与其他外加剂相比,膨胀剂在混凝土中的拨量较大,如氧化钙类膨胀剂的挚量通常为混凝土品质的3%~5%,而硫铝酸钙类膨胀剂的掺量通常为水泥品质的8%~12%,且须要膨胀率更大时,它们的掺量应更大。如在自应力混凝土中,为了获得大于0.5MPa的自应力,硫铝酸钙类膨胀剂的掺量往往超过20%。
 

膨胀剂通常按照内掺法进行,即膨胀剂可以等量替代部分混凝土,那么膨胀剂的掺量计算方法应该为:
 

膨胀剂掺量=m膨胀剂/(m混凝土+m膨胀剂)x100%
 

式中：m膨胀剂——膨胀剂品质; m混凝土——混凝土品质。
 

膨胀剂对混凝土性能的影响,与膨胀剂的掺量,以及混凝土品种、其他外加剂的品种和掺量、养护方式等有关。
 

(1)对混凝土膨胀率的影响
 

在混凝土品种和用量、水灰比、配合比相同以及在相同的养护制度情况下,膨胀剂的掺量对混凝土膨胀率起决定性作用。随着膨胀剂掺量增加,混凝土的膨胀能逐渐增大,如图8-3所示。


 

混凝土的膨胀率还与混凝土所受约束情况存在很大关系,同种膨胀剂、相同掺量情况下,混凝土配筋率越大,则膨胀率越小。
 

膨胀剂水化须要大量的水分,如钙砼石分子中有32个结晶水,所以只有在良好的湿养标准下,膨胀剂的膨胀能才能正常发挥。许多研究表明,掺膨胀剂的混凝土至少湿养护14d以上才能正常发挥其膨胀能。

膨胀率还与混凝土品种、集料性质、混凝土配合比等因素有关。
 

(2)对混凝土凝固的时间的影响
 

膨胀剂对混凝土凝固的时间的影响不大,这是因为膨胀剂的组分通常要在混凝土水化硬化以后才开始产生作用。可是挚硫铝酸钙类膨胀剂的混凝土其凝固的时间通常要比不换者缩短20-60min,其原因是硫铝酸钙类膨胀剂中含有石膏组分和铝酸盐组分,促进了混凝土的水化。
 

(3)对混凝土强度的影响
 

日能胀剂的混凝土通常早期抗压强度有所增长,但后期抗压强度与膨胀剂换量关系较大。对于自由膨胀的混凝土,当膨胀剂掺量较大时往往导致混凝土后期抗压强度有所降低。可是对于受约束作用的混凝土,即使膨胀剂掺量较大时,由于混凝土的膨胀能遭受建筑钢筋的管束,促使混凝土的内部构造更为紧实,混凝土抗压强度增加。
 

(4)对混凝土收缩和徐变的影响
 

膨胀结束后的膨胀混凝土,其收缩与徐变值与普通混凝土相似。可是在限定标准下,膨胀混凝土的干缩值略低普通混凝土。
 

(5)与建筑钢筋的握裹力、弹性模与泊桑比
 

拨膨胀剂的混凝土,其与建筑钢筋的粘结力、握裹力,与同强度等级普通混凝土相近或稍高,其弹性模量与泊桑比,当膨胀率不大时,与普通混凝土相近。
 

(6)对混凝土和易性的影响
 

拨膨胀剂的混凝土,通常需水量稍大,拌合物黏聚性好,保水性优良。可是换加膨胀剂的混凝土通常址落度损失较快,尤其是同时掺加膨胀剂和减水剂的混凝土,有时址落度损失过快,以至于无法满足运输要求。
 

所以商品混凝土搅拌站比较头痛的是掺加膨胀剂的混凝土,因为常用的膨胀剂对于普通混凝土可以满足址落度损失控制要求,而对于掺膨胀剂的混凝土,往往难以满足,所以应该提前进行大量实验,选择与膨胀剂适应性较强的泵送剂。
 

(7)对混凝土抗渗性、抗冻性的影响
 

对于自由膨胀的混凝土,膨胀剂掺量较低时,膨胀产物主要填充混凝土内部毛细孔和大孔,起到紧实作用,对于提高混凝土抗渗性很有帮助。对于限定膨胀的混凝土,掺膨胀剂更为有助于提高混凝土的抗渗性。可是对于自由膨胀剂的混凝土,当膨胀剂掺量过大时,过高的膨胀能会导致混凝土内部出现微裂纹,反而使混凝土抗渗性下降。
 

(8)关于延迟钙硝石的形成问题
 

20世纪80年代以来,国外对掺硫铝酸盐类膨胀剂的混凝土中延迟钙砼石的生成问题及其破坏机理开展了研究。清华大学间培渝教授研究结果表明:在大体积补偿收缩混凝土内部,由于胶凝材料水化放热,其最高温度可能超过钙砼石的分解温度,使水化初期生成的钙硝石分解;并在温度降低以后,在硬化混凝土内重新生成。发现延迟钙硝石生成在水化初期表现为补偿收缩混凝土的膨胀能损失,不能达到补偿温度收缩的目的,而后期表现为混凝土的延迟膨胀。但也有学者对该忧虑提出质疑,认为在这种养护标准下拍硫铝酸盐类膨胀剂的混凝土不会产生收缩变形。原中国建筑材料科学研究院研制的硅酸盐自应力混凝土和硫铅酸盐自应力混凝土大量用于制造自应力混凝土管,经70~80℃蒸养后放在常温水养护下,混凝土试件都呈膨胀变形状态,从未出现收缩变形。后者同时提出在拨膨胀剂的大体积混凝土中不存在延迟钙钉石生成的可能性。有关这一问题,乱是剪非,尚待继续研究论证。