膨胀剂在商品混凝土应用中存在的问题

［摘要］本文根据厂家和用户的反映，以及我们的调查研究，提出膨胀剂在商品混凝土应用中存在的问题，以及解决的对策，希望得到业内人士的重视，以提高我国补偿收缩混凝土的成功率。

近年我国膨胀剂用量每年约100万吨，以其在混凝土中平均掺量40kg/m3 计，折合补偿收缩混凝土约250万立方米。其中80%膨胀剂是通过商品混凝土搅拌站拌制成混凝土，20%膨胀剂是在现场拌制成混凝土，主要用于高层建筑地下室、地下停车库、城市广场、地铁、水厂和污水处理厂等钢筋混凝土结构。通过工程应用的实践来看，膨胀剂总的使用效果是良好的。但是，随着膨胀剂用量的激增，出现不如人意的裂渗事故，这方面原因是多种的。但是，作为膨胀剂应用源头的混凝土搅拌站，确实存在一些技术性和非技术性的问题，本文就此发表一些意见，供业内人士讨论。

膨胀剂在商品混凝土应用中主要存在如下问题。
2．1　膨胀剂质量控制不严
根据《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119，搅拌站选购的膨胀剂应达到《混凝土膨胀剂》JC476的品质要求，才能进货使用，否则拒绝使用或退货。现在的情况是，由于膨胀剂市场比较混乱，假冒伪劣产品以各种途径流入搅拌站，有的工厂为降低成本，使用次质原料生产膨胀剂；有的“三无”工厂 生产假冒产品（如ＵEＡ），质量难以保证；有的厂用钱买产品质检报告，蒙混过关；有的销售员用钱收买搅拌站，推销伪劣膨胀剂；有的收买不明真相的设计人员，或建设方主管推荐或指定某厂家膨胀剂。显然，这些不规范操作，难免使混凝土搅拌站在选购膨胀剂方面不知所措，或者为了某些利益，明知故犯。既然有的搅拌站不能严格把关，致使伪劣膨胀剂流入，那么，补偿收缩混凝土质量就难以保证，工程出现失败就难以避免了。
2．2　不重视限制膨胀率的测定
按GB50119，掺膨胀剂的补偿收缩混凝土14d水中限制膨胀率（ε2）应大于0．015%，填充用膨胀混凝土ε2≥0．025%。这是它的特性指标，如减水剂的减水率一定要测定。由于膨胀剂品牌和质量不同，厂家推荐的掺量只能作参考，因此，要通过试验才能确定膨胀剂的掺量。但是，许多砼搅拌站不做混凝土的限制膨胀率试验，只作强度和抗渗试验，这就存在盲目性。其实混凝土膨胀率测定并不困难，限制钢筋骨架和测长仪都有专门工厂（辽宁瓦房店市仪器厂）生产，价钱不贵，购买回来就可试验。问题在于不少单位不重视，或怕麻烦。从技术上来讲，不把好此关，就难以保证补偿收缩混凝土质量，一些工程失败也就难免了。
2．3　膨胀剂掺量不足
许多膨胀剂厂家抱怨，有些搅拌站为了降低商品混凝土生产成本，膨胀剂掺量普遍不足，例如，一个地下室工程，根据补偿收缩混凝土总方量，应加入500吨膨胀剂，搅拌站实际只采购200～300吨，掺量不足5%，请问混凝土怎能补偿收缩？工程结构（尤其边墙）出现有害裂缝就难免了。这往往归罪于膨胀剂厂家，厂家不敢言，怕收不了款，只好吞声忍让。这种偷工减料现象严重影响了膨胀剂的声誉。但是，商品混凝土是一种商品，出现质量事故，施工单位或建设方会追究责任，不但经济受损失，同时也会影响搅拌站本身的声誉。因此，搅拌站在膨胀剂上掺量不足是制约补偿收缩混凝土工程质量的重要原因。
2．4　以掺合料替代膨胀剂
有的学者不分使用条件，鼓吹大掺粉煤灰和矿渣粉的所谓高性能混凝土，有些搅拌站为了降低商品混凝土生产成本，以50%～60%细磨掺合料替代水泥，如C30 混凝土的水泥用量不足200kg/m³。由于加入减水剂可把水胶比降低，抗压强度是能满足设计的强度等级的，但这潜伏了降低结构耐久性的危险。因普通水泥中掺入15%左右的混合材，因此每立方混凝土中含有60%～70%掺合料，纯硅酸盐水泥只有30%～40%。粉煤灰和矿渣粉在水化过程中要消纳部分Cａ（OH）₂ 才能形成次生C－SH或水泥铝酸钙，因而必然会降低混凝土的碱度，加速保护层碳化，削减Cａ（OH）₂ 对钢筋保护层的钝化作用，对钢筋混凝土的耐久性是不利的，这一问题已引起工程界的广泛关注。
而有些人认为，大掺量细磨掺合料可以降低混凝土水化热，提出少掺或不掺膨胀剂，也可解决结构开裂问题。事实上，细磨掺合料替代水泥是可以减少混凝土水化热带来的温差收缩，然而，混凝土的自生收缩和干燥收缩依然存在，细磨掺合料怎能替代膨胀剂的补偿收缩作用呢？这是技术理念上的误区，应予纠正。
2．5　缺乏技术指导
商品混凝土是一种商品，应做好销售服务。尤其对于补偿收缩混凝土来说，它是涉及结构的裂渗技术难题。但许多混凝土公司，只卖商品混凝土，对设计和施工单位缺乏现场技术指导。例如，施工单位管理不严，浇筑的混凝土分层，泌水和不匀质，养护不到位等，即使加入膨胀剂也可能出现裂缝。造成互相扯皮，责任不分明，最后，可能归罪于膨胀剂。

