀剂是通过反应生成水化硫铝酸盐而产生膨胀。形成水化硫铝酸盐的途径很多。我国目前常用的UEA膨胀剂是一种将无水硫铝酸盐与明矾石等复合在一起的复合型硫铝酸盐膨胀剂,它利用煅烧形成的无水硫铝酸盐矿物产生早期膨胀,利用明矾石产生后期膨胀,使膨胀发展得较平缓。
在混凝土中使用膨胀剂主要是利用膨胀组分的膨胀来补偿混凝土的各种收缩,以提高混凝土的抗裂性和抗渗性。可以认为,骨料是不发生自生体积变形的,干缩变形一般也很小,可以忽略不计。硬化水泥石通常有较大的自身体积变形,而且一般表现为收缩,它与干缩变形相叠加,使得硬化水泥处于受拉状态。当拉应力较大时,硬化水泥中将会产生微裂缝。由于这种微裂缝存在,大大降低了混凝土的抗拉性能,也影响了混凝土的抗裂性能。掺入膨胀剂后,使硬化水泥石的自生体积变形转变为膨胀型,它与硬化水泥的干缩变形相抵消,减小了硬化水泥石的变形,从而减小了混凝土中微裂缝形成的可能性,使得混凝土的抗拉性能得到较大的改善。这是膨胀剂提高混凝土抗裂性的更重要的原因。
早强剂
早强剂是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。主要作用机理是加速水泥水化速度,加速水化产物的早期结晶和沉淀。主要功能是缩短混凝土施工养护期,加快施工进度,提高模板的周转率。主要适用于有早强要求的混凝土工程及低温、负温施工混凝土、有防冻要求的混凝土、预制构件、蒸汽养护等等。早强剂的主要品种有氯盐、硫酸盐和有机胺三大类,但更多使用的是它们的复合早强剂。
氯化钙早强剂
氯盐类早强剂主要有CaCl 2、NaCl 、KCl、AlCl 3和FeCl 3等。工程上常用的是CaCl 2,为白色粉末,适宜掺量0.5% ~3%。由于Cl-对钢筋有腐蚀作用,故钢筋混凝土中掺量应控制在1% 以内。CaCl2早强剂能使混凝土3 天强度提高50%~,7天强度提高20%~40%,但后期强度不一定提高,甚至可能低于基准混凝土。此外,氯盐类早强剂对混凝土耐久性有一定影响,因此CaCl2早强剂及氯盐复合早强剂不得在下列工程中使用:
1.环境相对湿度大于8% 、水位升降区、露天结构或经常受水淋的结构。主要是防止泛卤。
2.镀锌钢材或铝铁相接触部位及有外露钢筋埋件而无防护措施的结构。
3.含有酸碱或硫酸盐侵蚀介质中使用的结构。
4.环境温度60 ℃的结构。
5.使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构。
6.给排水构筑物、薄壁构件、中级和重级吊车、屋架、落锤或锻锤基础。
7.预应力混凝土结构。
8.含有活性骨料的混凝土结构。
9.电力设施系统混凝土结构。
此外,为消除CaCl 2对钢筋的锈蚀作用,通常要求与阻锈剂亚硝酸钠复合使用。