摘要：在混凝土拌合物中摻加適量的膨脹劑來補償其收縮，是防止或減小混凝土產生裂縫的有效方法之一，因此，使用范圍不斷擴大，促進了建筑工程設計和施工技術的進步和發(fā)展。與此同時，隨著混凝土膨脹劑用量的不斷增加，應用效果不佳、使用失敗的工程時有發(fā)生，造成混凝土結構滲漏和開裂的質量事故也屢見不鮮，因而使得有人對混凝土膨脹劑的補償收縮作用產生了懷疑，甚至有人在工程中拒絕使用。為此，有必要對混凝土膨脹劑的使用問題再一次
一摻就靈，一摻就不裂
任何一項科學技術都不可能是萬能的，都有其特定的適用范圍與使用方法。具體事件要具體分析和具體對待，正確的做法應該是發(fā)揚其有利的一面，回避和限制有害的一面。也就是說，摻膨脹劑混凝土的應用， 是有條件的， 是受多種因素制約的。影響補償收縮混凝土使用的主要因素有混凝土的結構形式，包括內、外約束在內的約束條件，混凝土的膨脹率， 所處環(huán)境條件和濕度溫度條件，以及組成材料的性質等諸多方面，有的設計人員在設計圖中只寫混凝土要摻加膨脹劑和混凝土的強度等級、抗?jié)B等級，也就是說，混凝土不分結構性質和部位，都規(guī)定施工單位必須摻加膨脹劑；有時還規(guī)定出膨脹劑的用量、生產廠家和品種，這種做法顯然是錯誤的。
綜上所述，由于混凝土膨脹劑的使用是受多種條件限定的，所以絕不是一摻就靈，一摻就能保證混凝土不裂；也并非有些人想象的那樣，按使用說明書上規(guī)定的摻量加入混凝土中就萬事大吉。這里要指出，混凝土膨脹劑并非混凝土防裂的“靈丹妙藥”，正確地講，它只是控制混凝土裂縫產生的一種“ 良藥”。
千篇一律，一個配方
設計圖中或膨脹劑生產廠家給出的膨脹劑摻量，常常不分其結構和所在部位，統(tǒng)一規(guī)定某一數量。例如，主體結構混凝土UEA的摻量為水泥用量的10%~12%；后澆帶混凝土中的摻量為水泥用量的12%~14%； 膨脹加強帶混凝土中的摻量為水泥用量的14%~15%。需要指出的是，生產廠家或設計圖中推薦的膨脹劑摻量只能作為參考，施工時一定要根據工程的具體情況檢測混凝土的限制膨脹率，并以此作為膨脹劑摻量的依據。
眾所周知，無約束的混凝土構件自由收縮不會引起開裂，而受約束混凝土的收縮，也只是在內部產生的拉應力達到或超過其抗拉強度時混凝土才開裂。摻加膨脹劑的作用就是利用約束下的膨脹變形來補償收縮變形，混凝土的膨脹只有在約束下才能產生預壓應力，膨脹混凝土必須有對應的外界邊界的外約束和一定配筋率的鋼筋內約束作為限制膨脹的條件。其配筋率必須在0.2%以上，配筋率小則起不到限制膨脹的作用。
我國現行《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》（GB50119-2003）規(guī)定，摻膨脹劑的補償收縮混凝土水中養(yǎng)護28天的限制膨脹率ε≥1.5×10-4，相當于結構中產生的預壓應力＞0.2MPa。根據大量實踐證明，混凝土的限制膨脹率以控制在2.0×10-4～3.0×10-4之間為宜，填充用膨脹混凝土的膨脹率最好控制在3.5×10-4～4.5×10-4之間，具體應用時可根據實際情況選用。比如說，防水工程的混凝土底板的限制膨脹率可控制在2.0×10-4～3.0×10-4之間；混凝土側墻的限制膨脹率可控制在3.0×10-4～3.5×10-4之間，其值比底板大。這是因為混凝土側墻受施工、環(huán)境、濕度和溫度的影響比其底板大，所以，混凝土限制膨脹率稍有提高，以提高抗開裂的能力。后澆帶或膨脹加強帶的混凝土限制膨脹率控制在3.5×10-4～4.5×10-4之間。因為膨脹混凝土早期膨脹與結束濕養(yǎng)護后的干縮及溫度變化引起的冷縮等因素引起的收縮相疊加，其結果不至于產生等于或超過混凝土抗拉強度的收縮變形，則混凝土不開裂。因此，控制混凝土裂縫的產生，不能只注意到混凝土收縮值的大小，還必須考慮約束條件。當混凝土的外約束及內約束一定時，必須注意其膨脹混凝土的膨脹率，以求與混凝土的收縮相適應，使其膨脹率大小適當。膨脹率太大時，產生過大膨脹，會使混凝土疏松，削弱混凝土強度，甚至使混凝土開裂；膨脹率太小，則不足以補償混凝土的收縮。當然，結構設計時，必須注意結構的外約束條件，同時以適當的配筋，來保證混凝土有足夠的內約束，以求內外約束適當。
