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時間：2023-02-06 10:18:10
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中圖文分類號：TU755.9 文獻標識碼：A
補償收縮混凝土的應用在我國經過二十多年的發展，在理論和實踐方面日趨完善。行業標準《補償收縮混凝土應用技術規程》JCJ/T178-2009已頒布實施，在國際上處于領先地位。摻加膨脹劑的補償收縮混凝土作為特種混凝土，已被廣泛應用于：混凝土結構自防水、超長鋼筋混凝土結構連續施工、大體積混凝土裂縫控制等設計施工方面。要使補償收縮混凝土在應用中充分發揮其應用作用，還應在以下幾個方面加以注意：
一、正確選用膨脹劑
《補償收縮混凝土應用技術規程》JCJ/T178-2009規定的膨脹劑有三大類別：硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣―氧化鈣類、氧化鈣類。首先要檢查膨脹劑是否達到現行的國家標準《混凝土膨脹劑》GB23439―2009的要求，主要看水中7天限制膨脹率的指標。每種膨脹劑都有各自的特點，要結合工程實際合理選用。如河南聚能工程材料有限公司生產的纖維復合型四元膨脹劑，其中的膨脹組分可使混凝土在硬化的早期產生膨脹以補償混凝土中后期硬化過程中產生的收縮，而纖維則起到阻止或減少混凝土收縮的作用，在全國各地的有關工程中取得較好的使用效果。
二、混凝土的配合比
1、補償收縮混凝土的配合比設計，應該以限制膨脹率為主要技術指標。配制實驗的限制膨脹率應比設計值高0.005%，且水膠比不宜大于0.5，同時也必須滿足設計所需的強度、抗滲性、耐久性等技術指標和施工工作性要求。
2、注意膨脹劑的適應性
與水泥的適應性
一般早強、快硬水泥、高鋁水泥不適宜用于補償收縮混凝土，因這些水泥將影響膨脹源（鈣礬石）的生成。
與其它外加劑的適應性
含有石膏成分的膨脹劑，對某些減水劑（萘系或木鈣）的加入會產生快凝，引起塌落度損失，影響施工。早強劑、防凍劑會使膨脹劑性質產生差別，使用時應于注意。
⑶與摻合料的適應性
在大體積混凝土中，常使用粉煤灰作摻合料，但不得使用高鈣粉煤灰，因為其中的游離氧化鈣對體積穩定性有很大的影響。
三、設計方面
1、補償收縮混凝土的適用范圍
補償收縮混凝土主要用于結構自防水、大體積混凝土抗裂、回填后澆帶和延長伸縮縫間距等，特別適合在潮濕環境中使用，如地下室、水工結構等。但不得用于長期處于環境溫度高于80℃的鋼筋混凝土工程。
2、限制膨脹率設計值
其取值應根據鋼筋混凝土構件所處的環境，約束程度的不同，綜合考慮混凝土收縮性，混凝土極限拉伸值，在大體積混凝土中還要考慮冷縮值（換算成等量干縮值）等因素。在設計圖紙上應標明限制膨脹率，而非摻量。摻量應根據設計膨脹率并采用工程使用的材料經過配合比試驗確定。
3、關于超長混凝土結構的設計與施工
延長施工縫或伸縮縫間距是補償收縮混凝土對結構設計、施工的重大貢獻之一。補償收縮混凝土澆筑方式和構造形式應根據結構長度，按表1進行選擇。
表1 補償收縮混凝土澆筑方式和構造形式
⑴從上表中可以看出如下規律：結構總長度小、厚度小、約束弱時，連續澆筑的區段長，反之，則短。
⑵應用情況表明：補償收縮混凝土在地下工程中的應用比較成功。在結構受限制程度低、溫差小的情況下，通過設計與施工的密切配合，可以做到不設永久伸縮縫。
⑶膨脹加強帶間距不宜大于60m，寬度宜為2m。
4、關于結構自防水
結構自防水是補償收縮混凝土對結構設計與施工的第二個重大貢獻。膨脹劑拌制的補償收縮混凝土是結構自防水的理想材料。《補償收縮混凝土應用技術規程》JCJ/T178-2009明確規定：當地下結構和水工結構采用補償收縮混凝土作結構自防水時，在保證施工措施完善的前提下，迎水面可不做柔性防水。
5、關于大體積混凝土
補償收縮混凝土控制大體積混凝土開裂是對結構設計與施工的第三個重要貢獻。補償混凝土的限制膨脹率為，混凝土的熱膨脹系數為℃，產生的補償收縮當量溫度為。所以，在大體積混凝土降溫階段產生過度膨脹，是補償混凝土冷縮最為有效的技術措施。
6、關于配筋
離開配筋限制只談補償收縮毫無意義，細而密的配筋原則是解決混凝土開裂的有效方法。如纖維膨脹劑中的纖維的加入就是這個原則的體現。相同配筋率情況下，鋼筋直徑越大，間距越大，對膨脹混凝土的限制系數就越小，補償收縮的效果就越差。從限制形式看，補償效果依三向―雙向―單向而遞減，故厚度大于100mm的板，在上下層應配抗裂筋，個別轉角部位、開口部位及墻柱連接處由于應力集中易開裂，應增設附加鋼筋。
四、施工中應注意的問題
1、準確計量膨脹劑，均勻攪拌混凝土
一般而言，水泥與膨脹劑同時摻入為好，每盤稱量誤差≤±2%。拌和時間應比普通混凝土延長30s。
2、加強養護，才能充分發揮膨脹效能
當可能產生的最大或穩定的干縮小于或等于最大的自由膨脹率時，則混凝土不會出現收縮產生的裂縫。在補償收縮混凝土中，當混凝土膨脹時，與混凝土接觸的鋼筋對混凝土膨脹產生限制作用，在鋼筋中產生拉應力，混凝土中則建立預壓應力。補償收縮混凝土的補償收縮作用的大小主要取決于混凝土的膨脹能力與鋼筋的限制作用，并通過兩者的共同作用達到防止混凝土出現收縮裂縫的問題。
項目背景
某工藝品加工工業園，均為勞動密集型企業，位于某市的郊區。新建一棟綜合展覽大樓，二層現澆鋼筋混凝土框架結構，長126m、寬81m，建筑面積約為20400㎡。方案設計時，擬在長和寬方向均設置伸縮縫來考慮施工和使用中的溫度應力。建設單位考慮到設置伸縮縫會出現熱橋現象、影響美觀及防水施工困難等問題，提議在設計中不宜設置伸縮縫。設計單位總師辦召集相關設計人員技術會審以后提出框架梁及現澆板均采用補償收縮混凝土，同時在現澆板中設置膨脹加強帶等措施，解決因不設后澆帶出現混凝土收縮變形而導致的開裂問題。
本項目的施工方法
·原材料要求
本項目的膨脹劑選用粉狀低堿鈣礬膨脹劑。該膨脹劑主要用于超長混凝土樓蓋、混凝土自防水屋面、地下混凝土自防水等需要防水和補償收縮的混凝土工程中。膨脹劑檢驗應符合《混凝土膨脹劑》（JC476-98）的標準并嚴格把關，確保該產品質量符合設計和規范要求。
本項目水泥選用巢東水泥廠礦渣525#水泥，黃沙采用六安廠的中砂，實測的含泥量為0.8%。碎石粒徑為5mm至40mm，含泥量實測值為0.7%。
·混凝土的配合比及攪拌技術要求
該工程混凝土的配合比由試驗站先進行試配，同時測定混凝土的膨脹率。實測膨脹率為0.0339-0.0391，小于設計的限制膨脹率（為0.036-0.041），符合要求。C40混凝土（塌落度為50mm-70mm）的施工配合比：水泥（1）、膨脹劑（0.12）、中砂（10.27）、碎石（2.92）、水（0.42）。
