膨胀剂等粉剂在混凝土中使用及管控

1、膨胀剂等粉剂在混凝土中使用及管控在混凝土浇筑技术交底过程中，常发现业主、施工方提出，要按 设计院图纸设计要求，只要设计膨胀剂、防水剂、阻锈剂、抗裂剂等 外加剂材料，预拌混凝土公司就得按照其规定掺量、型号进行混凝土 配合比设计，否则施工方无法满足设计要求，影响结构验收。对此， 面对目前膨胀剂等外加剂质量的良莠不齐， 正确认识膨胀剂在混凝土 中效用，走出 只要涉及膨胀、阻锈、防水、抗裂等就得添加”的理论 误区。应根据其功能性要求，合理利用。亟待采取严格管控措施，进 行预防与控制，确保其在构件混凝土中使用质量安全。1膨胀剂等粉状外加剂功能划分作用机理按照功能划分根据结构要求，使用功能划分为膨胀剂、阻

2、锈剂、防水剂、抗裂 剂。作用机理(1)膨胀剂主要是硫铝酸盐、明矶石、石膏等组成，加水经水 化形成水化硫铝酸钙即钙矶石晶体，使体积膨胀。(2)阻锈剂主要是硝酸盐或亚硝酸盐成分，阻止空气中水和氧 与钢筋产生氧化反应，防止生锈，形成钝化膜。(3)防水剂是一种化学外加剂，水化后体积膨胀，达到补偿收 缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充间隙，从而达到防水作用。(4)抗裂剂由硫铝酸盐为膨胀剂，聚丙烯纤维等有机和无机材料复合，起到补偿混凝土硬化过程中的干缩或冷缩作用，纤维若能均匀分散在混凝土中形成支撑体系，能有效分散混凝土定向应力，有效 阻止混凝土早期塑性裂缝的发生及后续发展，大大提高混凝土抗裂抗 渗能力，改

3、善混凝土的韧性。2膨胀剂等粉状外加剂使用现状(1)在交通、水利、民建等工程上，只要涉及补偿收缩、防水、 阻锈、抗裂等功能，在设计图纸上明确表明添加膨胀剂、防水剂、阻 锈剂、抗裂剂等，且更有甚者指定品牌、型号、掺量。(2)业主、监理严格要求施工方按照图纸设计，添加相应膨胀 剂等材料，无形当中，施工方顺水推舟把膨胀剂等疑难杂症事宜，强 制预拌混凝土公司运用在混凝土中，否则免谈后续业务合作。(3)目前市场竞争恶劣，膨胀剂等外加剂质量良莠不齐，低价冒牌伪劣产品，严重危害行业自律，媒体多次曝光膨胀剂等伪劣产品 及使用后导致严重质量隐患案例。(4)商品混凝土公司行业为了生存，以顾客来料使用，技术负责人苦不

4、堪言，采取拒绝使用或相关检测符合后，投入使用，确保混 凝土质量。3膨胀剂使用质疑及反思(1)工程项目图纸设计明确表明膨胀剂等型号、掺量甚至品牌，此项妥否？反思如下：首先此项违背DB3502/JZ0032014厦门市住宅工程质量常见问题防治若干技术措施中5.1.4材料要求2 (3)设计单位不得指 定外加剂品牌和品种其次设计院是否对膨胀剂等外加剂材料了解，设计掺量来源于哪些数据支撑？是否对材料限制膨胀率做了现场模拟试验？最后DB3502/JZ003 2014中5.1.4材料要求1 (6) 严禁使用具 有一定的毒性和致癌性的亚硝酸盐类钢筋阻锈剂。”反思一下当今市场上没有使用亚硝酸盐类阻锈剂的工程吗？

5、不是与法律法规标准背 道而驰？C30P6抗渗混凝土图纸设计就得加膨胀剂之类？首先，实践是检验真理的唯一标准 工以现有技术，不掺膨胀剂， C25P12都能达到符合要求，所以没有必要花钱吃不必要的药。(3)后浇带图纸设计添加膨胀剂，不知是否了解膨胀剂及处于 环境？首先根据GB/T232492009混凝土月K剂3.1定义：与水泥、 水拌合后经水化反应生成钙矶石、氢氧化钙或钙矶石和氢氧化钙，使 混凝土产生体积膨胀。而在空气中会收缩，一切离不开水，故后浇带 环境干燥，养护不到位容易收缩开裂。其次DB3502/JZ003 2014中5.1.4中2 (5) 楼、屋面板等长期 暴露于干燥空气中的结构混凝土不宜

