高性能增强抗裂剂的技术研究

王应颉 井淏 钱锋

【摘要】现阶段，伴随当前中国工程规模的增加，关于高性能增强抗裂剂的技术研究成为了当前的研究重点，在理论上而言，HEA技术物理性能优于同类产品，能抵抗混凝土的硫酸盐侵蚀，后期收缩小，混凝土强度高，掺量低，碱含量极低。是目前性能最好的新一代混凝土抗裂防渗膨胀剂，在国内同行业中属领先地位。防渗必须抗裂、抗裂才能防渗、不裂就不渗，整体防水抗渗效果不在于混凝土本身的抗渗等级，更重要的是能否具有抗裂性能。因此，抗裂比抗渗更为重要。要解决混凝土的防水难题，就必须解决混凝土的收缩、抑制开裂，唯有抗裂膨胀防水剂可达目的。

【关键词】HEA;注意事项;设计要点

1、HEA显著特性

1.1低掺量，高性能

一般类型的砼膨胀剂掺入量为10～15%，相应带入混凝土中较多的碱含量而引发碱骨科反应影响混凝土的性能和寿命。HEA是以一定比例的优质铝质熟料、无水石膏及其它特种无机材料共同磨细而成的粉料。其独特的优点是：膨胀能量大，抗硫酸盐侵蚀，后期收缩小，混凝土强度高，掺量低，碱含量低，无碱集料反应之虑;与各种外加剂相容性好，对混凝土早期性能无影响具有优良的抗裂防渗功能，是一种安全耐久性良好的高性能抗裂防渗型混凝土外加剂。

HEA的使用量根据水泥和混凝土的特性而异，在通用水泥中一般内掺7～9%，制成补偿收缩 混凝土，可防止混凝土开裂，提高密实性和抗渗性能，实现混凝土自防水，可取消外防水。可减 少或取消伸缩缝，简化施工工序，缩短工期，也有利于消除大体积混凝土产生的温差裂缝，能提 高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性。

1. 2低碱含量

HEA是目前国内各种类型混凝土膨胀剂碱量较低的一种高性能膨胀剂

1.3高膨胀效能

1.4干缩小

对HEA长期干缩试验，90d十空收缩仅为-O.010%。

2、HEA的混凝土特性

（1）掺HEA的混凝土，其硬化前的流变性能与普通混凝土相同。

（2）1小时内混凝土塌落度损失较其他类型膨胀剂大大减少。

（3）抗渗标号≥S20，大大优于普通混凝土。

（4）抗冻标号≥D200，优于其他类型膨胀剂。

（5）HEA对钢筋无锈蚀，对水质无污染，抗硫酸盐性能高于普通混凝土。

（6）HEA与通用水泥及高效减水剂、普通减水剂、早强剂、防冻剂等外加剂有良好的适应性。

（7）水泥宜用42.5的通用水泥，火山灰质和粉煤灰水泥要经试验确定，与其他外加剂复合使用，也应经过试验确定。

（8）HEA具有膨胀率大，干缩小，碱含量低，耐蚀性能好，混凝土强度高，坍落度损失小，冷热稳定性好等优点。

3、HEA膨胀混凝土的设计要点

HEA混凝土在本质上与普通混凝土基本相同，其差异只是它具有一定的体积膨胀，在限制条 件下，可在混凝土中建立0.2～0.8MPa自应力，使结构更加致密，在抗裂防渗性能上优于普通混凝土。作为结构材料，膨胀混凝土的配合比设计与普通混凝土基本相同，但应注意如下特殊性：

（1）为保证补偿收缩作用的发挥，建议每立方混凝土水泥用量不应小于300kg。

（2）在结构设计上仍按原设计规范，为有效限制膨胀，宜采用小间距小规格配置钢筋或焊接钢筋网，对薄壁构件或薄板也可用钢丝网，配筋不宜过分集中于构件一侧，对混凝土中导入的预压应力，在设计计算中不予考虑。在开孔和角隅附近最易出现裂缝，周边应加密结构钢筋。

（3）采用HEA补偿收缩混凝土整体长度地下可控制不大于80m，地上可控制不大于50m。特殊工程可参考超长混凝土结构无缝设计与施工技术。

（4）大面积的结构伸缩缝仍需留置，但间距可长于普通混凝土。

（5）膨胀混凝土的主要目的是补偿收缩，作为防水要求的补偿收缩混凝土的配合比设计宜按防水混凝土考虑，其砂率控制在38～42%。强度标号相应比普通混凝土高O.5～1标号。

4、HEA抗裂防水剂的主要用途

由于HEA膨胀混凝土具有补偿收缩、导入自应力和提高混凝土密实度的性能，因此是抗裂防

渗混凝土结构的良好材料，可以制作结构自防水混凝土。因此凡要求抗裂、防渗、接缝、填充用砼工程和水泥制品，都可以使用HEA抗裂防水剂。

适用范围

（1）地下建筑物，如地铁、地下停车场、地下仓库、隧道、矿井、人防工程、地下人行道、机场等。

（2）建造水池、游泳池、污水处理池、水塔、油罐等。

（3）自防水刚性屋面，砂浆防渗层，砂浆防潮层。

（4）预制构件、框架结构接头的锚接，管道接头，构筑物后浇缝回填，岩基灌浆材料。

（5）水泥制品，水泥压力管，防水屋面板等。

（6）公路路面、桥梁砼面层、涵洞。

5、施工注意事项

HEA施工与普通混凝土施工规范一样，但要特别注意

（1）HEA适用42.5的通用水泥，最佳掺量为7～9%（替代水泥率）。

（2）摻HEA的混凝土，配合比的计量要准确，搅拌时间要比普通混凝土延长30～60秒。

（3）为充分发挥其膨胀效能，适时和充分的保湿养护最为重要，混凝土浇灌后，一般在终凝后2小时开始浇水养护，养护期为7～14天。务必使混凝土表面保持潮湿，墙体应保湿或洒水养护。

（4）HEA混凝土不宜用于工作环境长期处于80℃以上的工程。施工温度低于5℃时，要采取保温防冻措施。

（5）要求振捣密实，不要过震或漏震。

（6）掺入不同品种的外加剂在补偿收缩混凝土中会产生不同的效果，因此，使用时需经过试验后才能确定。

结语：

现阶段，关于高性能增强抗裂剂的技术研究对我国当前需求更高高质量的建筑的实际要求相符合，这也在一定的程度上符合当前社会发展所需，积极切合了我国的自身实际的发展需要。

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