因該施工現場位于郊區，混凝土可利用現場條件進行攪拌。混凝土垂直運輸采用塔式起重機垂直運送至作業面，水平運輸則采用小推車運輸，膨脹劑由專人負責采用小包裝與水泥同時加入。
·膨脹加強帶劃分及處理要求
本項目縱向和橫向長度分別為126m和81m，如果不處理則不符合《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）的相關規定，又要求不能設置伸縮縫，故垂直縱向和垂直橫向分別設2條和1條膨脹加強帶，其中垂直縱向和橫向的膨脹加強帶帶寬分別為3m和2m。垂直縱向的膨脹加強帶采用后澆式膨脹加強帶（即與常規的后澆帶的澆筑方法相同），垂直橫向的膨脹加強帶采用連續式膨脹加強帶（即膨脹加強帶部位的混凝土與兩側相鄰混凝土同時澆筑）。膨脹加強帶混凝土強度應提高一級，內摻符合配合比的膨脹劑，應在兩側結構變形達到基本穩定時澆筑（一般為結構完工后兩個月時），膨脹加強帶的加強筋設置要求見結構施工圖。
·混凝土的澆筑、養護和檢測技術要求
樓面混凝土澆筑前應進行“三檢”并對鋼筋進行驗收，符合要求后才能進行下道工序。混凝土澆筑時梁板應同時澆筑，本項目采用的澆筑方法是：先將梁根據高度分層澆搗成階梯型，當達到板底位置時與板的混凝土一起澆搗，隨著階梯型的不斷延長，則可連續向前推進，傾倒混凝土的方向應與澆筑方向相反。當澆筑柱梁及主次梁交叉處的混凝土時，鋼筋較密集特別是上部鋼筋又粗又多，既要防止混凝土下料困難，又要注意砂漿擋住混凝土下不去，本項目在這一部分混泥土澆筑時改用細石混凝土澆筑。同時，將振搗棒頭改用片式并輔以人工搗固配合，樓面混凝土振搗密實。澆筑混凝土時安排了專人觀察模板是否下沉與變形、模板密實和漏漿、支撐立桿是否走動等情況。
本項目的補償收縮混凝土是利用礦物質在水化過程中形成鈣礬石，產生合理膨脹，不斷填充混凝土中的孔隙，降低孔隙率。補償收縮混凝土的養護質量直接影響混凝土的膨脹效果，尤其是早期養護。本項目早期采用了覆蓋舊麻袋澆水養護的方法，七天后則灑水養護至第十四天。通過建成的實際效果來看，采用的養護方法是合適的，保證了混凝土的養護質量。
在施工過程中要根據規定設置150mm*150mm*150mm的標養及同條件試塊，經過有資質的檢測機構檢測，強度滿足要求后根據要求進行板、梁模板的拆除。
一、補償收縮混凝土的配制
補償收縮混凝土是一種膨脹混凝土，它是由水泥水化產生體積膨脹，通過膨脹能對限制力作功，產生的限制膨脹抵消混凝土干燥、降溫以及荷載等作用引起的限制收縮，一般在所使用的配筋條件下能使混凝土內部建立0.2～0.7Mpa的壓應力，主要是對干燥收縮進行補償。
補償收縮混凝土最常用的方法是在混凝土中摻加膨脹劑。摻加膨脹劑配制的補償收縮混凝土與普通混凝土一樣，必須循設計、施工、材料三者緊密結合的方式來解決混凝土的裂縫問題。而認為只要摻加了膨脹劑，就能控制混凝土不產生裂縫的概念是錯誤的。因為，在設計配筋和施工合理的條件下，衡量補償收縮混凝土補償收縮能力的最重要的指標是混凝土的限制膨脹率。在應用中，必須根據采用的水泥、外加劑等原材料情況，以及設計上的配筋分布和配筋率情況、工程部位的約束狀態、構件的尺寸、混凝土的標號、施工面積、混凝土的塌落度、是否摻加粉煤灰、膨脹劑的質量等進行合理的抗裂混凝土配合比設計。在設計和試配補償收縮混凝土配合比時，除對混凝土的強度、抗滲等指標進行檢驗外，最重要的是進行混凝土限制膨脹率的測試，根據工程不同部位約束的大小，來設計混凝土限制膨脹率的大小，從而確定膨脹劑的合理摻量。凡是限制膨脹率較小的混凝土，大多數物理力學性能均與普通混凝土相近或略有改善，對控制混凝土的裂縫的作用很小或者說裂縫比普通混凝土少一些而已，在易裂的部位自然還會產生裂縫。
二、配筋和配筋率的影響
從整體上講，應用補償收縮混凝土控制混凝土的裂縫，宜采用小直徑、小間距的配筋形式，綜觀混凝土的裂縫分布情況。可以看出，混疑土底板的裂縫容易控制，而墻體混凝土的豎向裂縫較難控制。這是因為，底板的配筋率及鋼筋的分布基本都滿足補償收縮混凝土配筋率的要求，且底板所受的外約束也較小，而墻體混凝土所受的外約束較多，鋼筋間距較底板大。在補償收縮混凝土的應用中，墻體的水平配筋間距不宜超過150mm，直徑宜為Φ12-16的帶肋鋼筋。在此基礎上，適當提高膨脹劑的摻量；使混凝土的限制膨脹率達到1.5/萬以上，配合適當的養護措施，在混疑土標號不超過C40的情況下，墻體混凝土的豎向裂縫能得到較好的控制，甚至在進行超長施工的情況下，也能有效控制混凝土不產生豎向裂縫。
三、補償收縮混凝土的配合比設計
在進行補償收縮混凝土的配合比設計時，除應進行常規的試驗外，還應增加對混凝土的限制膨脹率的設計、測試內容。
1、膨脹劑的選擇。目前市場上膨脹劑的品種很多，質量存在參差不齊，甚至還存在不合格、假冒、偽劣的產品。在合格的膨脹劑中，產品的性能也不盡相同，其膨脹率的大小存在高低之別。有的膨脹劑雖然膨脹率高，但干空的收縮率很大，存在膨脹與收縮“落差”太大的現象。因而在選擇膨脹劑時，必須檢驗膨脹劑的膨脹率。
2、補償收縮混凝土配合比設計原則。國標CBJll9―88（混凝土外加劑應用技術規范）對補償收縮混凝土應達到的限制膨脹率作了規定，即水中14天的限制膨脹率大于1.5/萬。而目前，人多數的試驗室只建立了膨脹劑標準中的檢測方法對膨脹劑的質量進行控制，但尚無建立起混凝土的限制膨脹率的檢測手段，在進行補償收縮混凝土配合比設計、試配時，僅進行混凝土的和易性、塌落度、塌落度損失、抗壓強度等指標試驗，有防水要求時，再增加抗滲試驗內容，對于混凝土是否確實具有微脹性，無法進行檢測，導致沒有具體數據。
3、不同工程部位混凝上限制膨脹率大小的設計。在混凝土工程裂縫分布情況中。底板混凝土不易開裂，墻體混凝土產生豎向裂縫現象比較普遍，樓板和粱的開裂現象比墻體略輕一些。
在實際應用中，補償收縮混凝土的限制膨脹率多大為宜，目前還沒有有關的資料可查，在應用中，對現場留樣的混凝土進了限制膨脹率的測試，積累了一些數據：底板混凝土的厚度在1m以下的，配制的混凝土的限制膨脹率應達到1.5/萬以上，1m以上厚度的大體積混凝土，限制膨脹率應達到1.8/萬以上，這一限制膨脹率不可能完全抵消混凝土的干縮和溫差收縮，但由于底板混凝土受到的外約束較小。收縮應力能得到部分釋放。
四、補償收縮混凝土的施工及養護方法
在施工過程中，應嚴格控制混凝土的原材料質量和用量，嚴格按混凝土的配合比拌制混凝土。混凝土的塌落度要控制好，泵送混凝土的入模塌落度不宜超過200mm.為防止或減少混凝土表面的龜裂現象，必須重視混凝土表面的二次抹壓工作。抹壓的次數和時間要掌握好，可有效地減少餛凝土表面的龜裂現象。
