膨脹劑標準規(guī)范

當下與膨脹劑相關(guān)的國家標準主要在混凝土行業(yè)，有JC 476-2001《混凝土膨脹劑》（現(xiàn)已廢止），現(xiàn)行標準為GB 23439-2009《混凝土膨脹劑》 。在耐火材料及其它行業(yè)，暫無國家及行業(yè)標準編排頒布。

1.通常需要加強養(yǎng)護：材料領(lǐng)域的膨脹劑通常是通過與水反應產(chǎn)生體積增大的晶胞（例如鈣礬石）、繼而引發(fā)膨脹，所以在使用過程中給予足夠養(yǎng)護是必要的；

2.膨脹劑不是膠凝材料：強度型復合材料的原料通常分為粗骨料（粗集料），細骨料（細集料），膠凝材料（粘合劑），以及功能性外加劑（例如減水劑、促凝劑緩凝劑等）。膨脹劑通常呈固態(tài)粉末狀，其用途不在于粘合，不可以替代膠凝材料的作用。

3.關(guān)于摻法：通常分內(nèi)摻、外摻兩種。內(nèi)摻外摻描述的是一種材料用量計算方式，內(nèi)摻就是“計算配比時把膨脹劑當作膠凝材料看”，外摻就是在原配比之外定量加入，通常需要因此少量增加減水劑用量。

4.國內(nèi)外現(xiàn)狀：當前對該技術(shù)應用最為成熟的國家當屬德國、日本。國內(nèi)對膨脹劑技術(shù)研究較為廣泛的機構(gòu)主要是中國建筑材料科學研究總院、中科院上海硅酸鹽研究所（簡稱“上硅所”）、清華大學、北京科技大學材料系、武漢科技大學材料與冶金學院 等機構(gòu) 。

5.主要應用領(lǐng)域：常見于非金屬的、無需燒結(jié)的復合材料生產(chǎn)工業(yè)，例如混凝土與不定形耐火材料。

能引發(fā)體積膨脹的材料均可以加工成膨脹劑。膨脹劑的技術(shù)核心就是做到周期可控、膨脹率可控。復合材料的強度是從零到有的過程，其收縮主要也出現(xiàn)于前期硬化過程，此時給予一定值域的膨脹，即可帶來有利的結(jié)果。而到了硬化后期，復合材料強度與結(jié)構(gòu)形態(tài)已經(jīng)趨于穩(wěn)定，體積膨脹不但無法帶來有利結(jié)果，反而會引發(fā)結(jié)構(gòu)破壞。 綜上所述，膨脹劑材料的技術(shù)核心不在于膨脹，而在于何時膨脹、多大膨脹。好的膨脹劑必然是周期可控、膨脹率可控的。

用途：較為常見的有混凝土膨脹劑、耐火材料膨脹劑，主要用于補償材料硬化過程中的收縮，防止開裂。近年根據(jù)材料特性，也開發(fā)出靜態(tài)爆破劑，主要通過材料帶來的體積膨脹對結(jié)構(gòu)造成破壞。

核心：其技術(shù)核心為，可控周期、可控數(shù)量的體積膨脹。

膨脹劑材料主要應用于材料生產(chǎn)中，較為常見的是混凝土膨脹劑與耐火材料膨脹劑?；炷僚c不定形耐火材料硬化過程中，常因為原材料本身的收縮特性造成開裂。引用膨脹劑是為了引入定量的體積膨脹，補償材料本身的收縮值，防止材料出現(xiàn)收縮開裂，影響其結(jié)構(gòu)、功能與外觀。近年來，隨著復合材料廣泛研發(fā)使用，膨脹類材料也得到各個行業(yè)重視，廣泛應用于材料的生產(chǎn)制造。

1、補償收縮混凝土

混凝土在凝結(jié)硬化過程中要產(chǎn)生大約相當于自身體積0.04%~0.06%的收縮，當收縮產(chǎn)生的拉應力超過混凝土的抗拉強度就會產(chǎn)生裂縫，這些裂縫的存在和不斷擴展又會導致滲漏、腐蝕破壞，因而影響了混凝土耐久性。膨脹劑的作用在于混凝土凝結(jié)硬化的初期1~4d齡期內(nèi)產(chǎn)生一定的膨脹，用以補償混凝土的收縮。用膨脹劑產(chǎn)生的自應力來抵消收縮應力，從而保持混凝土的體積穩(wěn)定性。因此膨脹劑應是一種能使混凝土防裂、密實的好材料。特別是對大體積混凝土由于體積大，收縮應力也大，混凝土水化放熱造成的溫差冷縮也嚴重，因此考慮用化學方法來補償收縮也是十分必要的。

2、自防水混凝土

許多混凝士構(gòu)筑物有防水、防滲要求，除采用混凝土外部的防水處理外，混凝土的結(jié)構(gòu)自防水也是非常重要的。膨脹劑常常用來做混凝土結(jié)構(gòu)自防水材料。主要用于地下防水工程、地下室、地下建筑混凝土工程、地鐵等防水工程。

3、自應力混凝土

混凝土在摻入膨脹劑后，除補償收縮外，在限制條件下還保留部分的膨脹能力形成自應力混凝土。其自應力在0.7~7MPa。也就是說混凝土還具有一定的內(nèi)能形成了膨脹預應力自應力混凝土可用于壓力容器、水池、自應力管道、橋梁、預應力鋼筋混凝土、預應力混凝土以及需要預應力的各種混凝土結(jié)構(gòu)。

4、抗裂抗?jié)B混凝土

用于坑道、井筒、井巷、隧道、涵洞等維護、支護結(jié)構(gòu)混凝土以及噴射混凝土中，起到密實、防裂、抗?jié)B作用 。

長期以來，混凝土裂縫防治為工程界致力研究的問題，在眾多裂縫控制方法中，利用膨脹劑的補償收縮作用控制混凝土裂縫的方法在工程中極為普遍?，F(xiàn)階段混凝土的膨脹劑種類大致可分為硫鋁酸鹽系膨脹劑、氧化鈣系膨脹劑、氧化鎂系膨脹劑和復合混凝土膨脹劑 。

復合膨脹劑是深色粉狀物，加入普通水泥混凝土中，水化產(chǎn)生膨脹結(jié)晶體，以此補償水泥水化時產(chǎn)生的收縮，從而配制成補償收縮或膨脹混凝土，用以克服普通水泥凝土收縮開裂和超長鋼筋混凝土溫差裂縫的缺陷，借此可以使混凝土結(jié)構(gòu)自身防水，28天抗壓強度為47MPa，置于水中14天限制膨脹率為0.02%。