膨脹劑和補(bǔ)償收縮混凝土常見知識(shí)問(wèn)答
[編者按] 近幾年來(lái)在推廣混凝土膨脹劑和補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)、施工人員非常關(guān)心膨脹劑和補(bǔ)償收縮混凝土的使用情況,一些問(wèn)題是共性的,現(xiàn)將這些問(wèn)題匯集解答,希望能夠?qū)こ碳夹g(shù)有所幫助。
24 在大體積補(bǔ)償收縮混凝土中,鈣礬石會(huì)二次分解嗎?
鈣礬石在濕熱條件下的分解溫度,不同學(xué)者的研究結(jié)果有一定的差異,到目前為止,對(duì)于這個(gè)問(wèn)題學(xué)術(shù)界還有爭(zhēng)論,但國(guó)內(nèi)外大多數(shù)研究結(jié)果支持80℃濕熱條件下的鈣礬石是穩(wěn)定的,建材部建筑材料科學(xué)研究院(現(xiàn)中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院)在研究膨脹水泥混凝土的過(guò)程中,曾經(jīng)系統(tǒng)研究過(guò)這個(gè)問(wèn)題,結(jié)論也是如此,并由此奠定了我國(guó)自應(yīng)力混凝土輸水管、輸油輸氣管的應(yīng)用理論基礎(chǔ),例如硅酸鹽自應(yīng)力混凝土輸水管(膨脹劑摻量約合30%)就曾采用80℃蒸汽養(yǎng)護(hù),常年連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)品應(yīng)用歷史達(dá)數(shù)十年,并未發(fā)現(xiàn)鈣礬石二次分解導(dǎo)致破壞的事例。在一般的工業(yè)與民用建筑中,由于水化熱導(dǎo)致的混凝土內(nèi)部溫度極少達(dá)到80℃,且補(bǔ)償收縮混凝土中膨脹劑的摻量約為10%,其水化產(chǎn)生的鈣礬石數(shù)量根本無(wú)法與自應(yīng)力混凝土相比,補(bǔ)償收縮混凝土的應(yīng)用歷史已有半個(gè)多世紀(jì),尚未發(fā)現(xiàn)由此產(chǎn)生破壞的報(bào)道,但是對(duì)這個(gè)問(wèn)題保持警覺是對(duì)的。
25 膨脹混凝土的膨脹和堿———集料反應(yīng)膨脹有何區(qū)別?
膨脹混凝土和堿———集料反應(yīng)都會(huì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生體積膨脹,為什么一種是有益膨脹而另一種卻是有害膨脹?原因有以下幾點(diǎn):
首先是可控性,膨脹混凝土是在嚴(yán)格控制的條件下,按設(shè)計(jì)的自應(yīng)力值產(chǎn)生膨脹,因此膨脹大小和膨脹過(guò)程是可以預(yù)知并加以控制的,而堿———集料反應(yīng)造成的膨脹大小和膨脹過(guò)程要依賴三個(gè)必要的反應(yīng)條件(足夠的堿、活性集料和水),所以其反應(yīng)進(jìn)程是不可預(yù)知的。
其次是膨脹時(shí)機(jī),膨脹混凝土的膨脹發(fā)生在混凝土強(qiáng)度較低的早期,膨脹穩(wěn)定期一般不遲于14d,這樣膨脹結(jié)晶相造成的孔縫等缺陷可由后期持續(xù)水化的膠凝物質(zhì)填充、修復(fù),對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不會(huì)造成影響,而堿———集料膨脹反應(yīng)則是在強(qiáng)度很高情況下發(fā)生,往往數(shù)年或數(shù)十年之后。或者說(shuō),膨脹混凝土的膨脹與強(qiáng)度能夠協(xié)調(diào)發(fā)展,堿———集料膨脹反應(yīng)則無(wú)此條件。
最后,兩者在膨脹過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力分布情況不同,也就是說(shuō)兩者的膨脹模式不同,其膨脹模式見圖1和圖2。膨脹混凝土是基底相連續(xù)均勻膨脹,在外部約束情況下,集料會(huì)受到膨脹的基底相擠壓,其內(nèi)部應(yīng)力分布均勻;而堿———集料膨脹反應(yīng)發(fā)生于活性集料界面,屬于質(zhì)點(diǎn)集中膨脹,很像人體的癌腫瘤,會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)部不均勻應(yīng)力,造成結(jié)構(gòu)破壞。
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