论膨胀剂在防水混凝土中的正确应用

王进潮

（涉县建设工程质量造价检测站，河北 涉县 056400）

随着膨胀剂在防水混凝土中的广泛应用，因膨胀剂应用不当而引起的质量事故不断发生，以致有人误认为：不掺膨胀剂不裂，掺了反而会裂。膨胀剂在实际工程中的应用效果波动很大，同一种膨胀剂在一个工程中防水抗裂效果显著，用于另外类似的工程中却失败。掺了膨胀剂并非万无一失，不正确的应用甚至适得其反。膨胀剂的应用技术愈来愈引起人们的重视。混凝土中任何材料的应用离不开其综合使用环境，文章着重介绍膨胀剂在防水混凝土中的正确应用。

1 膨胀剂的选用和掺量

1.1 结合工程实际选用合适类型的膨胀剂

《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ50119－2003）中规定，硫铝酸钙类、氧化钙一硫铝酸钙类膨胀剂不能用于长期处于环境温度为 80 ℃以上的工程。虽然规范没有限制长期的时间，但考虑到安全，如果没有足够的降温措施，在厚度2 m以上的混凝土结构和厚度1 m以上的基础底板等厚大结构中应慎重使用膨胀剂。因为膨胀剂在厚大结构内，水化程度降低，膨胀能减小，甚至钙矾石分解，达不到预期的补偿收缩作用。为防止和减少混凝土温度裂缝，其内外温差一般宜小于25 ℃。

1.2 混凝土限制膨胀率和限制干缩率的检测

1.3 确定膨胀剂的合适掺量

膨胀剂的主要功能是补偿收缩，大量工程实践表明，基于不同结构部位的收缩变形值不同，各部位的防水混凝土的限制膨胀率和膨胀剂掺量也应不同。

此外，膨胀剂与不同的水泥和减水剂的适应性不同，在同一配合比下，也会产生不同的限制膨胀率。因此必须根据工程原材料试配补偿收缩混凝土，配比除满足混凝土坍落度、强度、抗渗等级外，还应满足限制膨胀率的性能要求。膨胀剂只有掺量适宜，才能达到设计要求的限制膨胀率。

设计掺膨胀剂的防水混凝土配合比应符合下列规定：

（1）水胶比不宜大于0.5。

（2）用于补偿收缩混凝土的水泥用量应不小于320 kg/m3；当掺入掺合料时，水泥用量不应小于280 kg/m3；用于填充的膨胀混凝土胶凝材料用量应不小于350 kg/m3。

（3）膨胀剂掺量按等量取代胶凝材料的内掺法。

（4）膨胀剂与其他外加剂复合使用要注意相容性。经试验确定种类和掺量。

2 防水混凝土设计

建筑结构的抗裂防渗控制是系统工程，作为设计单位，设计选用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土作为防渗方案时也应注意正确应用膨胀剂。

2.1 应注明限制膨胀率

（1）设计图上指明生产厂家是违规的，但可推荐品牌种类。

（2）不应指定掺量，而应标明强度、抗渗等级、限制膨胀率和限制干缩率，由用户根据这些设计指标要求通过试配确定适宜的膨胀剂掺量。

2.2 采取必要的构造措施

掺膨胀剂的混凝土是通过钢筋和邻位的约束在结构中建立预压应力的，所以设计应采用细而密的配筋原则，同时在结构开口部位、变截面部位和出入口部位适量增加附加筋。

墙体由于施工困难、养护差、受外界温差影响大，易出现纵向收缩裂缝，其水平构造筋的配筋率宜大于0.4%，水平筋的间距一般宜小于150 mm，墙体中部或顶端300～400 mm范围内宜为50～100 mm。

地下室和水工构筑物的底板和边墙的后浇缝最大间距不宜超过60 m。对于强度等级C50～C60的墙体，单独掺膨胀剂难以补偿收缩应力，设计可采用复合掺入膨胀剂和纤维的抗裂混凝土。

3 防水混凝土施工

3.1 膨胀剂的计量

膨胀剂的掺加一定要保证计量准确，掺量误差应小于±2 %。膨胀剂掺少了，不能形成足够的膨胀能，不能完全补偿混凝土的收缩；掺多了，膨胀能太大，会导致膨胀开裂。

3.2 防水混凝土的搅拌

现场拌制混凝土的拌和时间要比普通混凝土延长30 s，以保证膨胀剂在混凝土中均匀分散。

3.3 防水混凝土的浇筑

掺膨胀剂的混凝土浇筑方法和技术要求与普通混凝土基本相同：振捣必须密实，不得漏振、欠振和过振。在混凝土终凝之前，采用机械或人工多次抹压，防止表面沉缩裂缝的产生。

3.4 防水混凝土的养护

试验表明，潮湿养护条件是确保掺膨胀剂混凝土膨胀性能的关键因素。因为在潮湿环境下，水分不会很快蒸发，钙矾石等膨胀源可以不断生成，从而使水泥石结构逐渐致密，不断补偿混凝土的收缩。因此施工中必须采取相应措施，保证混凝土潮湿养护时间不少于14 d。

基础底板易养护，一般用麻袋或草席覆盖，定期浇水养护；能蓄水养护最好。

墙体等立面结构，受外界温度、湿度影响较大，易发生纵向裂缝。实践表明，混凝土浇筑完后3～4 d水化温升最高，而抗拉强度很低，因此不宜早拆模板，应采用保温性能较好的胶合板，减少墙内外的温差应力，从而减少裂缝。墙体浇筑完后，从顶部设水管慢慢喷淋养护。

冬期施工不能浇水，并应注意保温养护。

3.5 防水混凝土的维护保养

膨胀剂主要解决混凝土的早期干缩裂缝和中期水化热引起的温度收缩裂缝，对于后期气候变化产生的温差裂缝是难以解决的，因此要注意对结构的及时保养，如地下室完成后，要及时回填土。

总之，用膨胀剂配制防水混凝土实现补偿收缩作用和结构的抗裂防渗是有效的，但不是万能的。只有在科学理论的指导下，正确应用膨胀剂，精心组织施工，协调各方面影响因素，才能取得理想的效果。