混凝土膨胀剂国家标准新规定分析

李娜娜 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230001）

1 引言

中华人民共和国国家标准《混凝土膨胀剂》已于2017年12月29日发布，并于2018年11月7日实施，代替《混凝土膨胀剂》（GB/T 23439-2009）。

标准中对混凝土膨胀剂定义为能够引起混凝土发生体积膨胀的一种外加剂，将其与水、水泥拌和会发生水化反应，反应后生成钙矾石、氢氧化钙或钙矾石和氢氧化钙。混凝土膨胀剂具有膨胀性能稳定，耐久性良好的特点。

根据化学成分的不同，可将膨胀剂分为硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂和硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂三大类型。

按限制膨胀率的不同可分为两类：Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型混凝土膨胀剂在水中养护7d限制膨胀率≥0.035%，空气中养护21d限制膨胀率≥-0.015%；Ⅱ型混凝土膨胀剂要求在水中养护7d后限制膨胀率结果值≥0.050%，在空气中养护21d后限制膨胀率结果值≥-0.010%。Ⅱ型膨胀剂的性能优于Ⅰ型。

本次新标准对主要技术内容的修改可分为5个方面：①对Ⅰ型混凝土膨胀剂限制膨胀率标准值要求提高，对Ⅰ型和Ⅱ型抗压强度的标准值要求也提高；②抗压强度的试验方法中，修改了水泥用量和膨胀剂掺量；③限制膨胀率检测增加了两种试验方法；④检验规则；⑤包装；

新标准抗压强度试验中，水泥用量由（405.0±2.0）g改为（427.5±2.0）g，膨胀剂用量由（45.0±0.1）g改为（22.5±0.1）g；相对于《混凝土膨胀剂》（GB/T 23439-2009），新国家标准将7d抗压强度的标准值从20.0MPa提高至22.5MPa，28d抗压强度标准值从40.0MPa提高至42.5 MPa。

由于《混凝土膨胀剂》2009版国家标准中，混凝土膨胀剂限制膨胀和收缩的试验检测过程及结果存在争议，新国家标准新增加了两种检测方法：①限制膨胀率试验方法中增加了试验方法B；②掺膨胀剂的混凝土限制膨胀和收缩试验方法中增加了试验方法B。

检验规则中，新标准规定出厂检验项目包括凝结时间、细度、水中7d的限制膨胀率和7d抗压强度。2009版本中规定“产品长期停产后，恢复生产时”，需要进行型式检验，新国家标准则明确规定“产品停产超过90d，恢复生产时”，需要进行型式检验。新标准中将判定规则分为出厂检验判定、型式检验判定。包装时，《混凝土膨胀剂》23439-2017版本中将“袋装产品每袋净含量50kg,且不得少于标志含量的98%，”提高至99%。

2 新标准中的限制膨胀率

2.1 限制膨胀率要求

《混凝土膨胀剂》2009版本中，对限制膨胀率的要求为强制性，而新标注则删除了此项要求，限制膨胀率标准要求改为推荐性指标。

《混凝土膨胀剂》23439-2017新标准中，对限制膨胀率Ⅰ型指标进行了修改：水中养护7d，限制膨胀率标准值由之前的0.025%提高为0.035%，空气中养护21d，限制膨胀率标准值由之前的-0.020%提高为-0.015%；Ⅰ型限制膨胀率指标则没有变化。新标准中进一步提高了膨胀剂Ⅰ型限制膨胀率指标。

2.2 限制膨胀率的试验方法

《混凝土膨胀剂》2009版本中，混凝土膨胀剂的限制膨胀率试验方法按标准附录A进行，新标准规定了试验方法分为试验方法A和试验方法B。

试验方法A中，先用标准杆校正测量仪，调整千分表零点，当试体脱模后，先在1h的时间内测量试体的初始长度，测量完后将试体按要求养护，到达规定龄期后，再用测量仪测量试体长度，计算限制膨胀率，并且观察膨胀剂膨胀收缩的变化趋势。

按照试验方法A，在具体实际操作过程中存在影响试验结果准确性的相关因素。①试验使用分辨率为0.001mm的千分表，千分表的测头分为三种：凸形、凹形和平形，纵向限制器的两端测头为凸形，如果千分表的测头为凸形或平形的，与纵向限制器的测头很难对准，影响实验结果，如果千分表测头为凹形，需与纵向限制器的侧头很好匹配，减少测量结果误差。②限制膨胀率测量仪底部为平底，将试体置于内槽中，试体与内槽很难完全嵌合，在内槽中左右晃动，造成数值的不稳定性。这些影响因素会造成试验过程中试体的长度测量不准确，导致计算后限制膨胀率误差也较大。

因此新标准规定中增加了试验方法B，并且规定如果方法A和方法B的测试结果有存在分歧时候，检测须以试验方法B的结测试果为准。

方法B中，在试体脱模后的1h内，将试体牢固安装在测量支架上，以试体和测量支架为一个整体，将这个整体放入还未加水的恒温水槽中，之后即可测量试体的初始长度。测量完后，不用将试体从测量支架上拿下，方法B试验过程中，直接以试体和测量支架为一个整体放在水槽中，此时往恒温水槽中加入（20±2）℃的自来水，要求水面应该高于水泥砂浆的部分，试体在水中养护期间需保持原状，不可以对试体、测量支架和水槽进行任何移动，以免影响试验的数据的准确性。水中养护7d后，先测量试体在水中的长度，记录好数据后，在1h内将水槽中的水放掉。然后将试体和测量支架整体移进恒温恒湿（箱）室中进行养护。在水槽放水及移动试体和测量支架的过程中，千分表的读数会发生变化，所以在将测量支架和试体整体移入恒温恒湿（箱）室之后，需要调整千分表的读数，调至与出水前的数值相同，避免试验误差。此后再将试体养护21d，到达龄期后，测量试体的长度，即为试体在空气养护21d时的长度。试验过程中，在将试体和测量支架移入移入恒温恒湿（箱）室后也可以不用调整千分表的读数，可以在后期计算时进行校正。

不同样品在不同方法下得到的限制膨胀率数值 表1

表1是取5种不同的混凝土膨胀剂样品，采用《混凝土膨胀剂》23439-2017版新标准中的方法A和方法B，分别进行混凝土膨胀剂限制膨胀率试验，记录试验数值，计算试验结果如表1所示。从表中可以看出，相比较于方法B,方法A测定的限制膨胀率最大值与最小值的差值更大，因此当方法A与方法B测定结果存在争议时，以方法B试验结果为准。

2.3 掺膨胀剂的混凝土限制膨胀和收缩试验方法

《混凝土膨胀剂》2017版本中，同样将掺膨胀剂的混凝土的限制膨胀和收缩的试验方法分为试验方法A和试验方法B。与2.2限制膨胀率试验方法分析类似，掺膨胀剂混凝土的限制膨胀率及限制干缩率试验方法B中，将成型试体牢固安装在测量连杆和千分表上，在养护、测量期间，将成型试体、测量连杆和千分表为一个整体，读取初始长度以及到达规定龄期时试体长度。

3 分析与讨论

通过对比发现，《混凝土膨胀剂》23439-2017版国家新标准更加明确了在2009版本中存在的一些存在争议和不确定的因素，着重分析限制膨胀率的试验方法。在2009版中，限制膨胀率的测定方法操作时误差较大，一直存在争议，新版本增加了试验方法B，减小不同龄期试体长度测量时存在的误差，提高了实验数据的准确性。因此，《混凝土膨胀剂》23439-2017国家新标准的制定，使得混凝土膨胀剂检测过程中更加合理、更加科学。