混凝土膨胀剂的使用

2.2.1 混凝土中水泥用量的大小，是决定温度和干缩变形大小的最主要因素。在水灰比相同的条件，水泥用量越多，混凝土干缩率就越大。水泥用量越多，水化热越大，混凝土内部温度越高，温度变形越大。

2.2.2 混凝土的水灰比较大，干缩率越大。因为水灰比越大，水泥浆越稀，干缩变形越大。

2.2.3 入模温度越高，混凝土内部温度就越高，温度变形越大。

2.2.4 混凝土保温保湿养护是控制温度和干缩变形的关键环节。保温养护的目的主要是降低大体积混凝土的内外温差值以降低混凝土的自约束应力，其次是降低大体积混凝土的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土的抗裂能力，以达到防止或控制温度裂缝的目的。同时，在养护过程中保持良好温度和防风条件，防止混凝土的干缩变形。

2.2.5 环境温度变化是影响温度变形的又一主要原因。在冬季来临前，对环基进行保温保护，减小环境温差对环基温度变形产生的不利影响。

3 膨胀剂在环基混凝土中的应用

3.1 微膨胀剂在混凝土中的作用机理

钢筋混凝土结构产生裂缝原因很复杂，就材料而言，混凝土干缩和温差收缩是主要原因。为此，行之有效的措施是掺配以补偿收缩为主要功能的混凝土微膨胀剂来控制混凝土裂缝。微膨胀剂加入到普通水泥混凝土中，拌水后生成大量膨胀性结晶水化物 - 水化硫铝酸钙(C3A.3CaSO4.32H20,既钙矾石),使混凝土产生适度膨胀,在钢筋和邻位的约束下,在结构中建立0.2-0.7MPa预压应力，这一压应力可大致抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩拉应力，从而防止或减少混凝土收缩开裂，并使混凝土致密化，提高了结构的防渗能力，达到结构自防水能力，同时控制了混凝土的微裂缝。

在环基混凝土施工中，控制混凝土中心温度与表面温度之差是非常重要的。采用普通混凝土，温差控制在25℃之内，否则往往因温差应力而产生开裂（冷缩裂缝）。而采用膨胀剂补偿收缩混凝土，这个温差可放宽至30－35℃。其原理如下：

设：大体积混凝土中心温度为T1，表面温度为T2，大气温度为T3，膨胀剂混凝土的限制膨胀率为ε2，混凝土的线膨胀系数为a，产生的膨胀当量温度T4＝ε2/a，一般：ε2＝2～3×10-4，a＝1.0×10-5℃，则T4＝20～30℃。

若采用普通混凝土，须ΔT1＝T1－T2≤25℃和ΔT2＝T2－T3≤25℃，否则混凝土会开裂。

而采用膨胀剂补偿收缩混凝土后：ΔT1＝T1－T2≤25＋T4（℃），T2＝T2－T3≤25＋T4（℃）。

这意味着在环基混凝土施工时采用膨胀剂，放宽了温控指标，这样可大大节约昂贵的控温费用。

3.2 混凝土微膨胀剂的选择

环基配合比设计要求为：水泥用量不大于300kg/m3，水灰比不大于0.5。混凝土设计强度为：C25 F200