6、掺用膨胀剂。”楼板后浇带和楼、 屋面板环境又有什么差异？最后膨胀剂机理和水泥水化，填充间隙，形成结晶体，产生体积 膨胀如出一辙，而且后浇带可提高一个强度等级，只要确保养护到位， 水化不断进行就能解决体积膨胀问题，又何苦简单问题复杂化?(4)墙体、楼、屋面板有些设计图纸添加抗裂防水剂有必要吗？ 首先，抗裂防水原因及分析。墙体开裂主要和配合比设计、水化 热、施工养护有关，按规范JGJ5A2011普通混凝土配合比设计规 程设计，GB501642011混凝土质量控制标准分层施工，控制 水化热、带模养护、保温保湿，就可以做到不开裂，与是否添加抗裂 防水剂没有必然关系。其次楼、屋面板施工振捣、初凝前抹面，

7、吸水性好的毛毡覆盖保 温保湿养护及其重要，只要做好相关施工流程，添加抗裂防水剂没多 大必要。最后抗裂防水真正源头就是保证混凝土不收缩，就是不断补水， 进行水化，有见过泡水养护混凝土开裂吗？不开裂不就自然防水了？(5)工程招投标到混凝土公司技术交底不足一个月，使用膨胀 剂等添加粉状外加剂来得及吗？盲目使用妥否？反思如下：首先，根据GB/T234392017混凝土膨胀剂型式检验委托第 三方至出具检测报告符合后，约 31天，目前技术交底获悉不足1个 月，连材料情况都不了解，如何使用？其次，根据DB3502/JZ0032014中5.1.4中3、特殊混凝土配合 比设计 应采用实际使用材料，根据设计图纸对

8、混凝土性能具体要求， 经过混凝土配合比的试配、调整后确定那不是明显违规？按这样至少设计、验证还要两个月？最后，按原材料检测与试配同步进行，通过设计、验证，至少两个月？而获悉通常不足一个月，盲目使用，质量风险如何管控?4工程中使用膨胀剂存在质量问题及案例分析(1)某广场三层墙柱，1997年5月，在使用膨胀剂UEA过程 中严重超掺，导致严重缓凝，3天后无强度，连同四层板全部拆除， 重新制作模板、钢筋浇筑。(2)某大厦2003年7月，浇筑地下室顶板C35P12,掺抗裂防 水剂FSP,掺量12%,施工过程中混凝土和易性良好，静止后，表面 严重泌水离析，出现扒底，工人无法抹面，立即停止施工，退回混凝 土

9、，经分析抗裂防水剂成分含有减水功能，12%掺量减水率达到28%, 与减水剂叠加效应，快速离析，但动态和易性良好。(3)某商住楼2003年10月，浇筑剪力墙C40P10,掺膨胀剂 15%,凌晨1点突然发现三车混凝土动态时情况很好，静止后速凝， 振动棒一振只留下其形状孔洞，经分析膨胀剂硫铝酸盐、铝酸三钙含 量太高，导致水化过快速凝。之后马上拆模，冲洗干净，重新浇筑。(4)某住宅小区2007年6月，浇筑C35P12地下室底板，开始掺量8%,浇筑后大面积开裂，第二次，取消膨胀剂使用，未发现裂缝。(5)某新城2014年7月，地下室剪力墙C45P12,掺膨胀剂6%, 拆模后发现气泡太多且大，开始怀疑减水剂

10、和引气剂，后经试验排除， 之后取消膨胀剂，表面光滑密实，外观较好，经外加剂泡水发现一直 鼓气泡，存在氨盐可能性。(6)某小区2015年筏板施工C35P8,掺膨胀抗裂防水剂8%,出厂坍落度损失较快，感觉表观干涩，泵送困难，刚开始浇筑两车，收缩严重，4个小时出现明显收缩裂缝，经排查，及时去除膨胀抗裂 防水剂后，混凝土和易性良好，未出现裂缝。(7)某厂房2016年6月剪力墙一层C35添加纤维抗裂防水剂， 其墙体开裂严重，且出现纤维成团聚集未起到抗裂，反而加剧开裂， 且导致混凝土匀质性不够。5采取膨胀剂使用管控措施，确保结构混凝土质量安全(1)走出膨胀剂等粉状外加剂 包治百病”的误区，只要涉及膨 胀、

