膨胀剂

凡能使混凝土造成相应体型膨胀的外加剂称作膨胀剂

膨胀剂分成硫铝酸盐系膨胀剂、石灰系膨胀剂、轻烧氧化镁系膨胀剂等几大类。

(1)硫铝酸盐系膨胀剂：如明矾石膨胀剂、CSA膨胀剂、UEA类膨胀剂(包括低碱型UEA—A)，以及CEA型膨胀剂、铝酸钙膨胀剂(AEA)等。另外，硅酸盐水泥熟料、矿渣与二水石膏按比例配合磨细获得的低热微膨胀水泥，也具有硫铝酸钙的膨胀性能。

(2)石灰系膨胀剂：由石灰(CaO)和硬脂酸以相应比例混合磨细而得。

(3)轻烧氧化镁系膨胀剂：水工大体积混凝土应用较多的膨胀剂，它是将含有MgCO3的菱苦土矿在900～950℃下煅烧，获得以方镁石为主的熟料，经磨细而成。

膨胀剂作用机理主要是通过膨胀源造成体型膨胀而达到的。比如硫铝酸盐系膨胀剂的膨胀源为钙矾石，即3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O，氧化镁系膨胀剂的膨胀源为方镁石(MgO)，石灰系膨胀剂的膨胀源为氧化钙(CaO)。它们在各自的化学反应过程中都造成相应的体型膨胀。膨胀剂的补偿收缩效果取决于最大膨胀量及其膨胀发生的时间。

在上述三类膨胀源中，硫铝酸钙和氧化钙在水泥水化初期很快就达到最大的膨胀量，一般3～5d就达到最大膨胀量的90%以上，这时，混凝土强度不高，弹模较低，徐变较大，即使膨胀变形达到几百个微应变，大部分都被松弛掉了，而且大体积混凝土内部降温还没开始，补偿效果不够理想。尽管如此，仍然有相应稳定的预压应力能够补偿混凝土的收缩，目前，广泛应用的膨胀剂和低热微膨胀水泥都属于此类。

轻烧氧化镁膨胀剂中MgO(方镁石)水化反应生成Mg(OH)2(水镁石)而发生体型膨胀，固相体型增加近一倍，膨胀时间延续较长，一般为90d左右，可对混凝土温降收缩起补偿作用，而经高温煅烧的熟料中的方镁石水化反应十分迟缓，膨胀延续时间更长，称之为“延滞性微膨胀效应”，对混凝土的收缩补偿更为有效。