新型膨胀剂在混凝土早期收缩抑制中的应用研究.pdf
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1、新型膨胀剂在混凝土早期收缩抑制中的应用研究金一鸣(广州增城区东进供水有限公司 广东 广州)摘 要:混凝土早期收缩是混凝土施工过程中常见的问题 它会导致混凝土结构的龟裂和变形 严重影响混凝土的使用寿命和安全性 随着科学技术的发展 新型膨胀剂在混凝土早期收缩抑制方面逐渐得到应用和研究 通过介绍了混凝土早期收缩的原因和危害、传统混凝土早期收缩抑制方法、膨胀剂的分类及作用机理 重点关注了新型膨胀剂的研究进展进一步探讨新型膨胀剂的优缺点及发展前景 认为新型膨胀剂具有应用广泛、效果显著、环境友好等优点 并指出未来新型膨胀剂在混凝土早期收缩抑制中的研究方向关键词:混凝土早期收缩 膨胀剂 发展前景 作用机理中
2、图分类号:文献标识码:文章编号:()混凝土早期收缩是混凝土施工中常见的问题其原因复杂多样 包括混凝土自身性质、环境条件和施工过程等因素的影响 早期收缩会导致混凝土结构出现龟裂和变形 降低其承载能力和使用寿命对工程安全带来潜在风险 传统的混凝土早期收缩抑制方法存在一定的局限性 随着建筑工程质量要求的提高和环境保护意识的增强 对混凝土早期收缩抑制技术的研究也日益受到关注 新型膨胀剂作为一种具有很好应用前景的混凝土早期收缩抑制剂在近年来的研究中得到了广泛关注 本文将从混凝土早期收缩的原因和危害、膨胀剂的分类及作用机理和新型膨胀剂的研究进展等方面综述新型膨胀剂在混凝土早期收缩抑制中的应用研究 混凝土早
3、期收缩的原因和危害 混凝土早期收缩的原因混凝土早期收缩是混凝土在硬化初期的一种固有性质 其主要原因是混凝土内部的水分在水泥水化反应过程中消耗 导致混凝土体积缩小 具体来说 混凝土的早期收缩是由于水泥水化反应引起的水泥胶体凝聚体内部结构的改变和物质密度的增加 从而引起了微观孔隙的塌陷和微观裂缝的产生进而导致了混凝土整体体积的收缩 此外 混凝土的早期收缩还可能与混凝土中的骨料和添加剂的类型、含量以及混凝土的配合比等因素有关 这些因素对混凝土的性能和早期收缩有着重要的影响 因此 准确地掌握混凝土早期收缩的原因 对于制定合理的混凝土配合比、选择合适的骨料和添加剂、以及开发新型的混凝土早期收缩抑制剂具有
4、重要的指导意义 混凝土早期收缩和危害混凝土早期收缩会导致混凝土内部产生微观裂缝和微观孔隙的增加 从而降低混凝土的力学性能和耐久性能 甚至可能导致混凝土的结构破坏 这些微观裂缝和孔隙不仅会影响混凝土的强度和稳定性 还会使混凝土更容易吸收外部的水分和气体从而进一步加速混凝土的老化和腐蚀 此外 混凝土早期收缩还可能导致混凝土表面的龟裂和翘曲严重影响混凝土的美观性和使用寿命 因此 混凝土早期收缩的危害性不容忽视 需要采取有效措施来抑制混凝土的早期收缩 传统混凝土早期收缩抑制方法传统的混凝土早期收缩抑制方法主要包括两种类型:防止水分过快蒸发和控制混凝土内部温度变化 对于防止水分过快蒸发 一般采用覆盖保温
5、的方式 可以使用各种保温材料来覆盖混凝土表面例如聚乙烯薄膜、沥青纸等 这样可以减少混凝土表面的水分蒸发 保持混凝土表面的湿度 从而防止混凝土早期收缩 同时 也可以采用喷淋水雾等方式来保湿 从而延缓混凝土的早期干燥过程对于控制混凝土内部温度变化 主要采用控制混凝土的浇筑时间、浇筑方式、混凝土配合比、混凝土摆放方式等方式来减缓混凝土的水泥水化反应速率从而降低混凝土的内部温度变化和收缩率 此外也可以采用添加混凝土收缩剂、添加纤维材料等方式来抑制混凝土的早期收缩 虽然这些传统的混凝土早期收缩抑制方法在一定程度上可以起到一定的效果 但是这些方法仍然存在一些问题 例如 传统的覆盖保温方式存在成本高、操作繁
6、琐等问题控制混凝土内部温度变化的方法存在施工难度大、施工周期长、对混凝土强度的影响等问题 添加混凝土收缩剂、纤维材料等方式则存在成本高、效果难以保证等问题 因此 寻求一种新型的混凝土早期收缩抑制方法变得尤为重要 年 月第 卷第 期 建材发展导向 膨胀剂的分类及作用机理 膨胀剂的分类膨胀剂是指能够通过吸水或吸湿膨胀 进而抵消混凝土在硬化过程中因水分蒸发而产生的收缩应变的材料 根据其来源和化学成分的不同 膨胀剂可以分为多种类型 具体分类信息如表 所示表 膨胀剂的分类和作用方式分类化学成分作用方式有机膨胀剂甲醛、甲醇、脲等化学反应产生气体无机膨胀剂硫铁矿、铝粉、生石灰等热反应或化学反应产生气体 或者
7、通过溶液和晶体膨胀等机理高分子膨胀剂聚磺酸盐、聚丙烯酸、聚醚等高分子材料吸水膨胀微生物膨胀剂微生物发酵产生的有机物质等微生物反应产生气体 有机膨胀剂主要通过在混凝土中进行化学反应产生气体而发挥膨胀作用 其优点是反应速度快但同时也存在着不稳定性和膨胀量难以控制的缺点无机膨胀剂则主要通过热反应或化学反应产生气体来发挥膨胀作用 其稳定性和控制性较好 但同时也存在着反应速度慢的缺点 高分子膨胀剂则主要通过吸水膨胀来发挥作用 其优点是可以在长时间内持续释放膨胀效果 但同时也存在着吸水速度慢和膨胀量受限的缺点 微生物膨胀剂则主要通过产生气体来发挥作用 其优点是环保、低成本 但同时也存在着反应速度慢和膨胀量
8、难以控制的缺点 膨胀剂的作用机理膨胀剂作用机理是通过在混凝土内部形成微观孔隙或产生气泡来引起混凝土膨胀 进而对混凝土的早期收缩进行抑制 根据不同类型的膨胀剂 其作用机理也有所不同 对于气泡型膨胀剂 其主要作用机理是通过添加一定的物质使混凝土中形成气泡 从而抵消混凝土内部自身收缩的趋势 达到抑制混凝土早期收缩的目的 对于晶体膨胀剂 其作用机理则是通过在混凝土内部形成晶体 晶体在混凝土中的生长过程中产生膨胀力 进而抑制混凝土的收缩 而对于微生物发酵产生的膨胀剂 则是通过微生物在混凝土内的代谢过程中产生气体和有机物质等物质 从而引起混凝土膨胀 达到抑制混凝土早期收缩的目的 不同类型的膨胀剂具有不同的
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