补偿收缩混凝土精选(九篇)

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第1篇：补偿收缩混凝土范文

在工程建设及建筑材料的使用中，普通混凝土得到了极其广泛的运用，但是，由于普通混凝土的极限延伸率较低，当有干缩、徐变、温度等因素作用时，其容易产生开裂现象，从而使混凝土结构发生渗漏、钢筋发生锈蚀，进而造成结构的使用功能及寿命受到严重的影响。普通混凝土存在的这一问题在大体积及超长混凝土结构中尤为突出，为解决这一问题，工程中常用的方法包括设置伸缩缝、后浇带以及使用补偿收缩混凝土等。伸缩缝和后浇带在工程设计时应用比较普遍，而对于补偿收缩混凝土，由于设计深度不够或者后期操作上的不规范，导致混凝土结构构件开裂的事故也偶有发生，这值得我们思考并在工程实践中总结经验、完善项目的设计。补偿收缩混凝土是由膨胀剂或膨胀水泥配制的自应力为0.2~1.0MPa的混凝土。目前，我国的补偿收缩混凝土主要用于结构自防水、填充性膨胀混凝土工程、延长建筑物伸缩缝或后浇带间距的连续浇筑的钢筋混凝土工程以及大体积的混凝土工程。从我国多年来应用补偿收缩混凝土进行各种抗裂防渗工程的建设实践看来，补偿收缩混凝土在总体上具有良好的效果，其是代替普通混凝土的较理想材料。

2补偿收缩混凝土控制裂缝的原理

当受到钢筋或其它约束力的作用时，混凝土的膨胀会受到一定的限制，同时，钢筋又会因为混凝土的膨胀而伸长，在这种条件下，钢筋中会产生一定的拉应力，而混凝土中则会产生相应的压应力（大小约为0.2MPa～1.0MPa），这种压应力能够抵消混凝土开裂的全部或部分拉应力，有效地补偿混凝土的干缩和冷缩，从而避免混凝土的开裂。同时，膨胀剂与水、水泥拌合后经水化反应会生成钙矾石晶体，这些晶体会填充混凝土的毛细孔，使其变细、减少甚至消失，从而增强混凝土的致密性，进而大幅度的提高混凝土的抗裂防渗能力，使其耐久性及抵抗侵蚀的性能得到明显的增强。如果仅仅只是简单的向普通混凝土中掺加膨胀剂，并不能有效的控制混凝土产生裂缝，与普通混凝土一样，在掺加膨胀剂，进行补偿收缩混凝土的配置时，也必须严格遵守设计、施工、材料三者紧密结合的原则。混凝土的限制膨胀率是衡量混凝土补偿收缩能力的重要指标。因此，在进行补偿收缩混凝土配合比设计时，必须根据原材料（如：所采用的水泥、外加剂等）的情况、混凝土的标号及塌落度、配筋的分布、构件的尺寸、工程结构构件的约束状态、粉煤灰的掺加量及膨胀剂的质量等进行严格的控制；同时，在设计及试配的过程中，要根据工程构件不同部位的约束情况，合理设计混凝土限制膨胀率的大小、进行严格的测试，在确保混凝土强度及抗渗能力的基础上，有效确定膨胀剂的合理掺量。

3补偿收缩混凝土的配合比设计

在进行补偿收缩混凝土的配合比设计时，除了对膨胀剂进行合理的选择，还应充分了解影响混凝土限制膨胀率的因素。

3.1膨胀剂的选择

目前，市场上可供选择的膨胀剂种类十分繁多，不同膨胀剂的质量也不尽相同。同时，在合格的膨胀剂产品中，膨胀剂的性能及其膨胀率的大小也存在许多的差异，例如：一些膨胀剂具有较高的膨胀率，但其在干空中的收缩率也较大，这就会产生膨胀、收缩落差较大等现象，从而影响混凝土的质量。因此，在进行膨胀剂选择时，必须对膨胀剂的质量进行充分的了解，对膨胀剂的质量及其膨胀率的大小进行严格的分析、检查，从而筛选出合适的膨胀剂产品。

3.2补偿收缩混凝土配合比的影响因素

在膨胀剂掺量固定的情况下，砂浆的限制膨胀率要远小于净浆，而混凝土的限制膨胀率又要远小于砂浆，这主要是因为影响混凝土限制膨胀率的因素十分复杂。一般来说，影响混凝土限制膨胀率的因素除了水、水泥、砂、石外，还包括外加剂、混凝土的塌落度及其凝结时间、膨胀剂的掺量以及粉煤灰的掺量等。

（1）膨胀剂的掺量。一些观点认为，只要简单的向普通混凝土中掺加膨胀剂，就能配制微膨胀的混凝土，从而有效的控制混凝土产生裂缝的现象，显然，这种观点是错误的。在进行补偿收缩混凝土配制时，如果膨胀剂的掺入量不足或膨胀剂的膨胀率过低，其在混凝土中产生的钙矾石晶体就会偏少，虽然所产生的钙矾石晶体也能部分的填充混凝土的毛细孔、提高混凝土的抗渗能力，但其所产生的膨胀是比较微小的，其补偿混凝土收缩的能力是远不够的，在此情况下，混凝土剩余的收缩变形会远大于混凝土的极限延伸率，使得补偿收缩混凝土的效果远达不到设计要求。因此，在进行补偿收缩混凝土配制时，只有根据混凝土的限制膨胀率大小来确定膨胀剂的掺量，产生足够的钙矾石晶体，才能显著提高混凝土的膨胀率，使混凝土的膨胀性达到设计的要求。显改善混凝土的和易性，降低大体积混凝土的水化热，控制混凝土的温差收缩应力。因此，在配制补偿收缩混凝土时，为了使配制的补偿收缩混凝土的限制膨胀率不至于偏低，技术人员需要在计算膨胀剂掺量时，将粉煤灰的量计入到胶凝材料中，从而使混凝土的限制膨胀率达到设计的要求。

（3）外加剂。混凝土外加剂标准中规定，一等品外加剂28天的混凝土收缩率比不大于125%，合格率28天的混凝土收缩率比不大于135%。一般情况下，28天外加剂推荐掺量下的混凝土与空白混凝土的收缩率比应当在115%~129%之间，由此可见，外加剂的使用可以大幅度的加大混凝土的收缩，并且，当外加剂掺量越多时，混凝土的收缩就越明显；与此同时，外加剂的使用已经成为泵送混凝土施工时的重要组成部分，因此，为了达到泵送混凝土施工的要求，混凝土膨胀剂的选择及掺量也应得到相应的提高。

（4）混凝土塌落度。在同一膨胀剂掺量下，混凝土的塌落度越大，混凝土的膨胀率就越小。故采用泵送混凝土时，要配制抗裂性好的补偿收缩混凝土，必须提高膨胀剂的掺量。

（5）混凝土凝结时间。当混凝土的凝结时间较短时，水泥的水化反应就比较快，混凝土早期的收缩现象也就比较明显；而混凝土凝结时间过长，膨胀剂的膨胀能就会消耗在混凝土的塑性阶段。从实际的工程实践应用来看，补偿收缩混凝土的凝结时间最好控制在10-18小时内，大体积混凝土要采用时间的上限。综上可知，影响限制膨胀率的因素是多方面的。对于设计来说，应在设计图纸中说明哪些结构部位采用补偿收缩混凝土，并提出设计强度等级、抗渗等级以及14天水中限制膨胀率指标。由于不同厂家的膨胀剂质量有所不同，因此，施工单位可以通过实验来确定膨胀剂的掺量。对于大体积混凝土工程或地下工程，补偿收缩混凝土的抗压强度标准可以标准养护60d或90d的强度为准；除此以外，应以标准养护28d的强度为准。