補償收縮混凝土的養護工作很重要。特別是一些大體積混凝土，摻加膨脹劑后，必須嚴格控制混凝土的降溫速率和混凝土的內外溫差，做好養護工作。否則，也會產生裂縫。水平和混凝土構件采用灑水、覆蓋的養護方法均可，但墻體灑水養護不好做，也不好覆蓋。為此，可采用延長模板的留置時間、在水平施工縫上澆水的養護方法進行混凝土的養護工作，模板的留置時間一般要求不得低于7天。采用這種養護方式，即能減少混凝土本身的水分的散失速度。又保證了墻體混凝土在早期處于―個相對地較穩定的溫度、濕度環境，避免了風速、太陽暴曬等引起混凝土急劇干縮的因素，有效地控制長墻結構混凝土易產生豎向裂縫的現象。
五、工程應用效果
在我公司施工的鄭州市農產品質量檢測流通中心工程項目中利用了該項施工工藝，基礎筏板厚度為1米，混凝土量為1090立方米，設計2米寬的膨脹加強帶，膨脹加強帶中混凝土要求摻水泥用量12%的DS-U膨脹纖維，膨脹加強帶以外部分設計為混凝土要求摻水泥用量4%的DS-U膨脹纖維。基礎筏板時，按設計要求在膨脹加強帶處，用密孔鋼絲網加固。在施工過程中，由于混凝土的側壓力等產生沖擊力把鋼絲網沖破，導致膨脹加強帶處的混凝土不符合設計要求。為了保證工程質量，滿足施工要求，最終方案確認為，在基礎筏板中整體加入摻水泥用量為10%的DS-U膨脹纖維，經設計院審核符合要求后，我方保證在連續澆筑混凝土情況下，及時控制了工程質量。在混凝土澆筑完畢后，我方按照大體積混凝土施工工藝和方案的要求，加強養護，及時測定混凝土的內部各個具有代表性部位的溫度，保證混凝土養護到位。并且派駐現場專人負責對施工現場的混凝土表面的觀察，發現混凝土的裂縫均控制在規范要求的范圍內，使工程質量得到很好的控制。在施工地下室剪力墻時，我公司決定取消膨脹加強帶，將地下室剪力墻、梁、板的混凝土中均采用摻水泥用量為10%的DS-U膨脹纖維的防水混凝土。施工過程中加強混凝土配合比的控制，制作了同條件養護試塊，及時合理的科學養護，精確及時的觀測數據。這些工作的控制，加強了現場施工人員的質量意識，取得了一些研究性實際數據。最后經過有計劃的長時間觀測，地基沉降、溫差等因素沒有使混凝土表面產生貫穿性裂縫現象。
總之，根據工程不同部位鋼筋混凝土外約束狀態、配筋率及混凝土標號的不同情況，采用科學合理的混凝土配合比設計方法，進行膨脹劑的摻量的適當調整，并采取延長模模板留置時間和混凝土表面覆蓋草苫和塑料薄膜的養護方法，能有效地控制混凝土的裂縫。
混凝土的裂縫問題一直是困擾著工程界，為解決混凝土裂縫問題，設計、施工、材料等方面都采取了種種技術措施。就材料而言，國內主要應用摻膨脹劑以解決混凝土裂縫問題。如何確保混凝土膨脹劑在工程中有效應用，根據工程實踐，掌握補償收縮混凝土的膨脹機理，控制好材料、配合比、施工環節的管理。
一、控制混凝土膨脹劑的品質，掌握膨脹混凝土的膨脹規律。
混凝土膨脹劑作為克服混凝土收縮開裂缺陷的一種外加劑，衡量其性能的主要指標是膨脹能的大小和轉入空氣中的回縮落差，因此，膨脹劑質量的優劣直接影響混凝土的補償收縮能力，而且直接關系到工程質量。從市場膨脹劑質量情況來看，品質優劣差異很大。因此，選擇品質優良的膨脹劑是關系到配制的混凝土能否達到補償收縮的要求，在控制混凝土膨脹劑品質方面主要抓二方面：一是選擇有較完善的質量保證體系，并且有原材料分析和產品檢測能力，生產設備完善的廠家。二是選擇早期膨脹效能好，后期回縮落差小的膨脹劑，在建立供貨合同的基礎上，簽訂質量技術合同，明確供方提供的膨脹劑必須符合《混凝土膨脹刑》（JC476-98）標準規定的技術要求。
摻混凝土膨脹劑能否達到補償收縮的要求，還應掌握其膨脹特點：①對水泥品種的適應性，混凝土膨脹劑對水泥品種的適應性要求較高，試驗表明，用礦渣水泥內摻12%膨脹劑14天限制膨脹率達0.025%，用普通水泥內摻12%膨脹劑限制膨脹率僅為0.012%，轉入空氣中180天的收縮值為-0.015%，而礦渣水泥早期膨脹與轉入空氣中的收縮疊加起來未出現負變形，說明膨脹劑在礦渣水泥中配制補償混凝土效果好（也可普通水泥加礦粉）。②膨脹劑膨脹效能對水的特殊要求：膨脹劑摻入混凝土中，經水化反應生成較多的結晶水化物——鈣礬石，使混凝土產生較大的膨脹，這就是混凝土養護時需要有足夠水分的原因，經不同養護條件（標養、水養、濕養、自然養護）對混凝土膨脹效能的試驗表明，試件在7天齡期時，不論標養、水養、濕養，由于此時試件全部浸在水中，其限制膨脹量相差無幾；7天后，標養試件轉入空干養護，此時由水份不充足，其限制膨脹率隨齡期的增加，出現負增長（收縮），隨齡期的增加負增長也加快。而水養（濕養）試件，其最高限制膨脹量一般在28天達到最高，超過28天齡期，仍呈微膨脹趨勢；7天后自然養護（模擬現場每天澆水二次），由于早期得不到充足的水份、其膨脹效能得不到發揮，混凝土試件的限制膨脹率在三天就出現負增長。
二、選擇合理的混凝土配合比
l、以混凝土強度的膨脹率兩個指標進行配合比設計，目前多數工程在使用補償收縮混凝土時，都不提混凝土限制膨脹率的指標要求，這在使用中容易引起對限制膨脹率技術指標的不重視。若嚴格按強度和限制膨脹兩個指標進行混凝土質量考核，可以優化補償混凝土配合比，達到理想效果的補償收縮混凝土。
2、混凝土的補償效能與膨脹刑的摻量有直接關系，應根據結構不同部位的限制膨脹率要求，調整摻量取得最佳效果。
3、對較大體積混凝土在配合比的選擇都應盡量降低水泥用量，并摻加礦物摻合料（因為摻入膨脹劑后，盡管取代了等量的水泥，但由于含鋁相組分和石灰，水化熱仍較大，并不會降低混凝土的溫升）。
關鍵詞：裂縫控制 補償收縮混凝土配合比設計施工及養護
一、 前言
為配制補償收縮混凝土，最常用的方法是在混凝土中摻加膨脹劑。摻加膨脹劑配制的補償收縮混凝土與普通混凝土一樣，必須循設計、施工、材料三者緊密結合的方式來解決混凝土的裂縫問題。在設計配筋和施工合理的條件下，衡量補償收縮混凝土補償收縮能力的最重要的指標是混凝土的限制膨脹率。在應用中，必須根據采用的水泥、外加劑等原材料情況，以及設計上的配筋分布和配筋率情況、工程部位的約束狀態、構件的尺寸、混凝土的標號、施工面積、混凝土的塌落度、是否摻加粉煤灰、膨脹劑的質量等進行合理的抗裂混凝土配合比設計。在設計和試配補償收縮混凝土配合比時，除對混凝土的強度、抗滲等指標進行檢驗外，最重要的是進行混凝土限制膨脹率的測試，根據工程不同部位約束的大小，來設計混凝土限制膨脹率的大小，從而確定膨脹劑的合理摻量。因而，為很好地控制混凝土裂縫。在圖紙設計時，要注意配筋和配筋率，在混凝土施工前。要做好補償收縮混凝土配合比的設計。
二、 配筋和配筋率的影響
