膨胀型混凝土分为两大类:一种叫补偿收缩混凝土;另一种称自应力混凝土。当混凝土的体积受到约束时,因其体积膨胀而产生的压应力(0.2~0.7MPa) 全部或大部分补偿了因水泥硬化收缩而产生的拉应力,这种混凝土即称为补偿收缩混凝土。而当混凝土体积受到一定约束时,因其体积膨胀而产生的压应力,除抵消水泥硬化收缩产生的拉应力之外,尚有剩余,并以压应力的形式贮存于混凝土内部(0.7~7.0MPa),这种混凝土即称为自应力混凝土。下面介绍前者。
补偿收缩混凝土既可采用普通骨料,也可采用轻质骨料;既可用于现浇混凝土结构,也可用于预制构件和整体装配式结构。它可以针对普通混凝土收缩变形大、易产生裂缝的弊病,起到相对补偿的效果。
考虑到它不仅能抗裂,而且具有良好的抗渗性和早期强度高等特点,因而广泛用于地下建筑、液气贮罐、屋面、楼地面、路面、机场、水池、水塔、人防、洞库等工程;由于它的膨胀性,可用于防水工程中的施工缝、后浇带以及加固、修补、堵漏工程。尤其可贵的是能起到自防水的作用,可以取消外防水,从而在保证质量的前提下,获得一定的经济效果。补偿收缩混凝土的应用范围还会迅速扩大,将来,在许多方面,它会取代普通混凝土。
1.补偿收缩混凝土的应用
(1)补偿收缩 应用补偿收缩混凝土的目的,是为了防止裂缝。即在短龄期混凝土强度较小时,使混凝土膨胀,令混凝土不产生拉应力;即使在长龄期时,混凝土产生干缩,也比普通混凝土的干缩值要小,从而防止混凝土产生裂缝。防止产生裂缝,其抗渗性、耐久性也获得改善,有时,可以省去其他防水施工措施。
这种以防止裂缝为主要目的的混凝土,目前常用于防裂要求较高的建筑物(如原子能发电及防射线的混凝土结构),特别是建筑物的屋面板中;同样的目的,也用在高架桥或桥梁的板面、停车场板面、道路路面、水道等。
(2)填充砂浆及混凝土 某些情况下可通过膨胀力来提高与周边混凝土、钢材、岩基的黏结强度,这就是膨胀砂浆及混凝土的用途。具体用途有以下几方面。
①用于装配式钢筋混凝土框架结构拼装时钢筋之间的锚固、连接(即浆锚法),以代替一般的焊接连接。
②用于各种钢筋混凝土预制件之间以及梁、柱接头等处的锚固连接。
③用于抢修及修补工程、非大体积的结构加固工程、混凝土及钢筋混凝土预制构件的灌缝连接等。
④用于精密高速动力设备底座的灌浆或地脚螺栓等。
(3)做防水层和防水混凝土 用补偿收缩混凝土做防水屋面或刚性屋面、水槽、游泳池、贮水池、地下结构物等,能从根本上解决普通混凝土在凝结硬化过程产生的化学收缩、沉降收缩、温度收缩以及干燥收缩等多种收缩。进而填充、堵塞混凝土中因收缩而产生的毛细孔缝,以提高混凝土的抗渗性。
2.补偿收缩混凝土的施工
在施工浇筑方面,补偿收缩混凝土除应遵照普通混凝土的施工规程以外,还应特别注意下述几方面。
(1)在浇筑补偿收缩混凝土之前,应将所有与混凝土接触的物件充分加以湿润。与老混凝土接触的面,最好先行保湿 12~24h。
(2)补偿收缩混凝土拌和物黏稠,无离析和泌水现象,因此,泵送性能很好,宜于泵送施工。由于不泌水,容易产生早期塑性收缩裂缝,因此,必须注意早期养护。拌和之后,如运输和停放时间较长,坍落度损失将引起施工困难,此时,不允许再添加拌和水,以免大大降低强度和膨胀率。补偿收缩混凝土的浇筑温度不宜超过 35℃。
(3)补偿收缩混凝土浇筑后的保湿养护十分重要。浇筑后,立即开始养护,养护时间不少于7d,以充分供应膨胀过程中需要的水分。养护方法最好是蓄水,亦可洒水和用塑料薄膜覆盖。
(4)由于补偿收缩混凝土不泌水,凝结时间较短,所以,抹面和修整的时间可以提早,不宜过晚。此外,在施工过程中,补偿收缩混凝土会产生少量的膨胀,这对模板不会产生危害,因此,不需对模板进行特别设计和处理。