4设计中补偿收缩混凝土的合理使用

现行《补偿收缩混凝土应用技术规程》（JGJ/T178-2009）规定：设计使用补偿收缩混凝土时，应在设计图纸中明确注明不同结构部位的限制膨胀率指标要求。即在进行膨胀剂及掺量选择时，应该根据不同工程结构部位的受约束程度及补偿收缩所需的膨胀能，明确限制膨胀率的取值。《补偿收缩混凝土应用技术规程》中对不同结构部位的限制膨胀率设计取值，从表中的数据可以看出，在同一结构中，由于不同部位的约束程度和收缩应力不同，其限制膨胀率的设计取值也不相同，例如：墙体结构的约束程度要高于水平梁板结构、养护条件相比较差，故其限制膨胀率取值相对较高。另外，大的限制应该用大的膨胀进行补偿，故后浇带、膨胀加强带的取值最大；同时，对于强度等级大于等于C50的混凝土、约束程度大的桩基础底板、结构总长度大于120m、环境相对湿度低、收缩变形大的部位，限制膨胀率取值要适当提高。对于大体积、大面积及超长混凝土结构可采用膨胀加强带的措施来实现结构的无缝或少缝设计。在施工组织中，可根据现场情况采取整体连续浇筑或局部连续浇筑，通过设置连续式、间歇式或后浇式膨胀加强带来实现。膨胀加强带的设置间距可按照常规后浇带的设置原则进行，宽度取为2000mm，两侧用密孔钢丝将带内外混凝土分开；非沉降的后浇式膨胀加强带可在两侧补偿收缩混凝土浇筑28d后浇筑，大体积混凝土的膨胀加强带应在两侧的混凝土中心温度降至环境温度时浇筑。对于补偿收缩混凝土而言，均衡配筋可以保证在需要补偿收缩的部位产生均匀有效的膨胀，因此强调在全截面应双层双向配筋，对于混凝土底板，钢筋间距在150~200mm范围内；对于楼板，钢筋间距在100~200mm范围内；对于屋面板、墙体水平筋，钢筋间距在100~150mm范围内。当地下室外墙的净高度大于3.6m时，在墙体高度的水平中线部位上下500mm范围内，水平筋的间距不应大于100mm；当房屋平面形体凹凸时，在房屋凹角处的楼板、房屋两端阳角处及山墙处的楼板、与周围梁墙和柱等构件整体浇筑且受约束较强的楼板，宜加强配筋；建筑的出入口位置，结构截面变化处、构造复杂的突出部位、楼板空洞、标高不同的相邻构件连接处，宜加强配筋。实际工程项目中，不少工程的地下部分存在结构超长问题，设计工程师经常采用掺膨胀剂的方法进行处理，但在表述上往往还不够准确，现将设计中常见的两条按照《补偿收缩混凝土应用技术规程》整理如下：

（1）基础筏板及地下室外墙、顶板混凝土内需掺加低碱抗裂型防水膨胀剂，掺量8%~10%（具体掺量须经试验确定，要求膨胀率≥0.015%），且均需掺加抗裂纤维0.9kg/m3防裂。重新表述为：基础筏板、地下室外墙及地下室顶部梁板采用掺抗裂纤维的补偿收缩混凝土，抗裂纤维的掺量为0.9kg/m3，不同结构部位补偿收缩混凝土的限制膨胀率见表1，各部位的混凝土强度等级及抗渗等级应符合相关要求。

（2）地下部分设置后浇带，宽度800mm，位置详见具体施工平面图，后浇带处梁板钢筋均应贯通；后浇带内混凝土强度等级提高一级，后浇带内掺低碱型微膨胀剂，具体掺入量由产品说明及试验确定，并应符合规范《混凝土膨胀剂》的规定。重新表述为：本工程地下部分设置后浇带，宽度800mm，位置详见具体施工平面图，后浇带处梁板墙钢筋均应贯通，后浇带内采用补偿收缩混凝土，其设计强度等级比两侧混凝土提高一级，补偿收缩混凝土的限制膨胀率见表1，抗渗等级符合相关要求。

5结束语

第2篇：补偿收缩混凝土范文

关键词:补偿收缩混凝土;裂缝;养护

影响混凝土裂缝的因素错综复杂,为解决混凝土裂缝问题,设计、施工、材料等方面都采取了种种措施;但裂缝还是经常产生;虽然细小的裂缝不会对结构的安全性带来严重影响,面且规范中也允许构筑物有一定范围的裂缝,但是,如能控制混凝土不产生裂缝,也会大大提高混凝土工程的耐久性和抗渗漏水或抗腐蚀性介质对钢筋的锈能力。因此,对混凝土的裂缝进行控制日益受到工程界的重视。

一、补偿收缩混凝土控制裂缝的原理

现时市场上的膨胀剂大部分都是硫铝酸盐型膨胀剂, 其膨胀源是钙矾石(C3A.3CaSO4.32H2O)。为配制补偿收缩混凝土。最常用的方法是在混凝土中掺加膨胀剂。掺加膨胀剂配制的补偿收缩混凝土与普通混凝土一样,必须循设计、施工、材料三者紧密结合的方式来解决混凝土的裂缝问题。而认为只要掺加了膨胀剂,就能控制混凝土不产生裂缝的概念是错误的。因为,在设计配筋和施工合理的条件下,衡量补偿收缩混凝土补偿收缩能力的最重要的指标是混凝土的限制膨胀率。在应用中,必须根据采用的水泥、外加剂等原材料情况,以及设计上的配筋分布和配筋率情况、工程部位的约束状态、构件的尺寸、混凝土的标号、施工面积、混凝土的塌落度、是否掺加粉煤灰、膨胀剂的质量等进行合理的抗裂混凝土配合比设计。在设计和试配补偿收缩混凝土配合比时,除对混凝土的强度、抗渗等指标进行检验外,最重要的是进行混凝土限制膨胀率的测试,根据工程不同部位约束的大小,来设计混凝土限制膨胀率的大小,从而确定膨胀剂的合理掺量。

当混凝土膨胀时受到钢筋或其他限制物的限制,钢筋则因混凝土的膨胀而伸长,此时在钢筋中产生拉应力,在混凝土中相应产生压应力,这种压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或部分拉应力,在混凝土中产生0.2MPa～0.8MPa预压应力,能有效地补偿混凝土的干缩和冷缩,从而避免混凝土的开裂。同时,大量的钙矾石晶体填充了混凝土的毛细孔缝,改善了混凝土的孔结构,使毛细孔变细、减小,增加了致密性,显著提高了混凝土的抗裂防渗性能及耐久性和抵抗周围环境介质侵蚀的能力。适用于结构自防水、抗裂防水混凝土和超长混凝土结构的无缝施工等场合。

二、补偿收缩混凝土的配合比设计

在进行补偿收缩混凝土的配合比设计时,除应进行常规的试验外,还应增加对混凝土的限制膨胀率的设计、测试内容。

1、膨胀剂的选择

目前市场上膨胀剂的品种很多,质量存在参差不齐,甚至还存在不合格、假冒、伪劣的产品。在合格的膨胀剂中,产品的性能也不尽相同,其膨胀率的大小存在高低之别。有的膨胀剂虽然膨胀率高,但干空的收缩率很大,存在膨胀与收缩“落差”太大的现象。因而在选择膨胀剂时,必须检验膨胀剂的膨胀率。只有对膨胀剂的质量有了充分的了解,才能选择适宜的膨胀剂。

2、补偿收缩混凝土配合比设计原则

研究表明,在固定膨胀剂掺量的情况下,混凝土的限制膨胀率远小于砂浆的限制膨胀率,而砂浆的限制膨胀率又远小于净浆的限制膨胀率,这是因为影响混凝土的限制膨胀率的因素远多于砂浆净浆,除砂、石、水泥品种、水灰比、砂率等对混凝土的限制膨胀率有影响外,以下因素对混凝土的限制膨胀率起着显著的作用,如膨胀剂的掺量、外加剂、混凝土塌落度、混凝土凝结时间、混凝土标号及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰掺量等。

1)、膨胀剂的掺量

有些观点认为,只要掺加了膨胀剂,配制的混凝土就是微膨胀混凝土。这是一个错误的观点。因为膨胀剂掺量不足或膨胀剂的膨胀率偏低时,其所产生的少量的钙矾石晶体仅起填充混凝土的毛细孔的作用,即提高了混凝土的抗渗性,所产生的微膨胀非常小,补偿收缩混凝土收缩的能力远远不够,混凝土剩余的收缩变形远大于混凝土的极限延伸率。只有生成较多的钙矾石晶体产物时,混凝土才会产生良好的微膨胀性。膨胀剂掺量越低,混凝土的限制膨胀率越小。提高膨胀剂的掺量能显著提高馄凝土的膨胀率。因而,应根据所配制的混凝土的限制膨胀率的大小来确定膨胀剂的掺量。

2)、外加剂

混凝土外加剂标准中规定,一等品外加剂28天的混凝土收缩率比不大于125%,合格率28天的混凝土收缩率比不大于135%。一般在推荐掺量下,28天掺外加剂的混凝土与空白混凝土的收缩率比在115—129%的范围内。从以上可知,外加剂是增大混凝土收缩的,并且,掺量越大,混疑土的收缩越大。目前,大多数工程采用泵送混凝土施工,外加剂已成为混凝土的第五组分。因而在配制泵送补偿收缩混凝土时,应适当提高膨胀剂的掺量。

3)、混凝土塌落度

混凝土的塌落度越大,在同一膨胀掺量下,混凝土的限制膨胀越小。故采用泵送混凝土时,要配制抗裂性好的补偿收缩混凝土,必须提高膨胀的掺量。

4)、混凝土凝结时间

混凝土的凝结时间太短,水泥的水化反应较快,混凝土的早期收缩现象较大,混凝土的凝结时间太长,膨胀剂的膨胀能大都分消耗在塑性阶段。膨胀剂的混凝土的凝结时间宜控制在l0—20小时的范围内,一般厚度的构件采用下限,大体积混凝土采用上限。

