混凝體膨脹劑的膨脹劑原理我國生產的混凝土膨脹劑絕大多數是硫鋁酸鹽膨脹劑,其膨脹源是其水化產物鈣礬石。除石膏的質量之外,其活性高低主要取決于膨脹劑熟料的質量。提高水化產物鈣礬石的穩定性,增強其抗碳化能力,抑制堿-集料反應,是混凝土膨脹劑質量的關鍵。形成鈣礬石的化學反應式如下:6CaO Al2O3 3SO3 32H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(1)由反應式可知,在Al2O3和Ca(OH)2足量的條件下,鈣礬石形成的數量取決于水泥基材料膨脹體系中SO3的數量。若石膏的溶解速度快,則鈣礬石形成的速度也快,從而使得有效膨脹能降低。我國生產的混凝土膨脹劑大多以含雜質少、溶解速度較慢的硬石膏作為膨脹組分,一般硬石膏中SO3含量≥48%。應用特點1.通常需要加強養護:材料領域的膨脹劑通常是通過與水反應產生體積增大的晶胞(例如鈣礬石)、繼而引發膨脹,所以在使用過程中給予足夠養護是必要的;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.關于摻法:通常分內摻、外摻兩種。內摻外摻描述的是一種材料用量計算方式,內摻就是“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.國內外現狀:當前對該技術應用為成熟的當屬德國、日本。國內對膨脹劑技術研究較為廣泛的機構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[。5.主要應用領域:常見于非金屬的、無需燒結的復合材料生產工業,例如混凝土與不定形耐火材料。眾所周知,無約束的混凝土構件自由收縮不會引起開裂,而受約束混凝土的收縮,也只是在內部產生的拉應力達到或超過其抗拉強度時混凝土才開裂。摻加膨脹劑的作用就是利用約束下的膨脹變形來補償收縮變形,混凝土的膨脹只有在約束下才能產生預壓應力,膨脹混凝土必須有對應的外界邊界的外約束和一定配筋率的鋼筋內約束作為限制膨脹的條件。其配筋率必須在0.2%以上,配筋率小則起不到限制膨脹的作用。