從整體上講，應用補償收縮混凝土控制混凝土的裂縫，宜采用小直徑、小間距的配筋形式，綜觀混凝土的裂縫分布情況。可以看出。混疑土底板的裂縫容易控制。而墻體混凝土的豎向裂縫較難控制，這是因為，底板的配筋率及鋼筋的分布基本都滿足補償收縮混凝土配筋率的要求，且底板所受的外約束也較小，而墻體混凝土所受的外約束較多，鋼筋間距較底板大。在補償收縮混凝土的應用中，筆者體會到，墻體的水平配筋間距不宜超過150mm，直徑宜為Φ12-16的帶肋鋼筋。在此基礎上，適當提高膨脹劑的摻量；使混凝土的限制膨脹率達到1.5／萬以上，配合適當的養護措施，在混疑土標號不超過C40的情況下，墻體混凝土的豎向裂縫能得到較好的控制，甚至在進行超長施工的情況下，也能有效控制混凝土不產生豎向裂縫。
三、 補償收縮混凝土的配合比設計
在進行補償收縮混凝土的配合比設計時，除應進行常規的試驗外，還應增加對混凝土的限制膨脹率的設計、測試內容。
1、 膨脹劑的選擇
目前市場上膨脹劑的品種很多，質量存在參差不齊，在合格的膨脹劑中，產品的性能也不盡相同，其膨脹率的大小存在高低之別。有的膨脹劑雖然膨脹率高，但干空的收縮率很大，存在膨脹與收縮“落差”太大的現象。因而在選擇膨脹劑時，必須檢驗膨脹劑的膨脹率。只有對膨脹劑的質量有了充分的了解，才能選擇適宜的膨脹劑。
2、 補償收縮混凝土配合比設計原則：
國標CBJll9―88（混凝土外加劑應用技術規范）對補償收縮混凝土應達到的限制膨脹率作了規定，即水中14天的限制膨脹率大于1.5／萬。而目前，大多數的試驗室只建立了膨脹劑標準中的檢測方法和膨脹劑的質量進行控制，但尚無建立起混凝土的限制膨脹率的檢測手段，在進行補償收縮混凝土配合比設計、試配時，僅進行混凝土的和易性、塌落度、塌落度損失、抗壓強度等指標試驗，有防水要求時，再增加抗滲試驗內容，對于混凝土是否確實具有微脹性，無法進行檢測，導致沒有具體數據。
研究表明，在固定膨脹劑摻量的情況下，混凝土的限制膨脹率遠小于砂漿的限制膨脹率，而砂漿的限制膨脹率又遠小于凈漿的限制膨脹率，這是因為影響混凝土的限制膨脹率的因素遠多于砂漿凈漿，除砂、石、水泥品種、水灰比、砂率等對混凝土的限制膨脹率有影響外。以下因素對混凝土的限制膨脹率起著顯著的作用，如膨脹劑的摻量、外加劑、混凝土塌落度、混凝土凝結時間、混凝土標號及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰摻量等。
1）、膨脹劑的摻量
有些觀點認為，只要摻加了膨脹劑。配制的混凝土就是微膨脹混凝土。這是一個錯誤的觀點。因為膨脹劑摻量不足或膨脹劑的膨脹率偏低時，其所產生的少量的鈣礬石晶體僅起填充混凝土的毛細孔的作用，即提高了混凝土的抗滲性，所產生的微膨脹非常小，補償收縮混凝土收縮的能力遠遠不夠，混凝土剩余的收縮變形遠大于混凝土的極限延伸率。只有生成較多的鈣礬石晶體產物時，混凝土才會產生良好的微膨脹性。膨脹劑摻量越低，混凝土的限制膨脹率越小。提高膨脹劑的摻量能顯著提高餛凝土的膨脹率。因而，應根據所配制的混凝土的限制膨脹率的大小來確定膨脹劑的摻量。
2）、外加劑
混凝土外加劑標準中規定，一等品外加劑28天的混凝土收縮率比不大于125％，合格率28天的混凝土收縮率比不大于135％。一般在推薦摻量下，28天摻外加劑的混凝土與空白混凝土的收縮率比在115―129％的范圍內。從以上可知，外加劑是增大混凝土收縮的，并且，摻量越大，混疑土的收縮越大。目前，大多數工程采用泵送混凝土施工，外加劑已成為混凝土的第五組分。因而在配制泵送補償收縮混凝土時，應適當提高膨脹劑的摻量。
3）、混凝土塌落度
混凝土的塌落度越大，在同一膨脹摻量下。混凝土的限制膨脹越小。故采用泵送混凝土時，要配制抗裂性好的補償收縮混凝土，必須提高膨脹的摻量。
4）、混凝土凝結時間
混凝土的凝結時間太短，水泥的水化反應較快，混凝土的早期收縮現象較大，混凝土的凝結時間太長，膨脹劑的膨脹能大都分消耗在塑性階段。膨脹劑的混凝土的凝結時間宜控制在l0―20小時的范圍內。一般厚度的構件采用下限，大體積混凝土采用上限。
5）、混凝土標號和每方混凝土中的水泥用量
縱觀混凝土的裂縫情況，低標號的混凝土開裂較輕，高標號的混凝土開裂較重。混凝土標號越高，每方混凝土中的水泥用量越大，混凝土的收縮越大，因此，必須相應提高膨脹劑的摻量。
6）、粉煤灰
在混凝土中摻加適量的粉煤灰，可明顯改善混凝土的和易性，降低大體積混凝土的水化熱，控制混凝土的溫差收縮應力。但粉煤灰對混凝土干縮率的影響目前還沒有統一的觀點，有的人認為粉煤灰增大混凝土的干縮率，有的人認為基本無影響。不管粉煤灰是增大還足不影響混凝土的干縮率，它對摻膨脹劑的混凝土的膨脹率是有影響的。在配制補償收縮混凝土時，必須把粉煤灰的量計入到膠凝材料中，即計算膨脹劑摻量時，應把粉煤灰的量一并加到水泥中計算。否則，混凝土的限制膨脹率明顯偏低。
因此，在配制補償收縮混凝土配合比時，應增加混凝土限制膨脹率的檢測項目，對混凝土是否確實具有微膨脹性進行實際檢測。只有這樣，才能更好地或用補償收縮混凝土來控制混凝土的裂縫。
3、 不同工程部位混凝上限制膨脹率大小的設計
在混凝土工程裂縫分布情況中。底板混凝土不易開裂，墻體混凝土產生豎向裂縫現象比較普遍，樓板和粱的開裂現象比墻體略輕一些。
因此，在進行補償收縮混凝土配合比設計時，膨脹劑的摻量要根據所要求的限制膨脹率進行確定。
四、 補償收縮混凝土的施工及養護方法
在施工過程中，應嚴格控制混凝土的原材料質量和用量，嚴格按混凝土的配合比拌制混凝土。混凝土的塌落度要控制好，泵送混凝土的入模塌落度不宜超過200mm.為防止或減少混凝土表面的龜裂現象，必須重視混凝土表面的二次抹壓工作。抹壓的次數和時間要掌握好，可有效地減少餛凝土表面的龜裂現象。
1. 前言
房屋屋面滲漏問題一直是我國房屋建筑的常見問題之一，是房屋建筑行業的疑難雜癥。引起滲漏的原因很多，有設計原因、施工原因、使用原因和其他原因。經過統計分析，有相當多屋面由于屋面混凝土結構裂縫原因所造成，為了防止屋面滲漏，采取了很多措施，如變電所控制樓屋面防水要求高，通常的設計方案是：完成現澆屋面（強度等級C30，抗滲等級P6）施工后，采用四道防水工藝，先刷一道防水涂膜，然后鋪設保溫層，接著鋪設SBS或者三元乙丙防水三元乙丙橡膠卷材，最后澆搗剛性混凝土。嚴格按此方案施工，能較好解決屋面滲漏問題，但此方案，施工工序多，施工要求高，造價也高。
從上世紀九十年代開始，我國建造了許多大、中、小型面板堆石壩，并且得到廣泛的應用，這種壩型的大壩迎水面往往是是一層厚度為300-400mm，強度等級為C25-C30，抗滲等級為W6（相對于建工領域的P6）的鋼筋混凝土。為了防止滲漏，水電工程建設者經過幾十年的摸索和研究，開發研究了許多混凝土面板防裂技術，取得了良好的成效；其中采用補償收縮混凝土技術防止混凝土面板裂縫取得的效果最好，有十幾座采用該技術澆搗的大壩混凝土面板未出現裂縫，如溫州珊溪大壩，壩頂長度448m，最大壩高130.8m，2001年建成，至今仍未出現一條裂縫。考慮到房屋屋面混凝土結構類似面板石壩的混凝土面板，我們在變電所工程施工中作了嘗試，其方法是在現澆屋面采用補償收縮混凝土技術，混凝土澆搗完成后注重養護，最后鋪設一層SBS防水卷材，解決變電所屋面滲漏問題，取得了很好的成效。