5)、混凝土标号和每方混凝土中的水泥用量

纵观混凝土的裂缝情况,低标号的混凝土开裂较轻,高标号的混凝土开裂较重。混凝土标号越高,每方混凝土中的水泥用量越大,混凝土的收缩越大,因此,必须相应提高膨胀剂的掺量。

6)、粉煤灰

在混凝土中掺加适量的粉煤灰,可明显改善混凝土的和易性,降低大体积混凝土的水化热,控制混凝土的温差收缩应力。但粉煤灰对混凝土干缩率的影响目前还没有统一的观点,有的人认为粉煤灰增大混凝土的干缩率,有的人认为基本无影响。不管粉焊灰是增大还足不影响混凝土的干缩率,它对掺膨胀剂的混凝土的膨胀率是有影响的。在配制补偿收缩混凝土时,必须把粉煤灰的量计入到胶凝材料中,即计算膨胀剂掺量时,应把粉煤灰的量一并加到水泥中计算。否则,混凝土的限制膨胀率明显偏低。

第3篇：补偿收缩混凝土范文

关键词：补偿收缩混凝土；施工质量

一、引言

补偿收缩混凝土是近年来对超长现浇结构发展起来的一种新型混凝土品种。通过在普通混凝土中掺入一定数量的膨胀剂，水化后产生一定量的体积膨胀，在相邻钢筋的约束下，在结构中建立一定量的预压力，从而使混凝土不裂不渗，实现混凝土结构的超长无缝施工。

本工程地下室底板及挡土墙、后浇带及加强带采用高效抗裂防水剂配制的膨胀（补偿收缩）混凝土施工。为提高本工程地下室结构的抗裂防渗能力，采用HCSA型高效抗裂防水剂配制成设计要求的膨胀混凝土，且在13轴到15轴之间，35轴到38轴之间设两条连续式膨胀加强带，带宽2m。

二、施工控制要点

我单位首次接触该类工程施工，如何组织施工，对关键部位进行施工质量控制，以及施工缺陷处理成为施工关键。

按照膨胀加强带分为三个部分，分别为Ⅰ区（1-13轴）、Ⅱ区（15-36轴）、Ⅲ区（38-46轴），13-15轴、35-38轴为膨胀加强带。

1.关键部位施工方法

由于本工程筏板与防水板之间存在80cm的高差，此处模板设置成为重点，为保证混凝土浇注时此处能振捣密实，除在筏板与防水板之间设置立模外，还应在防水板上皮钢筋下面设置一层密目铁丝网。

密目铁丝网应采用10#铁丝与防水板顶部钢筋绑扎在一起，以防止侧面混凝土往上翻浆。

2.混凝土施工注意事项

（1） 在浇灌混凝土前，模板及钢筋间的所有杂物必须清理干净。

（2） 采取分块一次性整体浇筑的施工方式，根据后浇带、施工缝分为数个施工段，施工段浇筑方向采取“一个坡度，循序推进，一次到位”的浇筑方法，使混凝土暴露面最小，浇筑强度最大，浇筑时间最短。在计划浇筑区段内连续浇筑混凝土，不得中断；混凝土浇筑以阶梯式推进，浇筑间隔时间不得超过混凝土的初凝时间。

（3） 混凝土振捣要振捣密实，不能漏振、欠振，也不可过振。振捣时，快插慢拨，振点布置要均匀，振捣时间以混凝土不泛浆，不出气泡为止。每间隔1～2个钢筋网格必须进行一次振捣，振捣时间不少于10秒，不长于30秒。在施工缝、预埋件及穿墙管道处应加强振捣，以免振捣不实，造成渗水通道。振捣时应尽量不触及模板和钢筋，以防止其移位、变形，需要特别注意的是：①严禁用振捣棒别钢筋下料，防止已经收面的混凝土被传导振裂，严禁用振捣棒振动钢板止水带，防止已经浇筑完毕的钢板止水带与混凝土之间出现裂隙，丧失止水效果，钢板止水带的部位采用人工插捣；②底板与外墙的阴角加强振捣，宜采用二次振捣工艺。

（4） 应注意混凝土接茬时间不得超过混凝土初凝时间，避免出现施工冷缝，造成渗水隐患，混凝土接茬时间不得超过5小时。混凝土浇灌前应充分考虑到各种不利因素，合理安排施工进度，完善技术措施，确保不出现“冷缝”。

（5） 底板成型完，由于混凝土表面水泥浆较厚，应首先用长刮尺刮平，分散水泥浆，然后快速贴覆塑料薄膜。

（6） 防水外墙及其他立面混凝土浇筑完成，拆模后，如不能及时回填，需要在外表面刷一层养护剂。

3.养护

底板：为防止温度应力和失水干缩引起混凝土开裂，混凝土浇注完成后要覆盖塑料薄膜、毛毡，并洒水进行保湿养护。份两种方法，具体做法如下：

保湿养护方式――振捣刮平后，立即覆盖塑料薄膜、毛毡，避免水分散失，表面混凝土终凝或能上人后，24小时洒水养护。在养护其间，混凝土不得发白。

蓄水养护方式――混凝土终凝之后，部分区域即可分区筑坝蓄水养护，蓄水深度不小于5厘米。确保底板在14d内保持湿润状态，在养护其间，混凝土不得发白。

墙体：混凝土终凝后松动固定模板的螺栓，在模板顶部浇水对墙体混凝土进行养护，应带模养护7d，模板拆除后，应避免墙体暴露，受阳光直射，干燥太快易产生开裂，因此应涂刷混凝土养护剂养护，确保墙体不开裂。混凝土的养护期均不小于14d。

三、施工缺陷处理

⑴墙体混凝土预留的水平施工缝和竖向施工缝应在迎水面进行混凝土自防水的修补处理，在浇筑混凝土时沿缝顶预留凹槽。穿墙管（盒）、固定模板的对穿螺栓等节点位置、应开凿凹槽。应先用清水将凹槽冲洗干净，再涂刷一层混凝土界面剂，然后再用膨胀水泥砂浆填实抹平并湿润养护14d，也可在修补部位表面涂刷防水涂料。

⑵现浇混凝土所产生的外观质量缺陷，应按照现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的相关规定进行处理。较大的蜂窝、孔洞等应采用比结构混凝土高一个强度等级的补偿收缩混凝土进行修补；对有防水要求的部位，还宜在修补的表面采用膨胀水泥砂浆进行防水处理，采用补偿收缩混凝土或膨胀水泥砂浆修补的部位湿润养护14d。

⑶对于贯穿性的混凝土裂缝，当混凝土有防水要求时，应采用压力灌浆法进行修补。对于非贯通性的混凝土裂缝，可进行表面封堵，也可沿着裂缝开凿凹形槽，采用刚性防水材料或膨胀水泥砂浆修补。

四、施工总结及改进措施

根据现场施工情况，以下位置比较容易出现质量问题，现总结并提出改进措施。

1.快易收口网

快易收口网为成品，只设置了支撑钢筋，底部做封堵。在施工中出现向一侧偏移现象，虽不影响整体质量，但为提高施工水平，建议在快易收口网两侧加设定位钢筋，防止在混凝土浇筑过程中变向、位移。

2.沉降缝

沉降缝位置由于设置水平防水钢板，板厚较小，钢筋比较密集容易造成漏浆。 建议设置梳形板，防止漏浆。

3.上翻导墙

上翻导墙位置一般设置吊模，吊模下部有空隙，混凝土流动，不易振捣。建议设置密目网。为保证对混凝土的有效隔离，密目网需设置在剪力墙主筋内侧，使用钢筋有效固定（焊接在主筋上）。并且深入下层基础一定深度（不小于15cm）；在没有钢筋的区域，需增加定位筋。

五、总结

根据后期蓄水试验，地下室防水满足设计要求。通过对聊城昌润莲城1#楼地下室结构自防水混凝土的施工，完善了我单位在补偿收缩混凝土施工质量控制方面的经验。并且经过测算，节省外防水费用16万元；另外，缩短了地下工程施工工期，取得良好的施工效益，本技术在后期8#楼、9#楼工程中被广泛应用。

参考文献：

[1]补偿收缩混凝土应用技术规程（附条文说明）JGJ/T 178-2009

第4篇：补偿收缩混凝土范文

关键词：混凝土裂缝 补偿收缩混凝土；聚丙烯改性纤维

混凝土裂缝问题是混凝土工程中的一个相当普遍的技术难题，混凝土产生裂缝的原因较多，涉及到岩土地基、材料应用、结构设计、施工及环境等诸多方面。高层建筑地下室承担着战备、停车和储藏等功能，并且大多数地下室常年处于有水环境中，因此地下室的底板、外墙、顶板均设计为有抗渗要求的混凝土结构，但地下室外墙又具有壁薄、施工质量不易控制等特点。

