01. 膨胀剂的使用场合
很多设计院，在混凝土结构设计总说明中会有这一句，“地下室底板、外墙、顶板、后浇带采用补偿收缩混凝土。”
这里所谓的补偿收缩混凝土，其实就是在混凝土中添加膨胀剂。道理很明显，普通混凝土在硬化过程中会出现干缩现象，而补偿收缩混凝土具有补偿干缩和密实混凝土、提高混凝土抗渗性的作用。
所以，在混凝土需要防水和抗裂的场合，我们常常看到“膨胀剂”。
在大底盘综合体中，从功能和使用角度考虑，目前多数情况下都会加大或取消伸缩缝，最近十年，国内也出现了许多不设温度伸缩缝的超长混凝土地下室，其相关处理措施包括：设置后浇（加强）带、添加膨胀剂、采用预应力技术、配置抗裂钢筋等。
我们都知道，后浇带不能代替变形缝。以90天浇筑后浇带为例，后浇带只能消除收缩变形的60%~70%，对超长大底盘结构，温度应力分析往往是必选项。
在进行大底盘温度应力分析时，降温工况叠加混凝土的收缩应变，混凝土中会产生一定的拉应力，此时，膨胀剂的使用，可抵消混凝土中的部分拉应力。
因此，混凝土膨胀剂主要应用于两个场合，一个是需要防水和抗裂的场合；一个是不设缝的超长混凝土结构。
02. 膨胀剂的使用方法
关于膨胀剂的使用，有几本规范可以参考：
《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119；
《混凝土外加剂》GB8076；
《补偿收缩混凝土应用技术规程》JGJ-T178；
膨胀剂的作用原理，是在混凝土凝结硬化过程中，以化学反应使混凝土膨胀。根据膨胀率，可分为三类：
1）补偿收缩混凝土(自应力0.2~0.7Mpa )；
2）填充性膨胀混凝土(自应力0.5~1.0Mpa)；
3）自应力混凝土(自应力2.0~7.0Mpa)；
不同的自应力，其实对应不同的膨胀率。根据JGJ-T178，膨胀率规定如下：
结构设计说明中需要明确的，其实就是这里的膨胀率。
膨胀剂有很多种类，最常用的膨胀剂主要包括钙矾石和氢氧化钙这两类。
钙矾石的化学反应如下：
氢氧化钙的化学反应如下：
从上面的反应式可以看出，膨胀剂在发生化学反应过程中，需要消耗大量的水，所以混凝土保水养护更加重要。
另外，膨胀剂的掺量我们可能也需要了解。根据相关资料，钙矾石膨胀剂掺量为水泥的15%~20%时，可配制补偿收缩混凝土；石灰系膨胀剂掺量为水泥的8%~9%，可配制补偿收缩混凝土。
03. 膨胀剂的问题
你看，膨胀剂从材料、原理及规范的角度，都是清晰完备的，按说不应该有什么争议。
但前段时间，我听到一个不同的声音，一直在我心中激荡。
王铁梦等人主编的《超长大体积混凝土结构跳仓法技术规程》（T/CECS640-2019）。大家注意，这本规程的颁发时间是2019年，王铁梦是国内最著名的研究混凝土裂缝的专家。
这本规程，明确“大体积混凝土不应掺加膨胀剂和膨胀类外加剂”。理由如下：
1）掺微膨胀剂补偿收缩混凝土需要饱水养护14d，否则很难达到控制裂缝的目的。大量工程实践表明，一旦养护条件不满足要求，混凝土的收缩将会比不加微膨胀剂的混凝土收缩大很多，甚至产生贯穿裂缝。目前，大量跳仓法施工工程实践证明， 不掺加微膨胀剂的混凝土，能控制工程不产生有害裂缝。
2）掺膨胀剂类外加剂存在“延迟膨胀”的风险和“过量膨胀”的危害。
混凝土的早期塑性收缩在先，与膨胀剂的线膨胀不同步—在塑性阶段生成钙矾石不会产生膨胀，待有一定强度时再膨胀会造成混凝土裂缝 。
如果膨胀剂掺量不准确会出现过量膨胀，尤其是混凝土先期水分不足、后期遇到潮湿环境后再膨胀造成混凝土开裂。掺加膨胀剂还存在着延迟钙矾石膨胀应力形成的后期延迟性开裂风险。
在北京、上海、深圳某些工程中掺膨胀剂，企图达到补偿收缩目的，但实际工程产生了更加严重的收缩裂缝。
3）目前，大量的工程实践证明，不掺加微膨胀剂的混凝土，同样能保证工程不产生裂缝，其裂缝控制风 险远远小于掺加微膨胀剂的混凝土，减少收缩的技术措施包括混 凝土组成材料的选择、配合比设计、浇筑方法以及养护条件等。必要时可在基础承台表面增设直径较细、间距较小的构造抗裂钢筋。已有100多项工程的成功实例。
上海《地基基础设计标准》（GBJ08-11-2018）15.7条及条文说明也持相同观点。
04. 用还是不用？
膨胀剂，到底用，还是不用？抱歉，我没有答案。
一定有一个观点是这样的：过去很多项目，我们用了膨胀剂，也没问题呀？
是的。但不用膨胀剂，是不是效果一样，甚至更好呢？
奥卡姆剃刀定律，大家可能都听说过。它的核心是“如无必要，勿增实体”，这也是结构设计的要义。
从这个角度来说，应该尽量不使用膨胀剂。
另外，我们不妨看看《补偿收缩混凝土应用技术规程》的编制单位，一半以上的都是工程材料公司，属于利益相关方。
而《跳仓法应用技术规程》，编制单位主要是大型设计院、监理公司、施工单位、质检公司。
好，那干脆不使用膨胀剂了，但这事儿执行起来也有困难。
因为不少施工单位都习惯了掺加膨胀剂，认为这就是处理防渗抗裂的秘药良方，现在设计单位提出不使用膨胀剂，那后面出现裂缝，算谁的锅？
设计单位也会嘀咕，这不使用膨胀剂，自己也无利可图，但平白无故可能要多背个锅，那提它干嘛？
你看，技术问题，聊到最后，成了利益问题。
我的观点是，作为一名技术人员，我们尽量把技术的利弊说透，把相关信息传达给各参建方，最终的选择权留给建设方、施工单位。
05. 后记
抛开上面混凝土膨胀的话题，在一个信息飞扬、真假难辨、自相矛盾、人心惶惶的时代，作为一名技术人员，我们该如何自持？这是一个让人揪心的问题。
屁股决定脑袋，这是件容易的事情，但作为一名技术人员，这也是容易掉脑袋的事情。所以，还是老老实实地守住理性和客观吧，留住脑袋，忘掉屁股。
好吧，人在江湖，忘掉屁股也挺难。那至少，不要让屁股膨胀，脑袋干缩吧。
本文来自公众号「JIE构生活」，不代表本站立场。
文章版权归作者JIE构生活所有，如需转载请先经得作者确认授权（可通过本站私信文章作者）。文中图片出处为水印文字，由文章作者整理上传，若有侵权请告知翻身猫处理。