2.補償收縮混凝土的防裂原理
混凝土澆筑后，膠凝材料在水化過程中散發大量的水化熱，由于混凝土的導熱性較差，在混凝土結構內部聚集大量熱量而不能散發。混凝土在降溫過程中，形成混凝土表里溫差，起因于表里溫差的表層溫度收縮應變受到內部約束產生拉應力，當混凝土表里溫差超過一定范圍，就有可能發生表面裂縫，進而發展成貫穿性裂縫。另一種情況是混凝土構件從最高的截面平均溫度逐漸降至環境大氣的平均溫度，降溫過程中起因于溫差的溫度應變受到外部約束時所引發的裂縫是貫通性的。因此采用水化熱低、又有一定膨脹性能的補償收縮混凝土，就可以做到既經濟又合理，又能有效地解決屋面混凝土的開裂問題。
補償收縮混凝土是讓混凝土適度膨脹，受到外部、內部約束后產生壓應力來抵消其有害的限制收縮拉應力，從而達到避免或大大減輕混凝土開裂的目的，這就是補償收縮混凝土的防裂機理，也就是說，補償收縮混凝土防裂的原理就是利用限制膨脹來補償限制收縮，補償收縮混凝土補償模式見圖2.1。
Sm-收縮總和
e-限制膨脹率
Sk-極限拉伸值
從圖2.1可以看出，對防裂混凝土進行補償收縮的能力設計，最主要的是合理確定混凝土的限制膨脹率e和限制收縮Sm，如果e大于Sm，且控制適宜的膨脹率，使其強度與膨脹協調發展，混凝土不會出現脹裂現象；如果e小于Sm，其差值的絕對值大于混凝土極限拉伸值Sk，混凝土內拉應力產生的應變超過混凝土極限拉伸值將使混凝土出現裂縫。因此，要使補償收縮混凝土不產生裂縫，必須滿足下式要求：
即：e+Sk≥Sm
式中：e ― 混凝土的限制膨脹率（%）
Sk ― 混凝土的極限拉伸值，一般為0.01%～0.02%
Sm ― 混凝土在限制條件下收縮總和（%）（即在限制條件下混凝土干縮和冷縮的總和）
根據上述抗裂原理可知，屋面防裂混凝土的設計，最重要的是確定混凝土的限制膨脹率e，它是屋面防裂混凝土設計中的一個關鍵參數，它的選定以混凝土不出現裂縫、滿足補償收縮要求，使混凝土最終變形小于混凝土極限拉伸值為判定標準。
通式為|D| = |e- S2- ST |≤|SK|
式中：e―混凝土的限制膨脹率（%）
S2―混凝土的干縮率（%）
ST―混凝土的冷縮率（%）
SK―混凝土的極限拉伸值（%）
D―混凝土的最終收縮變形（%）
3.面板防裂混凝土抗裂計算
3.1 極限拉伸值SK的確定
考慮徐變可使混凝土的極限拉伸值增加，提高混凝土的極限變形能力，可安全增加50%，因此，實際混凝土極限拉伸值計算應為：SK=S/K×（1+0.5）。
S/K 為試驗的實測極限拉伸值
3.2 混凝土冷縮率值ST的確定
混凝土冷縮率取決于施工時段混凝土實際澆筑溫度，水化熱溫升和月平均最低溫度。計算公式ST =ΔT×α。ΔT為混凝土降溫過程的最大溫差，α為混凝土線膨脹系數，一般取α=1×10-5/℃
混凝土溫差ΔT = 混凝土內部最高溫度Tmax C 環境溫度
式中：TmaxD混凝土澆筑溫度+水化熱溫升
環境溫度D按最不利情況取施工期間工地月平均最低溫度
3.3 混凝土干縮率S2值的確定
混凝土干縮是由于混凝土中水分散失和環境濕度下降引起的，如能及時補充水分，或增加環境濕度，則干縮可逆特性可以發揮，使混凝土由收縮轉為微膨脹。
4.現澆屋面防裂混凝土配合比設計
現澆屋面防裂混凝土主要是在基準混凝土配合比中摻入VF防裂劑，使混凝土產生微膨脹，膨脹變形在約束條件作用下使得混凝土內部產生壓應力從而對混凝土收縮變形產生的拉應力進行補償，拉應力的峰值被均化并減小，最終達到防裂作用。
VF防裂劑的摻量決定著混凝土的限制膨脹率的大小，而限制膨脹率是防裂混凝土設計中最重要的參數，直接決定混凝土抗裂性能的優劣。所以面板防裂混凝土試驗的核心內容就是確定VF防裂劑的摻量。
VF防裂劑摻量太大，混凝土會膨脹開裂導致結構破壞；摻量太小，混凝土限制膨脹率偏小，混凝土內部產生的壓應力不足以補償拉應力，無法起到抗裂作用。根據廠家推薦摻量（膠凝材料用量的8%～12%）及以往多項同類工程的應用經驗，我們選擇10%、12%兩個摻量進行試驗。另外制作不摻VF防裂劑（摻量為0）的試件作對比試驗。試驗結果摻防裂劑的混凝土力學性能（抗壓強度）基本一致，但耐久性能（抗滲、抗凍）有顯著的提高。
5.施工注意事項
屋面混凝土防裂是一個系統工程，除了采用技術手段外，應把握好拌和、運輸、澆筑、養護的施工各個環節。為了防止溫降過大，減少溫差，混凝土澆筑時間應選環境溫度在5℃～20℃為宜；混凝土拌和物應具備粘聚性好，骨料不易分離、流動性好等特點，因此應充分保證各種原材料的稱量準確、拌和充分均勻；為了防止混凝土早期裂縫的出現，在混凝土初凝前應采用二次壓面工藝。混凝土初凝后應及時鋪蓋保溫材料并及時灑水養護；認真做好混凝土保溫保濕的養護工作以減少環境條件引起的干縮和冷縮；混凝土含氣量應控制在4.5%-5.5%范圍內，混凝土生產時應根據混凝土的含氣量及時調整引氣劑的摻量，以保證現場混凝土含氣量達到控制要求。
6.結語：補償收縮混凝土技術在我國的水電工程領域得到了廣泛的應用，并取得了良好的成效，我們把該技術在房屋建筑領域作了嘗試，應用于變電所和住宅的屋面工程，也取得了很好的成效，如本單位95年建造的職工宿舍屋面，僅在現澆屋面混凝土中摻入VF防裂劑，未采取其他防水措施，至今屋面未發現滲漏，效果很好。期待該技術能較多地應用于房屋建筑領域。
參考文獻：
[1] 葉列平編著《混凝土結構》（第二版）第二章 清華大學出版社 2008
關鍵詞：補償收縮混凝土、跳倉法、超長混凝土、無裂縫、抗滲、施工技術
Abstract: shrinkage-compensating concrete construction technology research method jump warehouse with the compensation shrinkage concrete application technology procedures in accordance with concrete super-length structure construction technology and seamless jump warehouse law construction, control of crack overlong concrete structure.
