全补偿型混凝土膨胀剂及其对高强混凝土干缩的补偿.pdf
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1、2 0 1 0 年 第 8期 (总 第 2 5 0 期 ) Nu mb e r 8 i n 2 0 1 0 ( T o t a l No 2 5 0 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 1 HEoRETI CAL RES E ARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 0 0 8 0 0 7 全补偿型混凝土膨胀剂及其对高强混凝土干缩的补偿 李乃珍 ,谢敬坦 ,雷亚光 ,张立新 , ,张志征 。刘翠华 ( 1 石家庄市太行特种水泥与防水工程研究所,河北 石家庄 0 5 0 0 3 1 ;2 石家庄功能建材有限公司
2、,河北 石家庄 0 5 0 0 3 5 ) 摘要: 介绍 了全补偿型混凝土膨胀剂 F E A1 0 0的组成原理及 主要性 能 , 通过混凝土试验 , 认为 F E A1 0 0用于 C 5 0 C 9 0高强混凝土时 可使其干缩得到 8 0 - 1 0 0 的补偿; 可以制取自应力值达 1 5 MP a 或更高水平的钢管混凝土及大配筋率抗裂混凝土。 关键词 : 膨胀剂 ;全补偿 ;高强混凝土 ;钢管混凝 土;无 收缩灌浆材料 中图分类号 : T U 5 2 8 0 4 2 4 文献标志码 : A 文章编号 : 】 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 0 ) 0 8 0 0 2 1 0
3、2 Compl e t e c om p ens a t i on t yp e c onc r e t e e xp andi ng a dmi xt ur e an d i t s c ompen s a t i on f or dr yi ng s hr i nk ag e o f hi gh- s t r eng t h c onc r e t e L INa i - z h e n , XI EJ i n g - t a n , LE IYa - g ua n g , Z HANG Li - xin , ZHANG Z h i - z he n g: , L I U Cu i - h
4、u a ( 1 S h i a z h u a n g T a i h a n g S p e c i a l C e me n t a n d Wa t e r p r o o fi n g E n g i n e e ri n g I n s t i t u t e , S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 3 1 , C h i n a ; 2 S h ij i a z h u ang F u n c t i o n a l Ma t e ri a l s Co , L t d , S h ij i a z h u a n g 0 5 0 0 3 5 , Ch
5、i n a ) Abs t r a c t :Th i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e c o mp o s i t i o n p r i n c i pl e an d t h e ma i n p e r f o r man c e o f F E A 1 0 0, a c o mpl e t e c o mp e n s a t i o n t y p e c o n c r e t e e x p a n d i n g a d mi x t u r e B y c o n c r e t e t e s t , w e f o u
6、 n d t h a t F E A1 0 0 u s e d i n C5 0 - - C 9 0 h i g h s t r e n g t h C o n c r e t e c o u l d g i v e 8 0 1 0 0 o f c o mp e n s a t i o n f o r d r y i n g s h r i n k a g e o f t h e c o n c r e t e I t ma y b e u s e d i n ma k i n g c o n c r e t e fi l l e d s t e e l tub e ( C F S T) wi
7、 t h an a u t o s t r e s s i n g v a l u e o f 1 5 MP a o r h i g h e r and an t i c r a c k c o n c r e t e wi th l a r g e r e i n f o r c e m e n t r a t i o K e y wo r d s : e x p a n d i n g a d mi x t u r e ; c o mp l e t e c o mp e n s a t i o n ; h i gh s tr e n g t h c o n c r e t e ; c o
8、n c r e t e fi l l e d s t e e l tub e ( C F S T) ; n o n - s h r i n k a g e g r o u t i n g ma t e ri a l 0 引 言 我国混凝土膨胀剂品种较多, 性能也有差异, 反映在补偿 收缩混凝土上, 就是膨胀率偏低、 干缩偏大、 补偿效率还不够高, 对高强混凝土、 钢管混凝土及高强无收缩灌浆材料的应用等受 到较大制约, 本文所述的 F E A1 0 0混凝士膨胀剂, 是一种低干 缩、 高补偿效率的全补偿型混凝土膨胀剂 , 在标准检验条件下, 2 1 d干空限制膨胀率10 , 已成功使用于石家庄先
9、天下广场 C 5 0 钢管混凝土、 文化广场 4 5 0 m m厚长墙工程、 海洋石油平台水下 自应力灌浆卡箍及国内外高强无收缩灌浆材料等方面, 可以预 期, 在已有和待开发的工程领域, 具有良好的应用前景。 1 F E A1 0 0膨胀 剂的组成 和原理 F E A1 0 0的主要原料为高级硫铝酸盐熟料、 活I生氧化钙熟料、 优质硬石膏及明矾石 , 化学成分含量范围为 : Al : O 5 1 2 、 活 性 C a O 3 5 7 0 、 S O3 1 5 3 0 。 高级硫铝酸盐熟料的Al : 0, 3 5 , C , A, S 7 0 。活性氧化 钙熟料经 1 4 0 0 1 4 2
10、0煅烧获得, 无 c A矿物熔融相为 C , A F , C a O具有良好的结晶状态, 既不同于见水即消化的生石灰, 也不 同于硅酸盐水泥中死烧的 。 F E A1 0 0 具有 3 个膨胀源, 各膨胀源所占有的作用密度 , 在 配合比中得到体现。 钙矾石膨胀源 , 可以保持产品的耐化学侵蚀性、 耐水溶性, 避免以往石灰膨胀剂不适用于水工工程的缺陷。 收稿 日期 :2 0 1 0 - 0 3 1 7 氧化钙膨胀源 , 可以获得高膨胀能, 高补偿效率, 满足补偿 能力的贮存条件, 对水养条件比纯钙矾石膨胀剂有所宽松; 早期 水化生成的 C a ( O H) : , 向形成钙矾石及硅酸凝胶 2
11、个方向转化, 利于致密度增高、 抗碳化能力增强 ; 成分与 P O水泥靠近, 对化 学外加剂适应性较好 。 明矾石用量处于 R 2 0符合标准要求的范围内, 可提供微小 的后期膨胀, 以补充干缩损失, 使贮存的补偿能力维持在一个 相对稳定 的水平 。 2 F E A1 0 0膨胀 剂的主要性 能 2 1 基本 性 能 为了谋求产品的最佳性能及实现定型生产, 设计了几种配 合比的 F E A1 0 0膨胀剂, 按不同掺量, 进行砂浆的标准检验, 结 果列于表 1 。可以看出, 各配合比样品的 7 d水中限制膨胀率 均高于 5 x 1 0 一 , 2 1 d干空限制膨胀率均0 , 优于混凝土膨胀剂
12、 G B 2 3 4 3 9规定的型产品指标。 2 2 长期 膨胀 性能 研究了 F E A1 0 0砂浆试件长期的膨胀与干缩特性, 结果列于 表 2 。统计表明, 水中限制膨胀率以2 8 d为基准, 7 d的增进率 为 8 5 , 至 1 年龄期增长 2 2 , 也即膨胀能主要在早期发挥出 来 ; 干空限制膨胀率, 以2 1 d为基准 , 至 9 0 d龄期干缩损失为 8 0 , 1 年龄期有的样品完全损失 , 有的还保存着较大的膨胀能。 3种膨胀源的结合, 避免了膨胀能持续时间较短及膨胀快、 干缩 也快的缺陷, 可有效地降低干缩率。 21 表 1 F E A1 0 0的基本性能 内掺量 水
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