Page 53 - 公路工程管理与技术创新

第二章 公路施工技术与质量管理

四、膨胀剂在水泥混凝土公路施工中的应用

混凝土裂缝是公路工程施工中的常见问题。加入适量膨胀剂有利于提高后期

强度并达到补偿收缩的目的，是防止混凝土开裂的有效方法。目前中国对膨胀剂
进行了深入研究，开发了系列膨胀剂，在抗裂防渗与大面积结构裂缝修补工程中
得到广泛应用。本书通过研究膨胀剂在公路水泥混凝土中的应用，普及膨胀剂使
用的科学技术，提高中国公路建设水平。

（一）水泥混凝土裂缝问题
水泥混凝土裂缝问题涉及结构、施工等多专业学科，主要成因包括外荷载直
接应力引起裂缝、结构次应力引起裂缝、变形引起的裂缝。

实践证明，结构物产生裂缝80%是由变形变化引起，变形变化引起的裂缝大
多由于早期混凝土干燥产生收缩应力导致。目前工程中广泛应用的控制措施为减
少约束，通过设置大量的伸缩缝降低结构使用功能，然而也由此引起了错台、开
裂等病害，严重影响混凝土路面使用寿命及行车舒适性。

（二）膨胀剂相关研究
.膨胀剂材料简介
膨胀剂是水泥混凝土结构中使用较多的无机矿物混合料，为确保后浇带连续

性，在工程中必须使用膨胀剂。膨胀剂的主要品种有硫铝酸钙类、氧化钙类与复
合膨胀剂。硫铝酸钙膨胀剂膨胀机理：膨胀剂中硫铝酸钾或硫酸钙与水泥熟料水
化产物发生反应生成水化硫铝酸钙产生体积膨胀。氧化钙类膨胀剂是通过水化生
成氢氧化钙膨胀，由于氧化镁膨胀剂膨胀作用因素复杂等原因，目前工程领域较

少使用。
氯化镁，总碱量的实验方法应按《水泥化学分析法》进行，检测氯离子含量
应按《水泥原材料中氯的化学分析方法》进行。弯拉强度实验方法应按《公路工

程水泥混凝土实验规程》进行。养护及强度检测应按《水泥胶强度检验方法》进
行。掺膨胀剂的混凝土适用于结构边界约束条件下的水泥混凝土结构，不适用于
可自由伸缩的水泥混凝土结构。

.膨胀剂研究发展
随着科技的进步，膨胀混凝土性能及应用范围不断扩大。目前中国膨胀剂
研究及生产规模居世界先进水平。20世纪70年代中期，中国研制出类似硫酸铝钙

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