Key words: compensation shrinkage concrete, jump warehouse method, overlong concrete, no crack, anti-permeability, construction technology
1.引言
隨著建筑向大體化和多功能方向發展，超長建筑不斷出現，而高強混凝土和泵送施工工藝的應用，是超長混凝土結構的裂縫控制成為混凝土施工中控制的重點內容之一。補償收縮混凝土是利用混凝土膨脹劑的膨脹性能，制作成微膨脹混凝土，對整體混凝土結構不同部位的收縮進行疊加復合補償，達到結構整體現澆連續無縫施工的目的，能夠確保工程的整體性，使混凝土結構達到良好的抗滲性能。但在工程施工中，隨著地下結構的超長超寬，連續無縫施工較難實現。因此考慮引入跳倉法解決，即通過跳倉法施工，使混凝土在短期內應力釋放后，再將其連成整體，依靠混凝土的抗拉強度抵抗下一段溫度收縮應力的施工方法。
本施工技術研究是將補償收縮混凝土理論與分倉施工相結合，保證結構混凝土的澆筑質量及整體性，以實現混凝土結構防裂抗滲的目的。
2.超長混凝土結構防裂抗滲
防止超長混凝土在施工中出現有害裂縫是超長混凝土施工中的關鍵技術問題，特別是近年來，由于混凝土強度等級的提高，水泥等膠凝材料細度的提高，以及各種外加劑的摻加等原因，是大體積混凝土在施工過程中因水泥水化熱產生的溫度應力或由于混凝土干燥收縮而產生的收縮應力的變化引起的混凝土的體積變形而產生的裂縫的防控問題尤為突出。
補償收縮混凝土是近年來針對超長混凝土結構發展的一種新的混凝土品種，通過在普通混凝土中摻加一定量的膨脹劑，使混凝土水化后產生一定體積的膨脹，在結構中建立一定的預壓應力，來抵消混凝土在硬化過程中產生的收縮應力，減少或消除混凝土的收縮裂縫，提高混凝土的防水性能，從而保證混凝土施工質量一種技術措施。
跳倉法施工，則是充分利用了混凝土在5到10天期間性能尚未穩定和徹底凝固前容易將內應力釋放出來的特性原理，將大面積混凝土平面幾何劃分為若干個區域，按照“分塊規劃、隔塊施工、分層澆筑、整體成型”的原則施工，以避免混凝土施工初期部分的激烈溫差以及干燥作用，可撤銷后澆帶的設置，更保證了混凝土結構的整體性。
本技術研究是將補償收縮混凝土理論與分倉施工相結合，充分體現出“以防為主、抗放兼施”的原則，及補償收縮混凝土的自應力復合補償以及混凝土分倉施工的短期應力釋放，實現混凝土結構裂縫的控制，保證混凝土的澆筑施工量和結構的整體性，從而實現混凝土結構抗滲的目的。
目前該技術研究在國內尚無成型的理論，屬于國內先進水平。
3、應用技術領域和技術原理，性能指標
應用技術領域：
應用于混凝土結構自防水、采取連續施工的超長混凝土結構、大體積混凝土等工程。
工藝流程
1 操作要點
1.1準備階段
（1）配合比中膨脹劑的摻量應根據設計要求的限制膨脹率，并應采用實際工程使用的材料，經過混凝土配合比試驗后確定。
（2）分倉間距的確定
根據工程特點及尤其是基礎底板的結構形式，通過混凝土施工階段溫度應力與收縮應力的計算，確定板塊分倉的劃分方案。
1.2實施階段
1.2.1分倉接頭處止水處理
分倉混凝土接縫處應設置止水鋼板、橡膠止水帶、遇水膨脹止水條等止水措施，根據工程情況可單獨或配合使用。各板塊端部全部設止水鋼板（或橡膠止水帶）。
1）在采用止水鋼板或橡膠止水帶施工時，再次澆筑混凝土時，必須將止水鋼板或橡膠止水帶上下松動的混凝土鑿除，清理干凈，再行澆注混凝土。鋼板止水帶可采用電焊將鋼板止水帶固定在鋼筋上，鋼板接口采用雙面滿焊的方式，確保焊接質量。橡膠止水帶可采用鋼筋彎制的蝴蝶卡或可采用鋼筋夾牢，橡膠止水帶應保證固定牢固，位置準確，不因澆筑混凝土而發生偏移。
2）采用橡膠遇水膨脹止水條做止水處理。安裝止水條時，要求把施工縫周邊浮渣清掃干凈，用鋼釘將止水條釘設在施工縫中部，在混凝土澆筑前要保持止水條的干燥，這樣才能確保止水條的正常作用，即在被混凝土包裹狀態下，遇水膨脹、封堵、阻隔地下水的浸入，達到抗滲、抗漏水的效果。在再次澆筑混凝土時安排專人檢查止水條的完好程度并澆水濕潤膨脹止水條。
1.2.2 制定澆筑順序，繪制澆筑順序示意圖，控制澆筑帶寬度。
澆筑帶寬度根據以下公式驗算：
LBh/V≤T
L：澆筑帶長度；
B：澆筑帶寬度；
h：澆筑帶厚度；
V：澆筑速度；
T：混凝土的緩凝時間；
斜面分層示意
為控制澆筑寬度平行于澆筑帶按一定間距設置鋼絲網，以阻擋混凝土的流淌，避免預期之外的冷縫、施工縫產生影響混凝土澆筑后的質量。
1.2.3 分倉澆筑混凝土
1）為保證混凝土澆筑后進行收縮應力釋放，后續混凝土可采取間歇7天后澆筑，也可以膨脹加強帶連接縮短間歇時間。
2）混凝土抹平
混凝土澆筑振搗完畢后，為防止出現表面沉塑裂縫在混凝土表面快收干時，用木抹子拍平抹實并拉毛，有裂縫的位置應加強拍實，使其愈合，然后覆蓋塑料薄膜及毛氈等保水保溫。
1.2.4 混凝土養護
混凝土澆筑后15h內派專人養護，為減小混凝土表面與養護水的溫差，宜噴霧養護，不得將水直接噴至混凝土表面，噴霧宜兩遍，以混凝土表現有明水為準，然后加蓋養護毯，養護毯上面可直接灑水，以濕透養護毯為宜。
5、產生的效益
補償收縮無縫混凝土施工工藝是以自應力混凝土為結構材料，以膨脹砼加強帶取代后澆帶實現混凝土連續澆筑的一種工藝，該工藝有以下優點：
1）取消后澆帶后，結構受力合理，提高了結構的整體性能，特別是對于有防水要求的結構砼，提高了其整體防水性能。
2）簡化施工工序，縮短工期。后澆帶一般需經40～60天才能澆筑混凝土，采用本技術減少了對后澆帶處理這一繁瑣的施工工序，大大加快了施工進度，降低了工程成本。
3）解決了后澆帶施工縫處常出現開裂、滲漏等質量問題，同時省去后澆帶的清理工作，降低工程成本。
6、結束語：
對于補償收縮砼施工，能夠很好的實現砼的整體性，但應用也應因地制宜，根據工程實際情況進行，不得盲目，在工程中一些受力較為復雜的后澆帶是不能取消的，另外補償收縮砼無縫施工也受結構尺寸的制約，同時也受到我們施工條件的影響，所以應用時應謹慎，并尋求設計單位等多方面的支持。
參考文獻
1、大體積混凝土施工規范
2、補償收縮混凝土應用技術規程
3、混凝土外加劑應用技術規范
2. Shanxi Pingyang Heavy Industry Machinery Co.， Ltd.HoumaShanxi043002)
【Abstract】This article discussed FEA mechanism of action in concrete discussion and put forward concrete only for FEA adequate moisture conservation and rational design of expansion agent can effectively play the role of the control concrete cracks.