1地下室混凝土外墙裂缝的特点

工程实践表明，地下室外墙裂缝大多发生在与柱或筒体相连接的墙体上，裂缝一般与底板垂直，相对于整面墙基本呈对称分布。第一条裂缝一般出现在距柱边约0.3m～0.6m，其余裂缝在墙中均匀分布且内外墙均有，位置相近。墙暗柱处、壁柱边、楼层梁在墙上的支座附近均为裂缝多发区域。

2地下室外墙裂缝的成因分析

2.1 混凝土自身的原因

混凝土是一种由骨料、水泥、水、气体等组成的矿物质材料，其中水泥是混凝土中的主要材料。水泥的热膨胀系数大，水泥水化会带来体积收缩，而砂、石等骨料的热膨胀系数小，在温度、湿度变化条件下，混凝土逐步硬化的同时产生体积变形，但由于水泥石与骨料的变形差异很大，且它们之间的变形不是自由的，产生相互约束力即混凝土收缩拉应力，当混凝土的收缩达到一个极限，即产生的收缩拉应力大于混凝土的极限抗拉强度时，混凝土就被拉裂出现裂缝。

2.2高强度混凝土的原因

高层地下室外墙混凝土的设计强度一般为：C30、C35、C40、C50（不低于C30），抗渗等级一般为S8、S10、S12（不低于S8）。随着混凝土强度等级的提高，混凝土的早期强度也逐渐提高，混凝土的早期弹性模量也迅速增加，从而丧失了强度较低时普通混凝土具备的早期应力和松驰能力。早期弹性模量迅速增加导致混凝土收缩应力大大增加，最终造成混凝土的早期开裂。

2.3商品混凝土的自身原因

商品混凝土的应用较为广泛，试验数据表明商品混凝土的收缩率从以往的0.04%～0.06%增加到0.06%～0.08%，造成结构出现裂缝的几率大大增加。

2.4地下室外墙本身的原因

地下室混凝土外墙的特点是墙的厚度远远小于墙的长度和宽度，当墙的高度与长度比小于（或等于）0.2时，墙体在温度收缩变形及底板约束作用下，墙内出现水平拉应力，当水平拉应力超过混凝土的抗拉强度时，墙面中部就会出现第一条竖向裂缝，将板一分为二，两块板的水平应力重新分布。如果此时板内的水平拉应力仍然大于混凝土的抗拉强度，则形成第二批裂缝，以致墙体裂缝有序出现。此外，实际工程中能自由变形的构件或结构物是不存在，地下室混凝土外墙的变形总是受到配筋和相邻底板、顶板等结构的整体限制，在此限制下，地下室外墙也易开裂。

3复合型补偿收缩混凝土的概念

3.1 补偿收缩混凝土

在混凝土中加入适量的膨胀剂或采用膨胀水泥，在适当的施工和养护下，依靠本身的化学反应，产生一定的膨胀，在钢筋和周围其他条件的约束下，在混凝土中建立一定的自应力，即为膨胀混凝土。膨胀混凝土在有水养护时产生一定的膨胀率，以补偿混凝土早期的收缩。混凝土在水泥水化硬化过程中，能产生一定体积膨胀力，在钢筋限制下其膨胀力转化为预压应力，国际上一般按建立的预应力值大小划分能在混凝土中建立0.2～0.7Mpa预应力，这种以补偿混凝土收缩为目的的混凝土称为补偿收缩混凝土。

地下室混凝土外墙受到配筋、梁、柱、板等相邻部分以及结构整体性的限制约束，当限制收缩力达到一定的极限值就易引起墙体混凝土的开裂。利用混凝土凝结硬化时产生一定量的膨胀恰好可以抵消混凝土自身有害的限制收缩，从而达到避免或大大减轻混凝土开裂的目的，这就是补偿收缩混凝土的理论依据。

3.2聚丙烯改性纤维

聚丙烯改性纤维是以聚丙烯为主要材料，由丙烯聚合而成，溶体仿丝类物资，加以增强添加剂及改性工艺制造而成的高强度特种纤维。作为一种新型高分子建筑材料，聚丙烯改性纤维具有强度高、比重轻、不吸水的特点，可用于混凝土中起防裂、抗渗、抗冲磨的作用。CTA Fiber(PP) 聚丙烯改性纤维是使用比较广泛的一种聚丙烯改性纤维，它的纤维断面为异状（“Y”型），加大了与水泥材料的握裹力，使掺有纤维的混凝土的极限拉伸率提高。该纤维可以迅速轻易地与混凝土材料混合，分布均匀、彻底，纤维的分布形式可以大大削弱塑性收缩应力，将收缩的能量分散到每立方上千万条具有抗拉强度且弹性模量相对较低的纤维单丝上，增强了混凝土的韧性，抑制了微细裂缝的产生和发展，避免了贯通毛细孔道的形成，保证了集料的均匀级配，可以发挥更为有效的抗裂防渗作用。

3.3复合型补偿收缩混凝土

复合型补偿收缩混凝土是掺加聚丙烯改性纤维的膨胀混凝土，这种混凝土是以实际工程为研究对象，以试验和理论计算为先导，以优化混凝土材料的配合比，改善混凝土的力学性能和变形特点为目的，充分发挥了聚丙烯改性纤维抗裂防渗的物理作用和膨胀剂膨胀抗裂的化学作用。

4工程应用实例

4.1复合型补偿收缩混凝土的配合比设计

在充分分析地质的情况基础上，针对大体积超长混凝土结构的特点，充分满足设计要求和规范标准的规定，在试验室配制C40、P12复合型补偿收缩混凝土，组成材料为：

⑴.水泥：选用普通42.5硅酸盐水泥，控制水泥中C3A的含量（C3A≤6%），水泥单方用量：400～405 Kg/m3。

⑵.细骨料：选用石英含量高、颗粒形状浑圆、洁净、具有平滑筛分曲线的中粗砂，含泥量≤3%，砂中云母含量

⑶.粗骨料：选用硬度高、强度大，且最大粒径5mm～25mm的碎石，控制针状、片状的碎石含量不得大于5%。

⑷.外加剂：膨胀剂选用JEA型混凝土膨胀剂，掺量为水泥用量的8%～10%。泵送剂选用SMF-4型粉体高效泵送剂，掺量为水泥用量的2.5%左右。

⑸.掺合料：选用二级以上的粉煤灰，粉煤灰单方用量：70Kg/m3左右；

设计配合比为：

水泥:砂:石子:水:粉煤灰:纤维:膨胀剂:泵送剂

4.2混凝土制备的质量控制

施工前与商品混凝土搅拌站进行充分的技术交流，要求混凝土的制备要达到四点要求。一.认真履行各类材料的进场检验和复试，确保材料满足设计要求；二.严格执行混凝土的设计配比，控制外加剂、掺合料、聚丙烯改性纤维的掺加量，严禁漏掺、少掺、多掺。三.注意投料顺序，先将CTA Fiber(PP) 聚丙烯改性纤维和砂石加入拌合，充分搅拌均匀，不低于90S，再加入水泥和其他外加剂进行搅拌，搅拌时间不低于90S。四.先生产样品混凝土，按规定预留试块，生产样品混凝土进行标准条件养护和拟现场条件养护，试验其抗压、抗拉强度及抗渗性能，检验合格后方可用于工程施工。

第5篇：补偿收缩混凝土范文

关键词：微膨胀混凝土 补偿收缩 抗裂 自应力随着混凝土越来越广泛的被应用在建筑工程施工中，人们对混凝土的性能也逐渐提出了更高的要求。在不同的建筑工程施工中，根据设计需要的不同，对混凝土的特殊要求也有很大差异，这时就需要使用相应的添加剂来满足这一需求。膨胀剂就是一种较为常见的混凝土添加剂，膨胀剂的应用可以使混凝土的收缩得到很好的补偿、防止混凝土出现裂缝、提高混凝土抗裂性、抗渗性和抗冲击性等，极大的提高了混凝土的基本性能，同时也提高了建筑工程的施工质量。因而，微膨胀混凝土的应用是具有很大实用价值和实际意义的。常见的膨胀剂一般为：硫铝酸钙类、氧化钙类、氧化钙-硫铝酸钙类、 氧化镁类。

1、微膨胀混凝土种类和功能

在当前的建筑工程施工中所采用的微膨胀混凝土的种类可以按照使用功能的不同将其分为补偿性收缩混凝土、填充用微膨胀混凝土和自应力混凝土等三种形式。其功能作用则分别为补偿收缩、抗裂防渗、产生自应力、抗冲击、防震等，具体分析如下所示：

