HEA膨胀剂的作用机理及在混凝土中的应用

黄加武（东莞市新鸿基混凝土有限公司，广东东莞523990）

HEA膨胀剂的作用机理及在混凝土中的应用

黄加武（东莞市新鸿基混凝土有限公司，广东东莞523990）

HEA膨胀剂的应用对于混凝土的抗渗、抗裂有着巨大的影响，因此很有必要对其进行探讨。本文分析了HEA膨胀剂的作用机理，并介绍了HEA膨胀剂在混凝土应用中的注意事项。

HEA膨胀剂；掺加量；混凝土

1 HEA膨胀剂的作用机理

混凝土膨胀剂是与水泥、水拌合后经水化反应生成钙矾石、氢氧化钙或钙矾石和氢氧化钙，使混凝土产生体积膨胀的外加剂。HEA膨胀剂是其中一种，添加到混凝土中能够增强混凝土的抗裂、抗压防水效果。HEA膨胀剂的作用机理如下：（1）HEA膨胀剂加入到混凝土中就会生成大量的膨胀性结晶水化物-钙矾石，同时导致混凝土在一定程度上发生膨胀，由于受钢筋和邻位的限制，在结构中出现了大约0.2-0.7Mpa的预压应力，该压力的出现在一定程度上抵消了混凝土硬化时生成的收缩拉应力，并且掺入HEA膨胀剂引出的钙矾石晶体一直不停地填充混凝土的内部间隙，进而实现了收缩补偿的作用。（2）第一条说过HEA膨胀剂加入到混凝土会出现矿物微膨胀晶体，这些晶体能够堵塞和切断毛细通道、进而减小承受静水压力的混凝土的透水性，提高了结构的防水性；泌水性也没有掺加之前高了；密实性相应地提高了，综合上述影响最终提高了混凝土的抗裂性，抗裂性提高后，耐久性自然也就高了。（4）HEA膨胀剂加入后不会对钢筋造成锈蚀，同时提高了混凝土的耐磨蚀性，不仅如此混凝土的抗碳化性也相应提高了。

2 HEA膨胀剂在混凝土中的应用

HEA膨胀剂能够应用于任何要求抗裂防渗的混凝土工程和构件中来配制补偿收缩混凝土，如：建筑物地下室、地下构筑物，水池、游泳池、污水处理池、水塔和贮罐，地铁、隧道、水利水电、海工等防水构筑物，刚性防水屋面，超长楼板、体育场看台、防辐射混凝土构筑物；HEA膨胀剂可以用来配制填充用膨胀混凝土和膨胀砂浆，如：梁柱接头、后浇缝的填充混凝土、机械设备和补强的二次灌注等HEA膨胀剂可以用来生产常温下使用的自应力混凝土压力管。HEA膨胀剂应用于混凝土中应注意以下几点：

2.1 合理控制掺加量

2.1.1 抗裂防水剂掺量K(%)=MK/(MC+MF+MK)*100%

式中：K为抗裂防水剂的掺量，MC为混凝土配合比中水泥用量MF为粉煤灰，MK为抗裂防水剂。

在确定HEA膨胀剂的掺加量时，一定要注意粉煤灰的用量，特别要注意煤灰粉的超出用量的取代部分。

2.1.2 根据不同部位的抗裂需要确定抗裂防水剂的掺量

建议底板使用8%；1m以上的大体积混凝土使用10%；墙体使用10%；C45以上混凝土建议11%；楼板使用10%。在实际应用中要根据实际情况来确定，必须受局限。部分混凝土搅拌站过分遵循规范的要求，不能根据实际情况确定膨胀剂的掺量，例如在要求UEA掺加量为10～12%时，就一定不会加入少于10%或者超过12%，过于死板。在实际应用过程中，要因地制宜。例如在后浇带或膨胀带工程中，选择了膨胀混凝土填充，该工程中要求混凝土膨胀率在0.035～0.045%，标号提高到5MPa。这种情况下，只有要掺入14～15%膨胀剂才能符合要求。如果执拗与不能超过12%，就会导致后浇带开裂。

2.1.3 避免少掺

搅拌站在计算混凝土膨胀剂掺加量正确的前提下，膨胀剂仍存在有意和无意少掺的问题。这主要是由于在实际配制混凝土过程中，一些工地和搅拌站缺乏专业的膨胀剂计量装置，或者配制人员主要是民工，他们对于掺量准确性的重要性认识不足，为了节省时间以斗代秤加料，导致误差，引发混凝土仍开裂。笔者曾多次实地调查，发现到工地后原设计用12%的UEA，实际上却只掺加了8%。因此，笔者认为搅拌站要特别加强对混凝土生产的管理，提高操作人员的质量意识，要求其按设计的混凝土配合比加足膨胀剂。

2.2 贮存

HEA膨胀剂采用内塑外编织袋包装，每袋净重50kg，也可根据用户需要进行包装。贮存应在干燥通风的环境下、要注意防潮，以免受潮结块影响搅拌均匀。运输时要特别防止锋利物刮碰，避免破包受潮，若受潮产品将失效，不可再使用。有效期为六个月，开袋后一次用完。

2.3 混凝土的拌制

混凝土搅拌站对于掺加了HEA膨胀剂以及任何混凝土的生产都要确保原材料质量符合有关标准同时对计量设备定期进行维护。在配置过程中要注意水泥、粉煤灰、用水量、HEA、减水剂计量误差不得超过±1%，石子不得超过±2%。投料顺序为：砂、石、水泥、HEA、粉煤灰、水，搅拌时间应比普通混凝土延长30s～60s。

2.4 掺加HEA膨胀剂后混凝土的注意事项

鉴于目前的水泥普遍早强、过细，选用泵送剂时，应尽量采用缓凝型的泵送剂。掺加HEA膨胀剂的混凝土搅拌时间要比普通混凝土延长30s。出盘宜低于30℃，浇筑时混凝土的自由落距应控制在2m以内，混凝土的振捣也必须按规范要求进行。掺加HEA膨胀剂的混凝土终凝前要注意进行二次抹面，防止表面沉缩裂缝的出现。

大体积混凝土必须按照大体积混凝土施工的技术要求进行，且不可因为掺加了抗裂防水剂而省略。混凝土养护对混凝土裂缝影响很大，切不可因为掺加了抗裂防水剂而省略。

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