对于混凝土搅拌站，主要对策如下。
3．1　加强膨胀剂的质检
搅拌站选购的膨胀剂，或者建设方指用的膨胀剂，应事先到仓库抽样，按《混凝土膨胀剂》JC476标准检测，合格者才能选用，或对几个厂的膨胀剂进行对比试验，从中择优。目前，市场上有掺量为12%的普通型膨胀剂，外观为粉红色，有掺量为8%的高效型膨胀剂，外观为灰白色，价格不一样。对于重大工程最好到厂家考察，有否完善的化验室，生产工艺线和技术服务。对于假冒伪劣膨胀剂，不管其低价倾销，或者高价回扣，不为利诱，予以抵制，这是第一关。
3．2　混凝土配合比的确定
补偿收缩混凝土的配合比设计和性能要求详见GB50119规范，在满足混凝土坍落度、强度和抗渗性能的前提下，14d 水中限制膨胀率（ε2）应≥0．015%。以此确定膨胀剂的掺量，搅拌站化验室应购买检测混凝土限制膨胀率的仪器设备，费用不足5000元，检测并不困难，如果暂无此检测手段，可参考表1的膨胀剂掺量。由于边墙易开裂，膨胀剂掺量应比底板提高5～10kg/m³。

表1　单位膨胀剂最大和最小掺量

为确保混凝土的补偿收缩效果和耐久性，粉煤灰或矿渣粉不可过多取代水泥，以免使膨胀性能降低，掺合料（F）和膨胀剂（E）掺量不宜大于胶凝材料总量（B）的40%，胶凝材料的最低用量见表2。

表2　胶凝材料最低用量

3．3　膨胀剂掺量要确保
补偿收缩混凝土的施工配合比确定后，应确保膨胀剂掺量，不得多掺，因会影响强度，更不得少掺，因会影响补偿收缩效果。现在普遍的是故意少掺膨胀剂，这属于经济意识问题，搅拌站负责人要认识到它的严重性。现在有些搅拌站有专用膨胀剂储罐，计量准确。有的用工人把袋装膨胀剂投料，出现少掺或误掺现象，这些都要加强管理。但是，根本问题是搅拌站不要偷工减料。施工和监理单位可派人监督，必要时，生产厂家派人去指导掺加膨胀剂，这样才能保证补偿收缩混凝土的质量。
3．4　加强现场技术指导
混凝土搅拌站有义务派技术人员到工地进行技术指导，根据补偿收缩混凝土的浇筑计划和技术要求，提供书面的技术文件，提出混凝土的浇筑和养护要求等，使施工方了解该混凝土的特性和施工注意事项，明确双方责任，互相配合，这样才能提高应用的成功率，达到抗裂防渗的效果。

膨胀剂在我国应用已有20年之久，积累了许多成功经验。1995年后，商品混凝土公司迅猛发展，而80%以上膨胀剂是在搅拌站拌制成补偿收缩混凝土，应用于结构自防水，无缝（或少缝）施工和大体积混凝土。由于一些搅拌站对如何正确使用膨胀剂缺乏了解，或者一些非技术因素的干扰，出现不如人意的裂渗事故，原因是多方面的，本文仅就商品混凝土搅拌站存在的问题提出解决的对策。希望引起有关业内人士关注，共同提高补偿收缩混凝土在工程中应用的成功率，达到抗裂防渗的效果。
［作者简介］　游宝坤（1938－），男，教授级高工。
作者：游宝坤　陈旭峰
信息来源：豆丁网