1.1补偿收缩

当混凝土的体积受到约束时，因其体积膨胀而产生压应力的全部或大部分补偿了因水泥硬化收缩而产生的拉应力，这种混凝土称为补偿收缩混凝土。补偿收缩是微膨胀混凝土的主要功能，其目的在于减轻或避免混凝土因体积收缩而引起的开裂。混凝土在使用过程中，经常由于干燥失水、温度降低等原因而导致混凝土体积收缩，这是众所周知的。而微膨胀混凝土在硬化过程中所产生的膨胀可以用来补偿和抵消混凝土的收缩，从根本上去消除导致混凝土开裂的因素，达到限制开裂，提高混凝土耐久性的目的。

1.2产生自应力

自应力是一种预应力，是由化学能所产生的，因此又叫做化学预应力。微膨胀混凝土有足够的膨胀能来张拉钢筋。并且能够根据钢筋配置的方向作多向张拉，从而产生预应力。当混凝土体积受到一定约束时，因其体积膨胀而产生的压应力，除抵消水泥硬化收缩产生的拉应力外，还有剩余部分压应力储存于混凝土内部，这种混凝土称为自应力混凝土。微膨胀混凝土具有的自应力，能够提高构件或制品的承载与工作能力，同时也有减免混凝土裂缝的功效。

1.3抗裂

与普通混凝土相比，6%掺量的膨胀纤维混凝土的抗裂能力可以提高近90%。由于膨胀纤维在混凝土中乱向分布，这种分布形式有助于消弱混凝土塑性收缩及冻融时产生的应力。在每立方米微膨胀混凝土中有上千万条纤维单丝，这些纤维单丝抗拉强度高，并且弹性模量相对较低，因此，混凝土收缩的能量被分散到纤维单丝上。使混凝土的韧性在很大程度上得以加强，从而抑制了微细裂缝的产生和发展。此外，膨胀纤维经特殊的生产工艺进行了表面处理.使之与水泥基料有极强的粘结力，所以，它可以迅速井轻易地与混凝土材料混合，并且分布极其均匀，彻底。

1.4抗冲击及抗震

由于微膨胀混凝土内的膨胀纤维采取了独特的表面处理工艺，使其可以和水泥基料紧密地结合在一起，提高了混凝土的整体强度。因为握裹水泥的高强纤维丝相粘联成致密的、乱向分布的网状增强系统。混凝土一旦受到冲击，纤维便会吸收大量的能量。有效减少了集中应力的作用，并且使混凝土中裂缝不能迅速扩展，从而增强了混凝土的抗冲击及抗震能力。

2、工程中微膨胀混凝土的应用

由上述对微膨胀混凝土的功能分析可以看出，微膨胀混凝土在建筑工程中的应用范围主要是为了提高结构的抗渗性、抗裂性和气密性。其具体的应用方法分别如下所述：

2.1提高结构的抗渗性

膨胀纤维控制了混凝土表面的析水与集料的离析，降低了混凝土中直径为50um-110um的孔隙的含量.从而可以大大增强混凝土防水抗渗的能力。一方面，大量的膨胀纤维均匀分布在混凝士中，纤维之间彼此相粘连，从两可以承托骨料。另一方面，大量的微细纤维可以有效地抑制混凝土早期干缩微裂纹的产生及发展，从而减少了混凝土的收缩裂缝，并能有效抑制连通裂缝的产生。

2.2提高结构的抗裂性

由于要在混凝土中配置一定数量的钢筋，因此，在工程中往往会对结构边界有一定的约束作用。加之普通混凝土存在干缩，蠕变、温差效应所造成的收缩变形现象，因此，就会产生拉应力，一旦产生的拉应力大于混凝土的极限拉应变，就会使混凝上表面出现裂缝。由于微膨胀混凝土具有补偿收缩功能，所以.在强度增长过程中，也就是产生体积膨胀的过程中，会在混凝土内部产生压应力和压应变，从而可以补偿各种收缩变形，抵消产生的拉应力，有效地提高结构的抗裂性。

2.3提高结构的气密性

气密性是指混凝土的抗气渗性。微膨胀混凝土可以提高混凝土的气密性，这是因为：第一，有了钢筋的限制，水化所产生的钙矾石晶体尺寸较小。并且分布较密，第二，随着混凝土的养护，钙矾石晶体文不断填充其间的孔隙，从而增加了混凝土的密实性。一般来讲，微膨胀混凝土的气密性要比普通混凝土高2倍～3倍。

3、微膨胀混凝土的质量控制

为了能够更好的实现微膨胀混凝土的功能特性，在施工中就应当加强对施工的质量控制，确保施工人员是严格按照技术要求的规范进行操作施工。在为微膨胀混凝土的进行质量控制时，尤其需要注意到以下三点事项：

3.1适当增大搅拌所用的时间

与普通混凝土相比，微膨胀混凝土中因为加入了一定的膨胀剂，如聚丙烯纤维等，为了使其更好更均匀的分散在混凝土内，就应当适当的增多搅拌所用时间，但需要注意的是时间的延长也不能过长，这会对纤维造成一定的损坏，影响混凝土的质量。

3.2做好振捣工程

微膨胀混凝土在进行浇筑时同样需要进行全面合理的振捣，以增大混凝土的密实性，防止出现蜂窝、麻面的现象。因而在浇筑的过程中应当加强重视，确保混凝土振捣密实，没有漏振、过振的现象。

3.3加强混凝土养护

只有当混凝土早期养护过程中有充足的水分时，膨胀纤维院水剂才能发挥作用，为了充分发挥膨胀纤维防水剂的补偿收缩作用，混凝土在潮湿环境下的养护时间不得少于14d。如果早期养护保湿不当，而过早暴露于干燥空气中，其膨胀作用就会停止。由此可见，膨胀性混凝土的养护工作十分重要。

第6篇：补偿收缩混凝土范文

关键词：混凝土；膨胀剂；作用机理；

1混凝土膨胀剂概况

从有水泥混凝土以来，裂缝问题一直困扰人们，不少学者想尽不同的办法从不同的角度来解决裂缝问题，但从国内外的情况来看，膨胀混凝土是解决这一问题最有效的办法之一[1]。膨胀混凝土是一种特种混凝土，一般是采用膨胀水泥来配制或者通过在普通混凝土配制时加入一定量的混凝土膨胀剂。在我国，目前主要是采用在配制混凝土时加入一定量的混凝土膨胀剂，采用掺加膨胀剂易于控制膨胀量，操作灵活方便，因此在我国被广泛采用。

膨胀混凝土包括补偿收缩混凝土和自应力混凝土两大类，目前已在中国、前苏联、美国和日本等国家推广应用，取得了显著的技术经济效益[2]。膨胀混凝土在水化硬化过程中伴随着自身体积膨胀，能够减小或避免普通混凝土由于水份蒸发、降温等原因引起的开裂。

2膨胀剂的种类及作用机理

混凝土膨胀剂按化学成分大致可以分五类：硫铝酸钙类膨胀剂；氧化镁类膨胀剂；石灰类膨胀剂；氧化铁类膨胀剂；复合类膨胀剂。

2.1硫铝酸钙类膨胀剂

作用机理：硫铝酸盐系膨胀剂是工程中最常见的膨胀剂，其品种很多，主要包括CSA膨胀剂和明矾石膨胀剂，产生膨胀能的原因是由于硫铝酸钙水化物（钙矾石）的生成，其反应通式为：6CaO+ 3Al2O3+ 3SO3+ 96H2O3CaO・AlO2O3・3CaSO4・32H2O

对钙矾石的膨胀机理，主要存在两种理论：即结晶膨胀和胶体吸水膨胀。米哈依洛夫认为膨胀是由于钙矾石的晶体长大而产生晶体压力所至。Mehta认为，钙矾石的膨胀是由于其表面带电负性，胶状钙矾石比表面积打及特殊的晶格结构，在饱和Ca（OH）2溶液中会吸附大量的水肿胀，而不是钙矾石形成过程中产生膨胀。

特性：一般，硅酸盐水泥水化的缩减值在8%左右，游宝坤进行了理论计算，计算结果为：每100g水泥中，应该生成的钙矾石数量不应小于理论值25g才可以满足。

2.2氧化镁类膨胀剂

作用机理：氧化镁系膨胀剂主要是通过氧化镁水化生成氢氧化镁结晶（水镁石）而产生膨胀，体积可增加94.0% ～123.8%，其反应通式为MgO+H2OMg（OH）2

唐明述院士等，自20世纪70年代起就对MgO水泥的化学机理做了长期的研究，他提出：

（1）掺MgO水泥浆体的膨胀起因于Mg（OH）2晶体的生成和生长。（2）膨胀值的大小主要取决于生成Mg（OH）2晶体所在的位置和Mg（OH）2晶体的尺寸。（3）膨胀的直接驱动力来自于Mg（OH）2晶体的肿胀力和结晶压力。（4）普硅-粉煤灰晶体的低碱度空隙液和多空结构，使得部分Mg（OH）2晶体趋于往空洞中生长，从而使Mg（OH）2晶体生长的空间增大。特性：由于方镁石在常温下的水化反应时间相对较长，膨胀效应发挥较慢，因此被用来补偿由于温度变化引起的收缩和后期收缩。