由此可見，混凝土因其結構型式及其所在部位的不同，其抗裂要求也會不同，相應的膨脹率要求也不同，因此膨脹劑的摻量也隨之而變化。也就是說，膨脹劑摻量大，則其膨脹率大；膨脹劑摻量小，則膨脹率也小，但不成正比關系。同時必須指出，由于膨脹劑的品種和摻量不同，它與水泥、化學外加劑及摻合料的適應性也各異，因此，要通過混凝土試配來確定組成材料的用量。要在滿足混凝土強度等級、抗?jié)B等級及坍落度的條件下，根據工程的具體情況，必須要達到設計所要求的膨脹率。否則一定要調整膨脹劑的摻量，使其混凝土膨脹率滿足不同結構及不同部位的補償收縮的要求。因此，設計圖紙最好不指定膨脹劑的品種，更不應指定摻量，除其指定采用摻加膨脹劑的補償收縮混凝土及其強度等級和抗?jié)B等級外，還必須指定混凝土水中14天限制膨脹率≥1.5×10-4，并著重指定不同結構部位的不同膨脹率。
膨脹劑代替水泥后混凝土強度會降低摻加膨脹劑混凝土試件在濕養(yǎng)護過程中呈現為無限制的自由膨脹狀態(tài)，鈣礬石膨脹對水泥結構有微小破壞，而膨脹作用主要表現在1~7天，所以7天抗壓強度比空白混凝土下降10%左右屬于正常現象。在實際工程中，混凝土結構必然受到鋼筋的內約束和外部邊界的外約束，混凝土的變形呈現為限制膨脹的狀態(tài)。比如，混凝土底板受到基底和兩維鄰位的約束，混凝土墻受到基底及兩側端墻的約束，其限制膨脹與試件的自由膨脹不同。試驗表明，帶模養(yǎng)護的混凝土試件的限度強度比不帶模養(yǎng)護的混凝土試件強度高10%~15%，因此，不必擔心膨脹混凝土強度的下降。有資料介紹，當膨脹劑摻至14%~15%時，混凝土強度有所降低，建議將其強度提高一級。
膨脹劑寧可少摻不可多摻，少摻比多摻好
由于摻有膨脹劑的補強收縮混凝土試件的早期強度有所降低，有些人害怕后期強度的繼續(xù)下降，而有意識的減少膨脹劑的摻量，以防萬一。這樣做的結果將導致混凝土的膨脹率下降，使其膨脹補償不了其收縮，導致膨脹劑的使用失敗；至于有些人為降低成本而故意減少膨脹劑摻量，那就更不對了。
混凝土只做強度和抗?jié)B檢驗，不做膨脹率檢驗
工程實踐證明，膨脹混凝土的膨脹率除與膨脹劑的品種和摻量有關外，與其密切相關的因素還有水泥的品種，特別是熟料中C3A礦物含量、水泥中SO3含量、混合材料數量，以及水泥用量、摻合料的種類和數量、混凝土強度、水膠比、養(yǎng)護溫度，養(yǎng)護濕度、外加劑、攪拌時間、骨料的品種和數量。需要特別指出的是，在一定條件下，混凝土的限制膨脹率隨混凝土強度的提高而增加，但不成正比關系。由此可見，諸多因素關系相當復雜，為了使混凝土的膨脹率滿足不同結構和部位的補償收縮要求，對于摻有膨脹劑的補償收縮防水混凝土，除要檢測其強度和抗?jié)B等級外，一定要檢測混凝土的限制膨脹率，并以此作為混凝土配合比的主要依據。這就要求施工單位的試驗室，必須配置測試混凝土限制膨脹率的設備和檢測人員。地下防水用補償收縮混凝土，除留置抗壓及抗?jié)B試件外，還應留置測試限制膨脹率的試件，以評估限制膨脹率大小和膨脹效果。
摻膨脹劑后的混凝土可以不設縫
設置后澆帶，是我國常用的防止大體積混凝土開裂的有效方法。合理設置有效的后澆帶，并有可靠經驗時，可適當增加伸縮縫間距，但不能用后澆帶代替伸縮縫。同時摻膨脹劑混凝土還應設置沉降縫、伸縮縫。當增大伸縮縫間距時，尚應考慮溫度變化和混凝土收縮對結構的影響，設計人員不能簡單地采取某些措施就盲目地增大伸縮縫。伸縮縫間距一般不宜超過50~60m，不宜完全取消伸縮縫。后澆帶的澆筑應當在已澆筑的膨脹混凝土收縮基本穩(wěn)定后進行，至少應在混凝土膨脹基本結束后1個月后進行。
由于后澆帶施工不但麻煩，而且還會延長工期，有時還可能滲漏。因此目前大量采用的是以膨脹加強帶取代后澆帶。但值得注意的是，不能因設置膨脹加強帶而取消伸縮縫，而只是適當延長伸縮縫的間距。
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