技术交流:混凝土膨胀剂使用中的误区及应注意的问题

混凝土膨胀剂使用中的误区及应注意的问题

姚志玉，王宇，韩军卫

（河北建设集团有限公司混凝土分公司，河北石家庄 071051）

[摘要] 业内对是否使用膨胀剂这个问题很有争议。设计及施工人员常对膨胀剂的使用情况存有误区，本文将这些误区总结出来并做了纠正，还提出了设计施工中应该注意的问题，希望能使同行对膨胀剂及其使用有较全面、正确的认识。

[关键词] 混凝土；膨胀剂；施工

混凝土是现代建筑结构的主要材料，近年来在推广混凝土膨胀剂和补偿收缩应用技术的过程中，设计、施工人员非常关心膨胀剂和补偿收缩混凝土的使用情况，因此，有必要对混凝土膨胀剂的使用做一下讨论和研究，使其发挥应有的使用效果。

混凝土膨胀剂改善了混凝土的抗裂防渗性能，提高了工程的耐久性。在应用技术研究方面，提高了结构自防水，实现了无缝设计施工、大体积混凝土裂缝控制；刚性防水方面，提高灌注桩承载能力和自应力混凝土压力管等最新应用技术，大大促进了建筑事业的发展和科学技术的进步。

1 膨胀剂使用中存在的误区

（1）在配制防渗混凝土时，按规范规定：胶凝材料不能少于320kg/m3，强度等级为C20~C30 时水灰比小于0.5，大于C30 水灰比小于0.45。然而由于各厂家水泥及掺合料品质不一，各地砂石料质量差异较大，施工选用的混凝土坍落度不同，因此，试验室要结合经验和试验中所得到的技术参数，根据实际情况确定混凝土中各胶凝材料的用量。

（2）许多单位反映，掺了膨胀剂后，混凝土强度下降，认为膨胀剂少掺为宜，其实这是一个误区。掺了膨胀剂的混凝土，早期强度是随着膨胀剂的增加而降低，但不成正比关系，试验表明，带模养护的膨胀混凝土试件的限制强度比自由强度高10％ ~15％，所以不必担心掺膨胀剂的混凝土强度下降。不能以7d 强度作判断，应以28d 强度是否达到试配强度为准。

（3）多数施工单位与混凝土搅拌站签定合同时，只要求提供满足掺膨胀剂混凝土的坍落度、强度和抗渗等级的配合比数据，不要求提供混凝土膨胀率的指标，存在膨胀剂“一掺就灵"的盲目思想，这是使用膨胀剂的最大误区。我国规范规定，水中7d 空气中14d 养护的限制膨胀率≥ -0.02％，其目的就是要求混凝土的干缩不能过大。膨胀剂主要用途是补偿收缩，根据大量的实践证明，防水工程的底板，混凝土的限制膨胀率宜为0.02％ ~0.025％，规范要求板、梁结构限制膨胀率为0.02%~0.03%，膨胀加强带和工程接缝填充限制膨胀率为0.03%~0.04%。设计人员和施工人员根据混凝土结构和施工部位的不同，选用不同掺量的膨胀剂，使其达到最佳的效果。有必要提出的一点，生产厂家产品说明书上的膨胀剂掺量只是参考，在试验检测中是有波动的，因此，我们一定要检测混凝土的限制膨胀率，以此作为混凝土配合比的主要依据之一。

（4）膨胀剂掺量有意或无意减少是使用补偿收缩混凝土的又一个误区。现实中发现，施工现场不能正确使用试验室提供的混凝土配合比。在实际操作中，许多工地和搅拌站没有专门的膨胀剂计量装置，靠人工加料，由于监督不力和人工加料的随意性，大多是少掺，设计掺入12%，实际只掺6% 或8%。更有甚者，某些搅拌站从经济利益出发，故意少掺或不掺膨胀剂，使得膨胀剂没有发挥预期的作用，这样导致了施工单位对使用膨胀剂的误解。

