膨脹水泥膨脹率試驗(yàn)方法

備案信息

備案號(hào)：27685-2010

備案公告： 2010年第3號(hào)(總第123號(hào))

土樣自由膨脹率大小本質(zhì)上應(yīng)取決于土質(zhì)。土質(zhì)不同，其自由膨脹率存在差異是正常的。但對(duì)同一土樣來說，若試驗(yàn)方法較完善，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)不受人為因素影響而發(fā)生較大變化，其測(cè)定值應(yīng)是較穩(wěn)定的。由于按土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行自由膨脹率試驗(yàn)時(shí)，試樣的制備、攪拌等都對(duì)測(cè)試結(jié)果有顯著的影響，說明該項(xiàng)試驗(yàn)方法還有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

通過試樣制備和攪拌對(duì)自由膨脹率試驗(yàn)結(jié)果影響的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，兩種因素都對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有較大的影響，但影響程度不同。試樣的制備對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響較為明顯，制備樣品的差異主要體現(xiàn)在其級(jí)配變化上。試樣級(jí)配受人為因素影響很大，若試樣制備不當(dāng)，很容易造成試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較大偏差，甚至?xí)霈F(xiàn)對(duì)土體脹縮性誤判的情況。若按國(guó)內(nèi)根據(jù)自由膨脹率的大小對(duì)膨脹土分類時(shí)所采用的界限值[8]，較合適的試樣級(jí)配如下：0.5～0.25 mm直徑土粒占40 %～60 %；0.25～0.074 mm 直徑土粒占 20 %～40 %；<0.074 mm 直徑土粒占20 %～40 %。浸泡和攪拌的不同對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響程度較試樣的級(jí)配對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響要小，而其影響的大小也是隨試樣級(jí)配不同而異，按國(guó)標(biāo)方法將懸液攪拌3 遍后的穩(wěn)定值作為自由膨脹率的標(biāo)準(zhǔn)值較合理。

為減少人為因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，自由膨脹率試驗(yàn)需要在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范操作步驟的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整：試樣制備時(shí)將碾細(xì)的土樣倒入依次疊好的細(xì)篩（0.5，0.25，0.074 mm）中過篩，再將0.25，0.074 mm 篩上及底盤內(nèi)的土樣據(jù)前述建議的級(jí)配按比例混合均勻，烘干備用；攪拌時(shí)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將懸液攪拌3 遍（后兩次攪拌都待土面讀數(shù)穩(wěn)定后，再進(jìn)行下一次攪拌）。

經(jīng)過上述補(bǔ)充和調(diào)整，可有效減少人為因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，使試驗(yàn)結(jié)果更穩(wěn)定，試驗(yàn)資料具有可比性，從而有利于國(guó)內(nèi)同行之間的經(jīng)驗(yàn)交流，并可為該項(xiàng)試驗(yàn)的進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化提供有益的參考 。2100433B

1.由膨脹水泥配制的混凝土在水中自由膨脹率為8～10×10-4，可在混凝土中建立0.2～0.6MPa的自應(yīng)力，滿足補(bǔ)償收縮要求，可減少或防止混凝土收縮開裂；2.膨脹水泥混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)大于S30，又稱自防水混凝土。用該水泥配制自防水混凝土，省工省料、縮短工期、且耐久性好；3．新型膨脹水泥早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較大，長(zhǎng)期強(qiáng)度穩(wěn)定上升；4.膨脹水泥配制的混凝土因內(nèi)部建立有膨脹自應(yīng)力,與鋼筋產(chǎn)生更強(qiáng)的握裹力；5．不含氯鹽，對(duì)鋼筋無銹蝕。

膨脹水泥用法

以膨脹水泥為膠結(jié)料配制而成的防水混凝土，稱為膨脹水泥防水混凝土。由于膨脹水泥在硬化初期生成高硫型水化硫鋁酸（鈣礬石），使混凝土產(chǎn)生體積膨脹，在約束條件下改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，并使總孔隙率降低，毛細(xì)孔徑減小，從而提高混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性。我國(guó)使用較多的膨脹水泥有明礬石膨脹水泥、硅酸鹽膨脹水泥和石膏礬土膨脹水泥等。這些水泥，由于膨脹性較大，除用于配制防水混凝土外，還常用于補(bǔ)償收縮混凝土。

膨脹水泥現(xiàn)象

混凝土拌合物出罐后，運(yùn)輸、停放30～45min左右，即明顯出現(xiàn)粘稠現(xiàn)象，坍落度損失可達(dá)20mm以上，給施工操作帶來了困難，影響澆筑質(zhì)量。

膨脹水泥原因分析

(1)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度高，尤其是夏季，氣溫超過35℃時(shí)更為明顯。

(2)運(yùn)輸、停留時(shí)間過長(zhǎng)。

(3)混入其他品種的水泥。如石膏礬土水泥混凝土拌合物中，若混入硅酸鹽水泥，則混凝土拌合物會(huì)很快失去流動(dòng)性。

(4)膨脹水泥用量過多。不論何種膨脹水泥，其組分中的石膏含量，均較常用水泥的石膏含量高得多，SQ含量一般可達(dá)6.5%～7.5%。

(5)膨脹水泥的顆粒，普遍較常用水泥細(xì)小，比表面積一般達(dá)4800±200cm2/g，表現(xiàn)在混凝土拌合物的需水量，較之相同坍落度的一般水泥混凝土不僅多(約增加10%～15%)，而且坍落度損失既快且大。

膨脹水泥防治措施

(1)合理安排施工工序，壓縮運(yùn)輸、停留時(shí)間。允許停留和澆筑時(shí)間，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定，并在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加大坍落度值，以補(bǔ)償可能的坍落度損失。不允許在拌合后的混凝土拌合物中加水調(diào)整坍落度。

(2)夏季酷熱天氣施工時(shí)，砂石骨料宜采取遮陽隔熱措施，混凝土拌合物在運(yùn)輸過程中也應(yīng)采取隔熱措施，防止烈日暴曬，水分失散過快。但施工環(huán)境溫度如過低(<5℃)則應(yīng)采取保溫措施。

(3)由于膨脹水泥獨(dú)特的特性，對(duì)它種水泥的混入敏感性較強(qiáng)，因此要求膨脹水泥在儲(chǔ)存、堆放、攪拌、運(yùn)輸?shù)冗^程中均不應(yīng)混入它種水泥，以防造成速凝或流動(dòng)性迅速消失，損害混凝土的物理力學(xué)性能。攪拌機(jī)、運(yùn)輸車、手推車以及振搗機(jī)具、鐵鏟等施工機(jī)具，均應(yīng)清洗干凈，防止它種水泥殘留物粘附其上，混入膨脹水泥混凝土中引起不良后果。

(4)膨脹水泥品種較多，各自性能不盡相同，相互間不可隨便替代。即使同一品種、不同廠別的也不可替代，以防不測(cè)。