11、抗裂等功能性要求，图纸即设计相应的外加剂，其实可以从设计、 其它材料及施工方面等进行改善，完全可以达到其结构功能性要求。 举例如下：1)经常碰到类似地下室C35P8图纸设计掺入膨胀剂、防水剂之 类，咨询对方为何要掺入膨胀剂、防水剂，其回答：要达到抗渗P8就得掺，否则怕达不到抗渗要求针对目前配合比设计合理，材料、 施工及养护控制到位，经试验普通 C25都能达到P12以上，是否有 必要使用膨胀剂之类。”后浇带混凝土 ”图纸设计微膨胀，掺膨胀剂要求，设计者对 后浇带环境有了解吗？曾出现不加不裂， 加了反而裂的现象。其实后 浇带本来就提高了一个等级，强度和密实度基本有利，只要后浇带”清理干净，界面相应

12、水泥浆润湿，按标准振捣，施工抹面保温保湿养 护到位即可。目前许多工地都未掺膨胀剂，后浇带”质量反而收效甚好。3）桩芯、水池、化粪池混凝土 ”图纸设计要求掺膨胀剂，询问 设计，对方回复 担心收缩，故需添加膨胀剂 反问之 那你知道补 偿收缩而掺加膨胀剂的合理区间是多少？有相关数据支撑确保不会 被胀裂或无效果？ ”最终无法回答，直接取消使用。其实桩芯本处于 潮湿环境中，相关报道混凝土只要在潮湿环境中， 后续水化长年累月 缓慢进行，没有失水，体积哪来收缩？武汉理工大学混凝土自愈理论 可以有效诠释不必添加膨胀剂这类的材料。4）墙、楼、屋面板设计加入抗裂防水剂，问之就是要防止开裂， 起到防水作用，其实可以

13、不使用其，通过配合比设计，控制材料质量， 控制水化热，合理施工，保温保湿养护，完全可以达到抗裂防水功能 要求。现实运用举不胜举。（2）针对交通、水利、房建等特殊构件强制要求使用的，务必 对其采取相应管控措施，确保结构混凝土质量。1）膨胀剂是由业主、施工单位提出，要求混凝土公司掺入使用， 故理所当然应作为顾客财产，甲方采购，监理做好施工方材料采购和 运输至搅拌站过程中监督。2）涉及使用膨胀剂的，施工方应提前两个月通知搅拌站进行技 术交底，根据结构使用数量，一次性提前进入搅拌站粉料仓，监理全 程旁证、施工方、供应商、三方委托第三方现场见证取样3份封存，检测站1份、施工方1份、搅拌站1份。3）第三方

14、检测报告显示所检项目合格后，搅拌站开始配合比设计，按照DB3502/JZ0032014中5.1.4中3、特殊配合比设计需 经过配合比的试配、调整后确定。特殊配合比的各项技术指标必须满足 设计要求并经监理确认后才能使用。按这样计算从委托材料检测合 格去报告约31天，之后配合比设计致配合比确认也得 31天，那么整 个过程至少62天。4）特殊配合比在使用前，搅拌站出具告知函，该配合比膨胀剂 由甲方提供，属顾客财产，配合比设计经监理、施工方确认后方可施 工，后续由膨胀剂引起质量问题由甲方（业主或施工方）与供应商交 涉，与搅拌站无关。5）专用仓务必做好密闭防潮措施，按照质量监管及绿色生产要 求，由工控机

15、自动计量，不宜采用人工称量及投料，避免计量人为失 误，引起质量事故，甚至危及人身安全及环境污染。6）进入搅拌站务必专仓专用，不定期取样观察其外观是否异常， 间隔每个月取样委托第三方检测，是否质量异常，若出现质量下降等 异常现象立即停止使用，同时要求厂家清空，以免误用，杜绝安全隐 患。6结语归上所述，面对膨胀剂等粉状外加剂质量良莠不齐， 市场竞争恶 劣，冒牌伪劣层出不穷，媒体多次曝光。走出膨胀剂等粉状外加剂使 用误区亟待解决。廉慧珍教授曾说过：设计人员是否真正了解材料？ 水泥中掺粉煤灰等掺合料与混凝土中掺入谁对？反之，膨胀剂等外加剂按设计图纸掺入型号、掺量妥否？是否有相关数据支撑、论证？裂缝控制专家王铁梦曾多次说过：结构上混凝土裂缝往往使用劣 质膨胀剂等材料或不正确使用，导致结构混凝土开裂，经验多次告诉 不加不裂，加了反而裂。他的 取消后浇带”和跳仓法”，通过施工工 艺明显改善裂缝，基本可消除膨胀剂的使用。如特殊构件使用，务必按照GB501192013混凝土外加剂应用 技术规范、GB/T234392017混凝土膨胀剂、GB80762008混 凝土外加剂、JGJ55-2011混凝土配合比设计规程、 GB50164 2011混凝土质量控制标准、DB3502/JZ0032014厦 门市住宅工程质量常见问题防治若干技术措施等