2 设计施工中应注意的问题

2.1 设计中应注意的问题

混凝土的变形( 膨胀与收缩) 与限制是一对矛盾的统一体。掺有膨胀剂的混凝土，正常工作是在内约束力和外约束力共同作用下进行的，混凝土中所配的钢筋构成了内约束力，足够的内约束力是由足够的配筋率来保证的，钢筋混凝土内的受力钢筋，对应力分散作用很大，所以必须根据不同的结构和部位，按承载能力合理的布筋，尽量把膨胀转化为预压应力，这就需要设计人员从设计上合理的限制混凝土膨胀，建立有效的预压应力抵消收缩引起的拉应力，防止混凝土开裂。

（1）由于墙体施工难、养护差，受温度影响较大，易出现竖向收缩裂缝。要求水平构造筋配筋率大于0.4％为宜，墙体的中部或顶端300~400mm 范围内水平筋间距宜为50~100mm，形成“暗梁”以此来抵抗较大的水平应力。墙体与柱子连接部位宜插入长度为1500~2000mm、ф8~ф10mm 的加强钢筋，钢筋插入柱子深及200~300mm，插入边墙长度为1200~1600mm，其配筋率应提高10％ ~15％。

（2）个别的结构开口部位、变截面部位和出入口部位受温度影响大，也应适量增加附加筋。

（3）楼板宜配置细而密的构造配筋网，钢筋间距宜小于150mm，配筋率宜为0.6% 左右；现浇补偿收缩钢筋混凝土防水屋面应配双层钢筋网，构造筋间距宜小于150mm，配筋率宜大于0.5％。楼面和屋面后浇带最大间距不宜超过50m。

（4）地下室和水工构筑物的底板和边墙后浇缝最大间距不宜超过60m，后浇缝回填时间应不少于28d。

2.2 施工中应注意的问题

施工单位对建筑结构的裂缝十分头痛，以为掺加了膨胀剂就能迎刃而解了，这是一个误区。膨胀剂并非是万能的，也不是灵丹妙药，并不是使用了就能保证不裂，膨胀剂的使用是受多种条件制约的。

（1）有些工地或搅拌站不按配合比掺入足够的膨胀剂是普遍的现象，造成混凝土膨胀率低。因此一定要掺够膨胀剂。

（2）对于膨胀剂混凝土的搅拌时间，要比普通混凝土的搅拌时间延长30s，以保证膨胀剂和其它组分拌合均匀。

（3）对于大体积混凝上和大面积板面混凝上，表面抹压后要用塑料薄膜覆盖，混凝土硬化后，宜采用蓄水养护或用湿麻袋覆盖，保持早期混凝土表面湿养护，养护时间不应少于14d。

（4）对于墙体等不宜保水的结构，边墙出现裂缝是个难题，施工中要求混凝土振捣密实、均质。有的单位为了加快工期，不到规定的浇筑时间就拆膜，其实这时混凝土的水化热升温最高，早拆模板就会造成散热快，增加了墙的内外温差，易于出现温差裂缝。实践证明，墙体宜采用保湿较好的胶合板制膜( 最好使用木模)，混凝土浇完后，从顶部设水管喷淋养护，拆模时间不宜少于3d，拆膜后宜用湿麻袋紧贴墙体覆盖，并浇水养护，保持混凝土表面潮湿，养护时间不宜少于14d。

（5）冬季施工时，混凝土浇筑后，应立即用塑料薄膜和保温材料覆盖，养护期不应少于14d。对于墙体，带模板养护不应少于7d，防止早期混凝土内外温差过大。

（6）即使采取了各种措施，尤其是像C40 以上高强度等级混凝土，墙体也难免不出现裂缝，有的14d 拆模板后就发现有裂缝，这是混凝土内外温差引起的，要设法降低水泥用量，减少混凝土早期水化热。由于膨胀剂在14d 的膨胀还没有充分发挥出来，有时难以完全补偿温差收缩，但是膨胀剂可以防止和减少裂缝数量，减小裂缝宽度。

（7）混凝土浇筑完后，施工单位不注意保养，在竣工之前就出现裂缝，这是气温和湿度变化所引起的，因此，地下室完工后，要及时覆盖，楼层尽快作墙体维护结构，屋面要尽快做出防水保温层。

[作者简介] 姚志玉，男，工程师，主要从事商品混凝土质量管理及新材料新技术的研究应用。