2.3石灰系膨胀剂

作用机理：氧化钙遇水发生水化，形成氢氧化钙：CaO+H2OCa（OH）2这是一个放热过程，且水化产物的体积将增加近1倍。但由于氧化钙接触水后水化十分激烈，且放热量大，所以生石灰不能直接用作膨胀剂，长江普通石灰和硬脂酸按一定比例共同磨细而成，一方面起到助磨剂的作用，另一方面在球磨机球磨的过程中使其表面黏附了硬脂酸，起到憎水隔离的作用，延缓了CaO的水化速度，从而控制膨胀速率。

特性：石灰系膨胀剂由于膨胀速率对温度、湿度等环境影响十分敏感而难于控制，生产及使用时间不能间隔过长，保质期短而较少用于一般混凝土的补偿收缩，目前主要用于设备灌浆，职称灌浆料，用于大型基础设施的基础灌浆和地脚螺栓的灌浆。

2.4氧化铁系膨胀剂

作用机理：氧化铁类膨胀剂是在铁粉中掺加适量的氧化剂和催化剂，使铁氧化，然后利用氧化铁与碱的作用生成氢氧化铁、氢氧化亚铁而使混凝土体积膨胀。

Fe+Rxn+H2OFeXn+R（OH）n+H2

FeXn+R（OH）nFe（OH）n+RXn

式中RX为离子型催化剂。

特性：此类膨胀剂的主要特点是膨胀稳定期较早、耐热性好，适用于干热高温环境，但膨胀量不太大，主要作为收缩补偿剂使用。

2.5复合型膨胀剂

含有两种及两种以上膨胀源的膨胀剂通常称为复合膨胀剂。如：硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂，石灰-明矾石复合膨胀剂等。

3 国内对膨胀剂的发展应用

近二十年来，补偿收缩混凝土在中国得到了迅猛的发展，应用领域日益扩大。总的说来，在这二十多年中，在吴中伟院士的补偿收缩混凝土理论的指导下，我国混凝土膨胀剂开发应用取得了很大的成绩，膨胀剂的质量从高碱到低碱，从高掺到低掺。掺膨胀剂的补偿收缩混凝土的性能研究日趋系统，其应用技术不断完善，应用范围逐渐扩大，尤其在混凝土裂缝控制方面已成为一种有效的技术措施

从中国近年来的实践看，发展膨胀剂代替膨胀水泥是目前膨胀水泥的发展方向，其开发应用前景非常广阔。与膨胀水泥相比，膨胀剂的优势在于：可以根据工程实际需要选定合理的掺量，使用灵活；防潮性能好，有较长的储存期，粉磨效率提高，生产成本降低等优势。从膨胀剂的膨胀源来看，钙矾石类（即以钙矾石为膨胀源）膨胀剂在当今的膨胀剂生产与应用中占主导地位，这主要是因为钙矾石类膨胀剂膨胀能较高，生产易控制，原材料丰富，生产成本较低。

目前钙矾石类膨胀剂已广泛应用于工程实际，应用的领域也越来越广。主要应用于以下几个方面[3～7]：① 用于结构自防水工程，如高层建筑基础和地下室等；② 配制补偿收缩混凝土，用于刚性防水屋面和侧浴间的刚性防水；③ 配制补偿收缩混凝土，用于特种结构工程，如体育馆看台、污水处理厂、地铁工程、人防工程、电石地下沟、大坝防渗墙等；④ 配制补偿收缩混凝土，用于大体积混凝土结构工程，如大型混凝土结构基础，大型设备基础，以及大型商厦的地下室；⑤ 配制补偿收缩混凝土，用于不裂路面和机场跑道；⑥ 配制补偿收缩混凝土，用于具有超长结构的混凝土底板，延长伸缩缝间距。

参考文献：

[1] 吴中伟，张鸿直编. 膨胀混凝土. 中国铁道出版社.1990.p1-12

[2] 游宝坤，我国混凝土膨胀剂的发展近况和前景，混凝土膨胀剂及其应用（中国混凝土外加剂专业委员会第三届全国混凝土膨胀剂学术交流论文集）中国建材工业出版社，2002.10.p1-10

[3]游宝坤.李乃珍.膨胀剂及其补偿收缩混凝土[M].北京：中国建材工业出版社，2005：1.

[4]施惠生.孙振平.邓恺.混凝土外加剂实用技术大全[M].北京：中国建材工业出版社，2008：127-133.

[5]田培.刘加平.王玲.冉千平.混凝土外加剂手册[M].北京：化学工业出版社，2009：139

第7篇：补偿收缩混凝土范文

1 超长结构界定和超长结构可能存在的问题

相关国家设计规范规定了房屋建筑工程结构伸缩缝最大间距为:现浇式普通砖混结构50m,现浇式框架结构55m,现浇式剪力墙结构45m,现浇式框架-剪力墙结构要根据框架和剪力墙具体布置的情况在45m～55m之间取值,一般可取50m。以上为在正常情况下的设计规定,一些特殊环境条件下,例如恶劣气候环境条件地区、屋面无保温或隔热措施、建筑材料收缩较大或者采用特殊施工工艺等情况,结构伸缩缝间距要适当减小。在不设永久伸缩缝的情况下,有效控制混凝土收缩应力和温度应力影响,是确保结构安全、正常使用的设计重点,必须慎重对待。通常采取的措施有:设置后浇带或膨胀加强带、施加预应力、配筋控制、添加抗裂纤维、材料控制、施工质量控制。

实际工程中的超长结构主要存在三个方面的问题。

(1)混凝土浇筑过程中水泥水化热造成混凝土内外温差,继而结构表面产生拉应力,内部产生压应力。当表面拉应力超过混凝土极限抗拉强度的时候,在混凝土表面就会产生裂缝。此外在混凝土降温阶段时逐渐散热冷却会产生冷缩,再加上混凝土硬化过程中的自身收缩,产生的收缩应力较大,当该应力超过混凝土极限抗拉强度的时候同样会产生裂缝,甚至贯穿整个截面。

(2)环境温度变化使得结构材料自身热胀冷缩,继而产生的温度应力存在于工程使用期间和施工阶段。温度变化和混凝土收缩这种间接作用引起的位移和变形对超静定混凝土结构的约束应力可能会很大,从而导致结构构件的开裂,甚至改变结构的受力形态。

(3)超长结构的另一个问题就是因为结构太长,当建筑场地地质情况复杂时,结构两端的基础持力层可能不同或基础持力层相同而基础埋置深度相差较大时,结构两端的沉降差会很大,如果不设置沉降缝又未采取相应构造措施时,结构就会倾斜或产生裂缝。

2 工程概况

某商业和酒店综合体,地下三层,地上东、西两侧塔楼15层,中间裙房5层,采用框架-剪力墙结构体系,目前该建筑已投入使用。该建筑为超长结构,地下结构长130m,宽70m;地上塔楼长64m,宽28m;地上裙房长65m,宽64m。3层地下部分连为一体不设缝,设置沉降和伸缩后浇带,为防止结构超长部位产生温度裂缝,在首层楼板内及地下一层外墙内设置无粘结预应力抗裂钢筋;地上部分在塔楼与裙房之间设置抗震缝,地上结构超长部分设置伸缩后浇带。

