膨胀水泥与自应力水泥

膨胀水泥与自应力水泥第1页，共12页，2023年，2月20日，星期四一.概述

膨胀水泥，是在水化和硬化过程中产生体积膨胀的水泥•膨胀水泥可以在凝结硬化时能产生一定量的膨胀，从而消除混凝土因收缩而引起的各种弊病的一种水泥。第2页，共12页，2023年，2月20日，星期四有关概念干缩混凝土内部因收缩会产生微裂纹，使其整体性破坏，一系列性能变差，如强度、抗渗性和抗冻性下降，侵蚀性介质更易侵入，造成钢筋锈蚀，使耐久性进一步下降等自应力用膨胀水泥配置混凝土时，钢筋会因混凝土膨胀受到一定拉应力而伸长，后者的膨胀则因钢筋的限制而受到相应压应力。以后即使干缩，也不致使膨胀量全部抵消，尚有一定剩余膨胀，这种预先产生的压应力可减轻外界因素所造成的拉应力，从而有效地改善了混凝土抗拉强度低的缺陷。因为这种压应力是依靠水泥本身的水化产生的，所以称为自应力第3页，共12页，2023年，2月20日，星期四膨胀能膨胀水泥水化中，有相当一部分能量用于膨胀，转变成所谓“膨胀能”。一般膨胀能越高，能达到的膨胀值越大。膨胀的发展规律，通常是由快转慢，逐渐稳定，达到“稳定期”后，膨胀基本停止。另外，在无限制条件下产生的膨胀为“自由膨胀”，不产生自应力。当受到单项、双向或三向限制时，则为“限制膨胀”，这时才有自应力，且限制越大，自应力值越高。第4页，共12页，2023年，2月20日，星期四二.主要性能1.由膨胀水泥配制的混凝土在水中自由膨胀率为8～10×10-4，可在混凝土中建立0.2～0.6MPa的自应力，满足补偿收缩要求，可减少或防止混凝土收缩开裂；2.膨胀水泥混凝土抗渗标号大于S30，又称自防水混凝土。用该水泥配制自防水混凝土，省工省料、缩短工期、且耐久性好；3．新型膨胀水泥早期强度高，后期强度增长较大，长期强度稳定上升；4.膨胀水泥配制的混凝土因内部建立有膨胀自应力,与钢筋产生更强的握裹力；5．不含氯盐，对钢筋无锈蚀。第5页，共12页，2023年，2月20日，星期四三.分类膨胀水泥按用途分类按引起膨胀的化学反应分类按水泥熟料矿物组成分类第6页，共12页，2023年，2月20日，星期四

1.按用途分类

无论补偿收缩或预应力混凝土，一般都需在一定限制下工作，以便混凝土硬化后，由限制物所贮存的能量使混凝土建立不同的受压状态。•从使用角度看，做如下分类：配置补偿收缩混凝土用的膨胀水泥配置自应力混凝土用的自应力水泥第7页，共12页，2023年，2月20日，星期四2.按引起的化学反应分类1.以形成钙矾石相位膨胀组分的膨胀水泥2.利用氧化钙水化的膨胀水泥3.利用氧化镁水化的膨胀水泥4.利用金属氧化的膨胀水泥5.复合膨胀剂第8页，共12页，2023年，2月20日，星期四3.•按水泥熟料矿物组成分类1.以硅酸盐水泥为基础的膨胀剂2.以高铝水泥为基础的膨胀水泥3.以硫铝酸盐水泥熟料为基础的膨胀水泥4.以铁铝酸盐水泥熟料为基础的膨胀水泥5.以高炉矿渣为基础的膨胀水泥第9页，共12页，2023年，2月20日，星期四四.膨胀机理膨胀水泥是由胶凝物质和膨胀剂混合组成的，其膨胀作用是由于水化过程中形成大量膨胀性的物质（如产生较多的膨胀型水化硫铝酸钙）使这种水泥在硬化初期体积膨胀。由于这一过程是在水泥硬化初期进行的，因此并不会引起有害内应力，而仅使硬化的水泥体积膨胀。当水泥膨胀率较大时，在限制膨胀的情况下，能产生一定的自应力。第10页，共12页，2023年，2月20日，星期四五.主要用途1.硅酸盐膨胀水泥主要是用于制造防水沙浆和防水混凝土。适用于加固结构、浇筑机器底座或固结地脚螺栓，并可用于接缝及修补工程。但禁止在有硫酸盐侵蚀的水中工程中使用。2.低热微膨胀水泥主要用于较低水化热和要求补偿收缩的混凝土、大体积混凝土，也适用于要求抗渗和抗硫酸盐侵蚀的工程3.硫铝酸盐膨胀水泥主要用于浇筑构件节点及应用于抗渗和补偿收缩