【Key words】Shrinkage-compensating concrete; Crack
1. 引言
在現代混凝土工程中，預拌混凝土的大量應用極大地提高了建筑物結構的強度，但是由于預拌混凝土的高流動性、高砂率等一些特點，使得混凝土結構的裂縫問題顯得比以往更加嚴重。如何對結構裂縫采取有效的控制已成為所有預拌混凝土公司必須面對的問題。根據施工經驗，應對混凝土采取綜合的防裂措施，才能對混凝土的裂縫進行有效的控制。
上世紀八十年代中期，我國開始進行混凝土膨脹劑的研制與工程應用。在混凝土中摻加適當FEA而制成的補償收縮混凝土，在剛性防水屋面結構自防水應用方面也有很多的工程應用。但是長期以來，由于設計和施工單位對膨脹劑的片面認識，這項技術在控制混凝土結構裂縫方面沒有取得應有的效果。本文也正是基于此，重新從膨脹劑的機理出發來探討，利用膨脹劑控制混凝土裂縫的施工措施。
2 . 機理分析
FEA以適量摻入（等量取代水泥）混凝土中，在混凝土凝結硬化的初期1-14d齡期內可生成大量膨脹結晶水化物-水化硫鋁酸鈣（C3A·3CaSO4·32H2O）即鈣礬石，使混凝土產生適當體積膨脹用以補償混凝土的收縮，在鋼筋、鄰位等的約束下，可在混凝土中建立0.2~0.7MPa的預壓應力，其壓應力大致可抵消混凝土干縮時所產生的拉應力，同時也推遲了混凝土的收縮過程，使其抗拉強度得到較大增長，當混凝土開始收縮時，足以抵消混凝土收縮應力的作用，從而防止或減少混凝土收縮裂縫。
FEA在水化生成鈣礬石過程中需要大量的水，鈣礬石分子中有32個水分子，更需要大濕度的環境，尤其是在混凝土澆筑早期，如果濕度不夠，那么即使是延長養護實際也再難達到其極限膨脹值，可見對補償收縮混凝土進行充分的保濕養護是保證其充分水化的必要條件。
膨脹劑的膨脹作用除了有大小不同之外，更重要的是應合理地發揮其作用的時間。膨脹作用應當在混凝土具有一定強度的一段時間內以一定的速率增長，才能發揮其最佳效果。如果太早則因強度不夠或是混凝土尚有一定塑性時膨脹能力被吸收而發揮不出來。如果膨脹太遲則又會因混凝土已具備較高強度，膨脹作用又可能破壞了已形成的結構，所以只有全面了解膨脹劑的作用機理，并合理地控制影響其的各個因素，才能使補償收縮混凝土的使用取得理想效果。
膨脹劑的膨脹作用主要發生在混凝土澆注的初期（1-4d），一般在14d以后其膨脹率就趨于穩定。這時也是水泥水化的重要階段。如果在混凝土澆注之后沒有對混凝土進行充分的保濕養護，混凝土會大量脫水，這種情況下，由于水化反應的停止，會加大混凝土的收縮，使得混凝土的裂縫提前出現，同時由于水化所需求的水供應缺乏，會出現或者由于硫鋁酸鈣水化不充分形不成足夠的膨脹值，或者膨脹率大于水泥水化速度而影響了強度的發展，甚至膨脹能力被尚有塑性的混凝土“吸收”，這樣摻加FEA后不僅沒有對防裂起到效果，反而會加劇混凝土的開裂，所以本文作者也正是要通過本文呼吁廣大的施工技術人員，希望大家提高對FEA混凝土養護等影響因素的重視。 轉貼于
3 . FEA混凝土的配合比設計
3.1原材料的選取。
粗骨料：選用運城市新絳縣產公稱粒徑5~31.5mm，含泥量0.9%，連續級配，質量優良的碎石。
細骨料：選用運城市新絳縣產細度模數2.6，含泥量1.5%，質量合格，級配合理的中砂。
水 泥：選用運城市新絳縣威頓水泥廠生產的威頓牌P.S.A42.5低堿水泥。
粉煤灰：選用河津市電廠生產的優質Ⅱ級磨細粉煤灰，其密度2.50g/cm3，需水量比96%，45μm方孔篩篩余18.5%。
外加劑：選用北京生產的一種復合型MNC-P2高效減水劑。其摻量3.2%，減水率26.7%，7d抗壓強度比166%，28d抗壓強度比139%。
混凝土膨脹劑：選用石家莊市功能建材有限公司生產的FEA混凝土膨脹劑
3.2補償收縮混凝土的配合比設計。通過對在試驗階段技術指標的統計分析，并參考了一些國內外的技術資料，表明在保證混凝土工作性能的前提下，選用較低的砂率（38~42%），對控制混凝土的收縮裂縫有明顯的作用。優質粉煤灰摻和料的使用不僅對改善混凝土的工作性能有作用，而且由于我們選用的是需水量比小于100%的優質粉煤灰，對降低混凝土的用水量從而減少混凝土的收縮裂縫也有益處。
在選取FEA膨脹劑時，通過對不同摻量下（6~12%）混凝土的性能比較，發現較小的摻量時（6%），混凝土的膨脹效應不明顯，而較大的摻量（14%）又由于增大混凝土的用水量對混凝土的抗裂不利，而且用于防止裂縫的補償收縮混凝土因限制膨脹率不大，所以最后確定以8%作為工程應用中理想的摻量。
現以我公司施工的某工程為例介紹我們應用該技術的情況。該工程為一14層辦公樓，對結構的裂縫要求非常嚴格，又由于是在多風季節的春天施工，我們考慮該工程的重要性及特殊性，采用綜合的防裂措施來控制樓板的裂縫
4. 施工控制
如上所述，雖然補償收縮混凝土在我國開始使用已經有許多年，在理論及實踐方面都已經有許多積累，但是由于目前在建筑工程中裂縫的普遍出現，使得我們應當對補償收縮混凝土的防裂機理及施工技術做更加深刻的研究，以使這項技術在建筑工程中發揮有效的作用。
需要特別指出的是，不是摻加了膨脹劑的混凝土就一定不會開裂了。有時我們在工程施工中會發現不摻膨脹劑還好，一摻反而有裂縫。實際上膨脹劑防止裂縫不是萬能的，必須與諸多條件配合起來才能有效，其中養護不好是在施工中最容易出現的問題，尤其是在炎熱或者干燥的天氣。摻加FEA的補償收縮混凝土需要比普通混凝土更加嚴格的養護措施才能發揮其膨脹作用，保濕養護是補償收縮混凝土施工中最重要的環節。
摻有膨脹劑的混凝土必須加強養護，在混凝土澆注后的1-14d必須采取濕養護，以保證早期膨脹量得以充分發揮，避免后期膨脹過大留下隱患。考慮到施工進度的影響，如果采用覆蓋草簾的辦法困難，則在混凝土終凝以后即開始進行澆水養護，澆水次數以能保持混凝土表面濕潤為宜，養護天數不少于14天。
補償收縮混凝土增加混凝土自應力作用必須在鋼筋等的限制作用下才能產生，而不能自由膨脹，因此應當選擇適宜的配筋率以利于混凝土產生較大的自應力，配筋率以1.0~1.5%為宜。
5. 結論
在我們施工許多工程中，利用這項技術，并對混凝土施工全過程及后期的養護做全過程的跟蹤控制，特別對施工單位強調對混凝土的養護制度，在所有的工程中有效地把裂縫控制在規范要求的范圍內，業主對工程質量非常滿意。 混凝土膨脹劑不是萬能的，不是在混凝土只要摻加了膨脹劑就一定能控制混凝土的開裂，使用FEA而配制的補償收縮混凝土應通過合理的設計，并對混凝土進行充分的保濕養護，才能對控制混凝土裂縫有顯著效果，所以在施工中，要克服不敢使用膨脹劑的消極心理，對膨脹劑的應用應有客觀的認識，同時也應避免摻加了膨脹劑就萬事大吉，不注意對混凝土的養護的盲目樂觀思想，只有這樣。才能真正使膨脹劑在控制混凝土裂縫方面發揮有效的作用。
參考文獻
［1］王鐵夢 工程結構裂縫控制 中國建筑工業出版社 1998
1 工程概況
沈陽地鐵一號線保工街車站位于保工街與建設中路十字路口處， 沿建設中路呈東西向布置。車站主體結構總長 189.5m， 標準段寬 18.5m。車站兩端為兩層雙跨箱型框架結構， 采用蓋挖順作法施工， 該段長150.3m; 中間為單層雙跨的雙連拱結構， 采用暗挖法施工， 該段長 39.2m， 寬 20.84m。車站設 4 個出入口兩個風道， 其中 4 號出入口為預留， 1、2、3 號出入口采用明挖法施工， 結構型式為單層混凝土矩形結構，標準斷面凈寬 5m， 凈高 3.15m。車站位于地震基本烈度 7 度區。該場地見兩層地下水， 粉質粘土隔水層，層厚 0.30m～3.40m， 上層地下水 穩 定 水 位 埋 深7.20m～10.75m， 下層地下水屬空隙承壓水， 承壓水頭埋深 10.50m， 含水層滲透性強。車站主體暗挖段二襯(39.2m); 車站主體頂板、底板、側墻(711.1m); 車站附屬頂板、底板、側墻 (891.89m) 設計強度均為C30S10， 共計 13471.8m3 混凝土。