3 针对上述超长结构工程的设计方法要点

对钢筋混凝土超长结构最主要的技术难题就是开裂的问题,目前实际工程中一般采取后浇带的方法,但是后浇带虽然能防止混凝土由于收缩和徐变而产生的裂缝却不能防止温度裂缝,而且影响施工工期,给施工带来许多的不便。其利用混凝土前期收缩量较大的性质,在建筑过长的时候,适当距离内对结构影响较小的位置处选择性设置后浇带,一般每隔30m～40m便设置一道,后浇带宽度800mm～1000mm,后浇带混凝土浇灌时间一般在两个月后。在这个时期,两侧的混凝土可以相对自由的收缩,其收缩变形可以大部分完成。但是后浇带只能解决混凝土结硬时期的收缩应力,不能消除温度应力。后浇带内的板筋一般采用直通加弯或者搭接的做法,其内部梁纵筋作法有两种,第一是直通不切断,必须适当加大边跨梁的纵筋配筋率,同时增加该跨梁腰筋,这种做法施工简单,但是存在混凝土硬结收缩会受到一定约束的缺陷;另一种做法是断开梁纵筋,先搭接纵筋,浇筑前进行焊接,这样保证了后浇带两侧混凝土的自由收缩,但也使得施工较为困难,浇筑前要进行梁纵筋焊接,加大了工作量,还不易保证焊接质量,不易检测质量。比较而言,后浇带内纵梁间距较大,后浇带较少穿过梁的情况可选用做法一;后浇带内纵梁布置密集,后浇带穿梁较多情况下选择做法二进行设计。近十年来,采用补偿收缩混凝土的方法来防止裂缝在工程中得到广泛的应用,并取得了良好的效果,使用膨胀剂作为建筑结构裂渗控制的一个有效技术措施,已受到设计施工界的认可,有些科研设计者根据具体的超长结构,对补偿收缩混凝土裂缝控制进行了计算分析,合理分布膨胀加强带,提出了构造钢筋的合理布置。膨胀混凝土由于价格低廉,施工方便,抗裂性能良好而大受欢迎。

4 钢筋混凝土超长结构设计的构造措施

4.1 后浇带的设置

后浇带的具体设计应考虑施工时的接缝处的处理，采用梁的受力钢筋不断开的构造加强措施，并适当附加纵向受力钢筋，箍筋间距在该跨应全长加密；墙和板的钢筋应断开搭接，以便两部分的混凝土各自自由收缩。本工程通过设置后浇带来释放混凝土早期收缩应力,减小混凝土收缩变形,后浇带设置在梁跨1/3处,宽度为1m。留设后浇带给施工带来一定影响,跨后浇带的预应力筋须在后浇带封闭且混凝土达到张拉设计强度才可张拉,模板周转受到影响,预应力筋需及时张拉,以保证工期。

第8篇：补偿收缩混凝土范文

【关键词】超长混凝土结构；设计；温度应力；结构应力

在城市化进程不断推进的过程中，城市中的超高层建筑越来越多。高层建筑相对于普通建筑具有更高的建筑设计要求，特别是混凝土结构设计方面，将直接关系到建筑工程质量和使用寿命，施工单位应当给予充分的重视。

一.超长混凝土结构裂缝产生原因和特点

（一）裂缝产生的原因

混凝土的硬化通常会伴随收缩反映，温度改变时则会产生热胀冷缩效应，在外界环境约束这两种变化的条件下，就会有温度应力和收缩应力产生于混凝土内部。混凝土会在温度应力和收缩应力超过混凝土结构的最大抗拉力时产生温度裂缝和收缩裂缝。

（二）形成裂缝特点

实践中超长混凝土结构裂缝的产生特点包括：收缩和温度变形共同作用产生该裂缝，温度裂缝和收缩裂缝两种裂缝的组合是其主要分布。随着时间的推移，由环境温度和湿度变化产生的裂缝在开裂和危险程度上较单一的温度或收缩裂缝严重；以收缩变形为主的收缩裂缝、为温度变形为主的温度裂缝是依据实际工程中超长混凝土结构裂缝出现的时间、发展变化、分布形态、尺寸特征对裂缝的两种分类；板、梁裂缝通常具有不同的特征和形态。

二.后浇带设计

（一）后浇带定义

在现浇整体式钢筋混凝土结构中留存于施工期间的临时性的带形缝就是后浇带，在主体结构完成后会用混凝土补齐。高层主楼与底层裙房的差异沉降、钢筋混凝土的收缩变形和温度应力问题通过整体结构施工中的后浇带得到有效解决，这种情况下无需设置永久变形缝[1]。

（二）后浇带工作原理

混凝土早期收缩量大是后浇带施工的主要依据，通过释放早期混凝土的收缩应力，实现降低以收缩为主的结构变形的目的。每隔30～40米设一道是后浇带的常规做法，几个厘米的宽度就能满足理论上的设计要求，但是为了防止应力集中的问题，通常将宽度控制在70～100厘米。通常情况下后浇带出的钢筋不会在附加力作用下发生断裂，但有时会断开钢筋，进而达到便于清理巢毛或者释放更多应力的目的。

（三）后浇带具体设计

第一，间距。根据我国相关设计规范要求，应当根据建筑物具体长度、气候环境将间距控制在30～40米之间。第二，位置。对于受力较小部位或小跨梁开间，通常在梁跨出三分之一处设置；在布置平面过程中应当平行于后浇带布置梁；结合实际情况可曲折通过平面。第三，宽度。我国设计规范要求，应当结合钢筋错开搭接要求将预留宽度设定为800～1000mm之间。第四，钢筋。现阶段有两种做法应用于后浇带内梁纵向钢筋处理：其一是断开梁板钢筋后再进行搭接，其二是在板钢筋断开，梁钢筋直通不断的情况下进行搭接。第五，浇筑时间。根据我国设计规范要求，应当在钢筋搭接完毕后两个月后进行浇筑，并应当将温度控制在主体混凝土浇筑温度以下。

三.膨胀加强带设计

（一）膨胀加强带原理

通过在后浇带内采用比浇筑混凝土高一个等级的膨胀混凝土增加混凝土密实度，进而形成对混凝土结构开裂破坏进行有效预防的目的是膨胀加强带的主要原理。将膨胀加强带设置于钢筋混凝土超长结构中，不仅避免了房屋结构安全受到温度变化和混凝土收缩的影响，还能通过工区的合理划分提升施工生产效率。

（二）膨胀加强带特点和设计

混凝土在设置膨胀加强带的情况下能够实现连续浇筑施工，并免除了后浇带的清理和钢筋加固连接等工序，施工成本在一定程度上得到节约。同时结构自防水在膨胀加强带中得到实现，通过取消外防水措施不但实现了经济效益的提升，还避免了后浇带填缝不好产生的渗漏隐患[2]。

四.补偿混凝土设计

在自由收缩的情况下混凝土通常不会产生裂缝，当存在钢筋或相邻部位的约束时混凝土会产生裂缝。补偿收缩混凝土会产生湿度膨胀，由于混凝土的膨胀受到钢筋的限制作用，钢筋也会受到混凝土的拉应力，相应的压应力就会产生于混凝土中。

根据“以抗为主”的设计原则，补偿混凝土硬化过程中的干缩和冷缩是膨胀剂的主要功能。在补偿收缩混凝土在硬化过程产生膨胀作用下，少量预压应力在产生于结构中，这样混凝土硬化过程中产生的温度和收缩拉应力就会得到补偿，进而有效防止裂缝的产生。通常情况下混凝土中微膨胀剂含量为5%～10%之间时，就会产生补偿收缩混凝土的微膨胀。与水泥中的组分发生反应生成钙矾石是膨胀剂的作用原理，混凝土中的一部分自由水变化中会转变为结晶水，通过在混凝土中形成固体形式实现促进混凝土膨胀的目的，混凝土的高抗裂性和不透水性在钢筋的约束作用下产生形成。由于膨胀混凝土具有较高的抗裂性，可以增大先浇混凝土分块尺寸，进而实现减少后浇带数量的目的。

五.预应力混凝土设计

引起超长混凝土结构开裂的主要原因是结构子收缩产生次拉应力。如果可将将预压应力施加于结构中，部分收缩次拉应力就能够平衡多抵消，进而有效预防混凝土结构开裂。现阶段采用的重要手段之一就是无粘结预应力技术，它具有强度高、张拉锚固方便、布置灵活的优势。在该方法中预应力传递和温度应力一样，都会受到柱子等竖向构件的约束。温度应力的分布会和该方法的分布特点发生冲突，为了将尽可能大的预压应力建立与结构中，应当根据以下要求处理预应力筋的布置和施工：对后浇带划分筋区段和张拉区段进行合理设置；分段张拉，从中间到两端。

结语：

通过以上内容可知，超长混凝土结构设计是超高层建筑建设的关键环节，是决定建筑工程建设水平的关键因素。施工企业应当充分重视超长混凝土结构设计工作，通过设计水平的不断提升促进工程整体建设水平提升。

参考文献：

第9篇：补偿收缩混凝土范文

（武汉三源特种建材有限责任公司湖北武汉430083）

摘 要：在大连某地下防水工程中，使用FQY高性能膨胀剂配制补偿收缩混凝土，同时采取混凝土配合比优化、施工过程中技术控制与养护、后期现场数据监测等一系列有效的技术手段，从材料到施工进行系统的裂缝控制。结果表明，在整套技术方案实施完善的情况下，能够有效控制早期变形裂缝，取得显著抗裂效果。

