HEA膨脹劑的作用機理及在混凝土中的應用

黃加武（東莞市新鴻基混凝土有限公司，廣東東莞523990）

HEA膨脹劑的作用機理及在混凝土中的應用

黃加武（東莞市新鴻基混凝土有限公司，廣東東莞523990）

HEA膨脹劑的應用對于混凝土的抗滲、抗裂有著巨大的影響，因此很有必要對其進行探討。本文分析了HEA膨脹劑的作用機理，并介紹了HEA膨脹劑在混凝土應用中的注意事項。

HEA膨脹劑；摻加量；混凝土

1 HEA膨脹劑的作用機理

混凝土膨脹劑是與水泥、水拌合后經水化反應生成鈣礬石、氫氧化鈣或鈣礬石和氫氧化鈣，使混凝土產生體積膨脹的外加劑。HEA膨脹劑是其中一種，添加到混凝土中能夠增強混凝土的抗裂、抗壓防水效果。HEA膨脹劑的作用機理如下：（1）HEA膨脹劑加入到混凝土中就會生成大量的膨脹性結晶水化物-鈣礬石，同時導致混凝土在一定程度上發生膨脹，由于受鋼筋和鄰位的限制，在結構中出現了大約0.2-0.7Mpa的預壓應力，該壓力的出現在一定程度上抵消了混凝土硬化時生成的收縮拉應力，并且摻入HEA膨脹劑引出的鈣礬石晶體一直不停地填充混凝土的內部間隙，進而實現了收縮補償的作用。（2）第一條說過HEA膨脹劑加入到混凝土會出現礦物微膨脹晶體，這些晶體能夠堵塞和切斷毛細通道、進而減小承受靜水壓力的混凝土的透水性，提高了結構的防水性；泌水性也沒有摻加之前高了；密實性相應地提高了，綜合上述影響最終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膨脹劑加入后不會對鋼筋造成銹蝕，同時提高了混凝土的耐磨蝕性，不僅如此混凝土的抗碳化性也相應提高了。

2 HEA膨脹劑在混凝土中的應用

HEA膨脹劑能夠應用于任何要求抗裂防滲的混凝土工程和構件中來配制補償收縮混凝土，如：建筑物地下室、地下構筑物，水池、游泳池、污水處理池、水塔和貯罐，地鐵、隧道、水利水電、海工等防水構筑物，剛性防水屋面，超長樓板、體育場看臺、防輻射混凝土構筑物；HEA膨脹劑可以用來配制填充用膨脹混凝土和膨脹砂漿，如：梁柱接頭、后澆縫的填充混凝土、機械設備和補強的二次灌注等HEA膨脹劑可以用來生產常溫下使用的自應力混凝土壓力管。HEA膨脹劑應用于混凝土中應注意以下幾點：

2.1 合理控制摻加量

2.1.1 抗裂防水劑摻量K(%)=MK/(MC+MF+MK)*100%

式中：K為抗裂防水劑的摻量，MC為混凝土配合比中水泥用量MF為粉煤灰，MK為抗裂防水劑。

在確定HEA膨脹劑的摻加量時，一定要注意粉煤灰的用量，特別要注意煤灰粉的超出用量的取代部分。

2.1.2 根據不同部位的抗裂需要確定抗裂防水劑的摻量

建議底板使用8%；1m以上的大體積混凝土使用10%；墻體使用10%；C45以上混凝土建議11%；樓板使用10%。在實際應用中要根據實際情況來確定，必須受局限。部分混凝土攪拌站過分遵循規范的要求，不能根據實際情況確定膨脹劑的摻量，例如在要求UEA摻加量為10～12%時，就一定不會加入少于10%或者超過12%，過于死板。在實際應用過程中，要因地制宜。例如在后澆帶或膨脹帶工程中，選擇了膨脹混凝土填充，該工程中要求混凝土膨脹率在0.035～0.045%，標號提高到5MPa。這種情況下，只有要摻入14～15%膨脹劑才能符合要求。如果執拗與不能超過12%，就會導致后澆帶開裂。

2.1.3 避免少摻

攪拌站在計算混凝土膨脹劑摻加量正確的前提下，膨脹劑仍存在有意和無意少摻的問題。這主要是由于在實際配制混凝土過程中，一些工地和攪拌站缺乏專業的膨脹劑計量裝置，或者配制人員主要是民工，他們對于摻量準確性的重要性認識不足，為了節省時間以斗代秤加料，導致誤差，引發混凝土仍開裂。筆者曾多次實地調查，發現到工地后原設計用12%的UEA，實際上卻只摻加了8%。因此，筆者認為攪拌站要特別加強對混凝土生產的管理，提高操作人員的質量意識，要求其按設計的混凝土配合比加足膨脹劑。

2.2 貯存

HEA膨脹劑采用內塑外編織袋包裝，每袋凈重50kg，也可根據用戶需要進行包裝。貯存應在干燥通風的環境下、要注意防潮，以免受潮結塊影響攪拌均勻。運輸時要特別防止鋒利物刮碰，避免破包受潮，若受潮產品將失效，不可再使用。有效期為六個月，開袋后一次用完。

2.3 混凝土的拌制

混凝土攪拌站對于摻加了HEA膨脹劑以及任何混凝土的生產都要確保原材料質量符合有關標準同時對計量設備定期進行維護。在配置過程中要注意水泥、粉煤灰、用水量、HEA、減水劑計量誤差不得超過±1%，石子不得超過±2%。投料順序為：砂、石、水泥、HEA、粉煤灰、水，攪拌時間應比普通混凝土延長30s～60s。

2.4 摻加HEA膨脹劑后混凝土的注意事項

鑒于目前的水泥普遍早強、過細，選用泵送劑時，應盡量采用緩凝型的泵送劑。摻加HEA膨脹劑的混凝土攪拌時間要比普通混凝土延長30s。出盤宜低于30℃，澆筑時混凝土的自由落距應控制在2m以內，混凝土的振搗也必須按規范要求進行。摻加HEA膨脹劑的混凝土終凝前要注意進行二次抹面，防止表面沉縮裂縫的出現。

大體積混凝土必須按照大體積混凝土施工的技術要求進行，且不可因為摻加了抗裂防水劑而省略。混凝土養護對混凝土裂縫影響很大，切不可因為摻加了抗裂防水劑而省略。

[1]劉如峰,劉艷東.HEA膨脹劑在大連長興島凈水廠工程中的應用[J].山西建筑,2009,35(25):152-153.

[2]劉素蘭.混凝土膨脹劑應用[J].江西建材,2014(23):8-8.

[3]游寶坤,王棟民,李光明,等.混凝土膨脹劑應用的若干問題[J].施工技術,2000,29(10):41-43.

[4]年明,劉超杰,楊煦.補償收縮混凝土及其膨脹劑應用中的幾個問題[J].遼寧建材,2006(1):56-57.