2 技術控制重點及施工控制目標
保工街車站結構， 設計要求使用年限為 100年， 使用期間要有足夠的強度、剛度、穩定性、耐久性， 還要做到不滲不漏， 主體結構混凝土的質量以及結構自防水的質量是關鍵所在。因此把控制混凝土裂紋作為本工程的技術控制重點， 施工時嚴格控制混凝土的坍落度、混凝土的入模溫度、混凝土產生水化熱后的內外溫差以及混凝土的澆注后的養護作為施工的控制目標。
3 配合比的設計
3.1 配合比設計要點
鑒于該混凝土屬于補償收縮混凝土 ( 是指按規定測定的 14d 限制膨脹值大于 1.5×10-4， 而 180d的限制收縮值小于 4.0×10-4 的混凝土)， 所以我們在設計該配合比時做了如下考慮:
(1) 該混凝土屬于大體積混凝土， 配合比設計時考慮摻加粉煤灰和礦渣粉， 由于粉煤灰會降低膨脹率， 所以粉煤灰摻量不高于膠凝材料總量20%。夏季混凝土的凝結時間做了適當延緩 ( 但當緩凝時間超過 15h 時混凝土的限制膨脹率要降低) 。
(2) 根據混凝土 14d 水中的限制膨脹率來確定抗裂防水劑的摻量。
(3) 根據施工現場條件、施工季節、施工工藝等對混凝土的坍落度進行確定及損失的控制。
(4) 抗裂防水劑在混凝土中的同步補償的問題(即水泥和抗裂防水劑水化速度應相適應， 解決混凝土在前 3d 塑性收縮的問題)， 將防水劑的凝結時間和水泥的凝結時間進行了對比并作了相應性調整。
一般情況下，混凝土的收縮變形，澆注30天完成40%，60 天完成65%，20 年完成98%。當這種收縮變形大于混凝土的極限拉伸時，就會產生混凝土裂縫，這些細微的裂縫，隨著時間的推移，由小到大，由不貫通到貫通，導致工程滲水漏氣，嚴重的影響人防工程平時功能和戰時功能。我們在開封市某人防工程施工中，采用補償收縮混凝土防水施工技術，有效地控制了混凝土的收縮裂縫，解決了人防工程的防水問題，在地下水位高出頂板的情況下，經過八年的驗證， 不滲不漏， 防水效果良好。這種防水施工方法已在多項人防工程中推廣應用。
1 、補償收縮混凝土的防水機理
人防工程大體積澆注混凝土，由于水泥的水化作用，釋放大量的水化熱，這種水化熱，加上入模溫度，在2 - 3 天內，可以使混凝土內部溫度升高50 - 80℃，而混凝土的線膨脹系數約為10 × 10-6/℃，當環境溫度與內部溫度溫差超過25℃時，混凝土就會產生收縮變形，當這種收縮變形|aT| 大于混凝土的極限拉ε D，在結構應力最大的部位就會產生混凝土裂縫，稱之為溫度裂縫。這種溫度裂縫，由小到大，由不貫通到貫通，導致工程滲水漏水。往往收縮變形|aT|都大于混凝土的極限拉ε D，|aT|與ε D 差別越大，混凝土的溫度裂縫和干縮裂縫就越大，|aT|與εD差別越小，混凝土的溫度裂縫和干縮裂縫就越小。目前，解決這種混凝土裂縫的辦法是在應力最大的部位設置后澆帶，待混凝土收縮變形基本完成后再澆后澆帶。補償收縮混凝土的膨脹率一般是0.02～0.05%，在混凝土中建立0.2～0.7MPa 的預壓應力，以此來抵消混凝土在硬化過程中收縮變形所產生的拉應力，使|aT| 小于或等于ε D，就不需要設置后澆帶。補償收縮混凝土控制的原則是|aT| ≤ε D，以膨脹加強帶取代后澆帶，實現無縫連續施工，達到抗裂的目的。同時，在鋼筋和鄰位混凝土的約束下，補償收縮混凝土產生適度膨脹，并轉化為壓應力，水化后的鈣礬石結晶不斷強制填充毛細孔隙，最大限度的降低總孔隙率，可以得到非常密實的收縮高強防水混凝土， 達到抗滲的目的。根據以上分析，要想改善混凝土收縮變形與極限拉伸的關系，使|aT| 小于或等于ε D，可以采取兩個方法，或是減小混凝土收縮變形|aT|，或是提高混凝土的極限拉ε D，然而，提高材料的極限拉伸是十分困難的，只要在混凝土中加入UEA 膨脹劑， 配制成補償收縮混凝土， 以混凝土的膨脹壓應力來抵消收縮拉應力，最大限度的減小混凝土收縮變形|aT|，使人防工程主體結構不裂不滲。這就是補償收縮混凝土防水的基本原理。
2 、補償收縮混凝土的施工要點
2.1 補償收縮混凝土的配合比
補償收縮混凝土的配合比必須經試驗確定.一般采用525# 硅酸鹽水泥， 按水泥用量的8 %加入U E A 膨脹劑. 拌和成補償收縮混凝土， 配合比為：水泥： 沙： 石子：UEA=1：1.56：3.32：0.49：0.08，塌落度為30%～50mm水灰比0.49，砂率32%，把凝土的膨脹率控制在0.02%～0.05%之間。
2.2 補償收縮混凝土的拌制
補償收縮混凝土要用強制式攪拌機現場攪拌，UEA 膨脹劑的加入量要有專人負責，誤差不得超過0.5%。對UEA 膨脹劑的計量裝置要定期檢查，經常調整。混凝土的攪拌時間要比普通混凝土延長40～50s，以拌和均勻為準，即達到均勻狀態才能出料。
2.3 補償收縮混凝土的膨脹加強帶設置
膨脹加強帶主要用于補償早期混凝土的收縮變形，要求設置在混凝土發生變形應力最大的部位， 一般 60m 設一道。做法： 膨脹加強帶寬2～3m，帶兩側布置密孔鋼絲網，將帶內混凝土和帶外混凝土分開。加強帶的膨脹劑的添加量為水泥用量的10%～12%，同時增設10%的水平加強筋， 與膨脹帶方向垂直布置，兩端伸出膨脹帶2m，各與上下層（內外層）鋼筋連接。
2.4 施工縫的處理
人防工程的水平施工縫一般設在墻體底板上500 和頂板下500，墻體居中預留50 ×50mm 的凹槽，要沖洗干凈，清除附石，不得有明水，然后放入橡膠止水條，橡膠止水條的放置要平直均勻，搭接長度不得少于50mm。拆模后沿施工縫上下鑿毛200mm，用UEA 防水砂漿做四層抹面。
2.5 補償收縮混凝土的養護與修補
補償收縮混凝土震搗要密實，不能漏震，澆注完的混凝土不能受陽光的直射，混凝土初凝后， 要有專人養護， 養護時間不的少于1 4天。
拆除模板后，混凝土暴露面，特別是外壁很快干燥，必須用濕草墊覆蓋養護，如果出現蜂窩麻面， 要清除松附部分， 再用內摻1 0 %UEA 膨脹劑1：2 的水泥砂漿補平。面積較大的蜂窩、露石、露筋，必須鑿去薄弱的混凝土表層和個別突出的集料顆粒，用加壓水沖洗干凈， 用內摻10%～12 %UEA 膨脹劑的豆石混凝土填實，豆石混凝土要比原標號提高一級。
3、補償收縮混凝土工程實例
開封市某人防工程，是一項大面積澆注混凝土的掘開式人防工程，東西軸線長63.7m，南北軸線長54m，鋼筋混凝土梁板結構，原設計東西軸線的中間設一后澆帶。由于安裝設備的需要，結構凈高設備房間為3.5m，會議室為4.0m 其他均為3.5m。底板標高-6.47m，局部-7.9m，混凝土澆注量4800m3。該工程所處位置系宋代汴河古道遺址，地址條件復雜，一米以上為輕質亞粘土（可耕土），1.0m 至3.5m為細沙土，天然濕度25%，3.5m 至6.5m 為亞粘土，天然濕度28%，6.5m 至8.0m 為粉沙層，天然濕度為31%，工程底板持力層為亞粘土。地耐力為10t/m2.夏季地下水位標高-1.0m，冬季地下水位標高-2.5m.開挖基坑時，采用二級井點降水，分兩層機械挖土，地梁和污水池采用三級井點降水，使地下水位始終低于施工作業面。我們根據償收縮混凝土的防水原理，在防水混凝土中加入水泥用量8 %的UEA 膨脹劑，拌制成補償收縮混凝土，把膨脹率控制在0.02%～0.05%，在混凝土中建立0.2～0.7MPa的預壓應力，以此來抵消混凝土在硬化過程中收縮變形所產生的拉應力， 使混凝土結構不裂、不滲、不漏，獲得了滿意的防水效果。
4、結語
人民防空工程是一個密閉的地下空間， 其主體結構往往因混凝土的收縮變形而產生裂縫， 導致滲水漏水， 影響工程的平時功能和戰時功能，對小于0.25mm 的混凝土結構細微裂縫，在有水的情況下，由于膨脹劑結晶強烈的生長力，可以使微縫愈合。配置合理的補償收縮混凝土，由于在混凝土中建立了定值的預壓應力，這就抵消了混凝土在硬化過程中的全部或大部分拉應力，使混凝土的收縮變形等于或小于混凝土的極限拉伸，這樣，就可以用膨脹加強帶取代后澆帶，實現無縫連續施工，縮短施工工期40～60 天。
