膨胀剂等粉剂在混凝土中使用及管控.docx

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1、。引言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1.1按照功能划分根据结构要求，使用功能划分为膨胀剂、阻锈剂、防水剂、抗裂剂。1.2作用机理

2、(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机石晶体，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，改善混凝土的韧性。2膨胀剂等粉状外加剂使用现

3、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，技术负责人苦不堪言，采取拒绝使用或相关检测符合后，投入使用，确保混

4、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/JZ0032014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？不是与法律法规标准背道而驰？(2)C30P6抗渗混凝土图纸

5、设计就得加膨胀剂之类？首先，“实践是检验真理的唯一标准”，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/T23249-2009混凝土膨胀剂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/JZ0032014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

6、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JGJ552011普通混凝土配合比设计规程设计，GB50164-2011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，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

7、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/T23439-2017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

8、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，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

9、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

10、)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、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

11、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。2） “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

12、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

13、、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

14、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

15、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

16、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、GB8076一2008混凝土外加剂、JGJ552011混凝土配合比设计规程、GB501642011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相关规定执行，一次性进入搅拌站，专仓专用，做到密闭防潮等措施，业主、施工方、监理全程跟踪，与供应商见证取样，委托第三方检测合格后，进行配合比设计、试配、调整，经监理、施工方确认复核后方可投入使用。总之，专家学者呼吁膨胀剂等不是包治百病的良药，能不用的尽量不要用，其实很多膨胀等功能性要求可以从配合比设计、施工工艺等方面改善。如特殊构件强制使用的应对进站