用于混凝土收缩补偿的U.E.A膨胀剂的工作(作用)原理是什么?有清楚的先生帮说明一下,谢谢.

如题所述

普通水泥砼有两大特点,其一是水化过程中产生收缩(失水干缩和温差冷缩);其二是抗拉强度小,极限延伸率低。当收缩值超过砼极限延伸时,砼就会开裂,造成渗漏。可见“裂”是“渗”的重要原因,对施工良好的砼,不裂就不渗,防渗的前提是防裂。

CAL混凝土膨胀剂(U.E.A膨胀剂)假如到普通水泥砼中,拌水后生成大量膨胀性结晶水化物水化硫铝酸钙即钙矾石,使砼产生适度膨胀,膨胀砼在钢筋和邻位的约束下,在结构中建立0、3-1、0Mpa的预压应力,这一压应力可抵消砼在硬化过程中产生的收缩拉压力,或使其小于砼的拉伸极限,从而防止砼收缩开裂。可见,CAL膨胀剂(U.E.A膨胀剂)的加入,由于膨胀补偿收缩,改变砼硬化过程中的应力应变状态,从根本上克服了砼的材料缺陷,从而解决了砼材料的裂渗问题。

普通砼是用途极广的建筑材料,但由于它的抗拉强度小,极限延伸率低,在干缩、徐变、温差等作用下,易产生开裂,从而导致渗漏、钢筋锈蚀,影响使用功能和寿命。为此,国内外工程界从材料、设计、施工等方面进行许多研究和实践探索。在材料方面,国内外专家一致认为补偿收缩砼,是代替普通砼解决建筑物裂渗的理想材料 。

用“中铝聚能”牌膨胀(抗裂)剂系列产品配制的补偿收缩砼,主要应用在如下三个方面:

(1) 实现砼结构自防水

砼结构自防水,一直是工程界梦寐以求的愿望,许多人为此做了长期和许多方面的探索。我国在五十年代推广过级配防水砼,以合理的骨料级配,配制密实性好的砼;六十年代,推广过富砂浆防水砼;七十年代,推广过防水剂,以外掺的化学物质与水泥反应生成胶状物质填充砼的毛细孔,或掺减水剂降低用水量从而减少砼的孔隙率。上述措施的共同点是降低砼的孔隙率,从而提高其抗渗能力。然而工程实践表明,仅提高抗渗标号是远远不够的,由于砼收缩开裂,成为渗水通道,破坏了砼的整体防水功能。因此,防水的前提是抗裂,抗裂比抗渗更关键。于是从八十年代起,我国在长期研究并借鉴国外先进经验的基础上,开发推广补偿收缩砼,从普通砼的材性缺陷上来解决砼的防水问题。加入膨胀剂后,一方面由于膨胀结晶体填充、堵塞毛细孔缝,改善了孔结构和孔级配,抗渗能力得到提高。这样,微观上提高抗渗能力,宏观上避免了结构开裂,微观和宏观的有机结合,从根本上改善了砼的防水能力,从而实现砼结构自防水,且防水一劳永逸,费用低廉。

(2) 超长现浇实结构取消后浇带

普通砼由于收缩及其收缩积累,若一次浇注往往出现开裂,因此,设计和施工时规定20-40m预留伸缩缝,二次浇注后浇带。后浇带一般要经过60天才能回填,工期延长;而且后浇带清理十分麻烦,填缝不好还会留下渗漏隐患。

根据膨胀剂混凝土补偿收缩原理,经过多年的研究和大量工程实践,在地下工程中,60m长可不设缝而不裂;超过60m时,为保险起见,用膨胀加强带取代后浇带,即在结构收缩应力大的地方,多掺入膨胀剂,以较大的膨胀来补偿相应的收缩。膨胀加强带位置一般设在原后浇带的位置上,其宽度为2m,带内增加水平温度钢筋10-15%,带内砼强度比两侧砼提高5Mpa,带两侧分别架设ф5-10mm铁丝网,目的是防止砼流入加强带。施工时,先浇筑带外砼,浇到加强带时,改换掺量较高的膨胀剂砼(其膨胀率4-6*10-4)。如此循环下去,即可实现连续施工和一次浇注。

工程实践表明,以膨胀加强带取代后浇带,可实现超长构筑物的连续浇筑作业,不但可在隧道、地下工程和水工工程应用,获得整体防水效果,而且可用于非防水高层建筑现浇楼层的施工,达到加快模板周转,提高施工进度的效果。

(3) 大体积地下室底板砼温差裂缝控制

大体积砼施工中,控制砼中心温度与表面温度之差是非常重要的。采用普通砼,温差控制在25℃度之内,否则往往因为温差应力而产生开裂(温差裂缝)。而采用膨胀剂补偿收缩砼,这个温差便可适当放宽。其原理如下:

设:大体积砼中心温度为T1,表面温度为T2;膨胀剂砼的限制膨胀率为β,砼的线膨胀系数为α,产生的当量温度T3=β/α,一般β=2~4*10-4,α=1.0*10-5/℃,则T3=20~40℃。

若采用普通砼,须△T=T1-T2<25℃,否则砼会开裂,而采用补偿收缩砼后;△T=T1-T2<25℃+T3(℃)。

这意味着大体积砼施工时,采用补偿收缩砼,放宽了温控指标,降低了施工难度。从应力角度说,采用补偿收缩砼,由于水化时的膨胀张拉钢筋,在结构中建立了一定的预压应力,以此抵消了部分温差拉应力,提高了结构抵抗温差的能力,从而可放宽施工时的温控要求。一般不必再采用冷却骨料,在砼中进埋设冷却水管、表面升温或施工时水平分层浇筑等传统施工方法,一次浇注即可。这样可大降低施难度,节约昂贵的控温费用。
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第1个回答  2011-11-14
主要原理:生成钙钒石。铝酸钙,石膏和氢氧化钙反应生成钙钒石。

UEA膨胀剂共有四种:UEA-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Y。主要成分是硫铝酸钙,铝酸钙,硅铝酸钙,明矾,石膏。膨胀源均为钙钒石。UEA-Ⅲ和UEA-Y属于低碱膨胀剂。本回答被提问者和网友采纳
第2个回答  2011-11-14
UEA是一种将无水硫铝酸盐与明矾石等符合在一起的复合硫铝酸盐膨胀剂,它利用煅烧形成无水硫铝酸盐产物产生早期膨胀,利用明矾石长生后期膨胀