关键词 ：FQY高性能膨胀剂；大体积混凝土；补偿收缩混凝土；裂缝控制

前言

随着城市建设的发展，进行快速高质量的房屋建设已成为目前建筑行业面对的主要问题。随着建筑材料技术、施工控制技术的不断进步，越来越多先进的建设手段被应用到实际工程中，大大促进了房屋建筑业的快速发展；与‘此同时，房屋建筑地下室工程也开始面临诸多难题，地下室工程的裂缝控制就是其中之_。

地下室工程规模的不断增大，使基坑深度不断加深，地下结构超长，这些都给地下室钢筋混凝土的裂缝控制带来很大困难。经过大量工程实践的研究与总结，业内普遍认为裂缝主要是由设计、材料、施工、使用等四方面因素造成。文章将结合实际工程，从现浇混凝土材料与施工方面对裂缝控制技术进行简单的探讨。

1裂缝类型

混凝士产生裂缝的原因是多样的，导致混凝土结构过早破坏的变形裂缝主要包括：塑性裂缝、温度裂缝和收缩裂缝等。在实际项目中，采取材料与施工方面的措施，可以有效控制导致结构过早破坏的变形裂缝。

2工程项目信息

某项目位于大连市中心区域，项目占地面积约2万㎡，建筑面积约为18.5万㎡。其中住宅部分约为10万㎡，商场部分约为3.2万㎡，地下面积约为5万㎡。该项目由2栋25层高层、2栋38层超高层及2栋44层超高层组成。

地下室基础为筏板基础，塔楼筏板平均厚度1500mm，裙楼筏板厚度600mm，地下三层，底板及外墙混凝土强度等级设计要求C30。地下室开工时间为2014年5月，结束时间为2014年10月（如图1所示）。

3裂缝控制措施

由于混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于Im的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土定义为大体积混凝土。因此，本工程需参考大连市施工环境，结合项目实际情况，按大体积混凝土施工要求对地下室底板与外墙做好裂缝控制工作，防止混凝土出现开裂现象。

3.1原材料

本项目严格按照大体积混凝土施工规范对原材料种类及用量进行控制。同时，为更好地控制收缩裂缝，工程采用了武汉三源特种建材有限责任公司的FQY高性能膨胀剂产品配制补偿收缩混凝土。FQY高性能膨胀剂具有以下技术优势：

(1)高效膨胀能

FQY高性能膨胀剂的膨胀效果优于国家标准规定的Ⅱ型膨胀剂，掺人混凝土中可产生大于3.0 x10-4-6.0 x10-4的膨胀率，可从根本上抑制混凝土收缩开裂，实现建筑物结构自防水的功能。

(2)复合组分、全程抗裂

FQY高性能膨胀剂采用复合组分：硫铝酸钙(CAS)和氧化钙(Ca0)，双膨胀源组分既可提供早期膨胀源，补偿混凝土硬化初期的自生收缩，水化热温升引起的冷缩和部分干缩；又可以补偿混凝土中期的干缩，减少收缩落差，实现全程抗裂。

(3)强度与膨胀剂协调发展

FQY高性能膨胀剂通过优化配方、颗粒级配，减小了混凝土塑性阶段的无效膨胀，避免了后期延迟性膨胀，有效膨胀与混凝土强度同步协调增长，在混凝土达到一定强度条件下产生的膨胀，在钢筋等邻位限制条件下形成预压应力，可使混凝土内部更密实。

(4)混凝土膨胀与收缩协调发展

FQY高性能膨胀剂通过不同组分的复合，在混凝土收缩各个阶段予以有效膨胀，在混凝土早期硬化收缩剧烈时予以较大的补偿收缩，在混凝土中后期收缩平稳时予以稳定的补偿收缩，全面补偿混凝土各时段的收缩，实现混凝土结构膨胀与自身收缩的协调发展。

3.2混凝土配合比（见表1）

混凝土生产过程中严格按照实验室配合比进行施工，搅拌站保证原材料的稳定性，同时要求计量准确。

3.3性能指标

性能指标包括坍落度、强度、抗渗等级、混凝土限制膨胀率。

结合现场施工环境，在满足施工的前提下，对坍落度的要求是190mm+20mm。同时，通过抗裂计算，混凝土限制膨胀率要求为3.0 x10-4以上，但考虑到实验室与工地现场差别，混凝土限制膨胀率实验室指标为4.0 x10-4，施工现场指标为3.0 x10-4。

搅拌站实验室检测，坍落度满足190mm±20mm要求，强度满足C30强度等级要求，抗渗等级满足P8要求，14d混凝土限制膨胀率满足4.0 x10-4的要求。

混凝土施工过程中由现场技术服务人员对现场混凝土进行抽样检测，对不满足性能指标的混凝土，及时向搅拌站作出反馈，由搅拌站专业人员通过减水剂进行调整。

3.4施工控制措施

(1)混凝土整体分层浇筑

底板采用一次性连续浇捣方案，厚度超过lOOOmm的底板及集水坑等过深部位采用分层浇筑。外墙采用分层浇筑，避免出现模板移位。

(2)混凝土的振捣

振捣采用斜坡式振捣，斜面随混凝土浇筑自然而成，振捣工作从浇筑层的底层开始逐渐上移，以保证分层混凝土间的施工质量。

振捣操作要“快插慢拔，先振低处，后振高处”。混凝土在振捣过程中宜将振动棒上下略有抽动，每次振捣时间以15s左右为宜（混凝土表面以不再出现气泡、泛出灰浆为准）。振捣时，要尽量避免碰撞钢筋、预埋件等。振捣时要插入到下层尚未初凝的混凝土中约50mm—1OOmm，振捣时应依次进行，不要跳跃式振捣，以防发生漏振。严禁用振捣棒别钢筋下料，严禁用振捣棒振钢板止水带。

(3)电梯井等深坑部位的混凝土浇筑

电梯井深坑在混凝土浇筑过程中，为防止模板移位，一定要注意在井筒模周边对称下料，对称振捣，禁止一侧混凝土一次浇筑到顶。

(4)钢筋防止移位措施

采取定点下料，对称振捣的措施防止混凝土将钢筋推离设计位置。外墙采用定位箍控制竖向筋的间距，浇筑现场安排专人看护。．

（5）混凝土坍落度

控制现场混凝土坍落度在190+20mm。另外随时观察现场混凝土坍落度情况，若发现异常，及时向项目混凝土负责人汇报，严禁私自向混凝土罐车内加水。如发现混凝土出现异常情况，可通知项目管理人员采取如下措施：

·在搅拌车内加入与混凝土同水灰比的水泥浆，并使搅拌罐快转3min;

·由搅拌站专业人员在罐车中加入适量同型号减水剂，并使搅拌罐快转3min。

(6)混凝土浇筑方向

每一段混凝土浇筑时以施工缝为起点，从．侧向另一侧推进，采取“一个坡度，循序渐进，一次到位”的浇筑方法，使混凝土暴露面最小，浇筑强度最大，浇筑时间最短。

(7)混凝土表面处理

底板成型后，由于混凝土表面水泥浆较厚，首先用长刮尺刮平，初步分散水泥浆，并在初凝后、终凝前采用磨光机进行二次摸压，避免产生塑性裂缝。

3.5养护控制措施

(1)混凝土养护

进行二次摸压后，及时采用一层塑料布、两层棉被保温养护。覆盖时，确保塑料薄膜与混凝土表面紧密粘贴，不出现空鼓，不出现漏盖。

．当混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25℃，混凝土表面温度与大气温度相差不超过20℃时，拆除保温措施，采取洒水养护，养护时间要求14d。

(2)外墙拆模要求

未经项目部允许，严禁私自拆除模板。参考应变计温度及环境温度确定拆模时间，拆模前报项目部拆模申请，经项目审批后方可拆除模板。

3.6数据监测控制措施

(1)现场混凝土取样 对于到达施工现场的混凝土，由专业技术服务人员对其进行取样。按批次留置混凝土限制膨胀率试件与烧杯试件，并按标准要求采用比长仪法与烧杯法进行定量定性检测，现场混凝土限制膨胀率满足3.0 x10-4，烧杯开裂时间为20h—24h，补偿收缩混凝土效果显著。

(2)数据监测

底板、外墙结构中埋设应变计进行应变与温度监测，采用温度探测仪及温湿度计对环境温度进行监测。根据监测过程中实时数据进行分析，指导拆模与养护工作。

选取底板中的一组应变计温度数据（5#底板数据），结合环境温度进行展示（如图2所示）。

本块底板混凝土浇筑时间为2014年5月22日，底板厚度1200mm，混凝土方量1887m3。底板采用薄膜加棉被养护，5d后中心温度39℃，表面温度27.8℃，满足大体积混凝土温度控制要求，结合现场施工情况，拆除棉被洒水养护至14d。对5#楼底板进行温度监测，周期从混凝土人模至47d。底板抗裂效果良好，未出现塑性收缩裂缝与温度裂缝（见表2）。

选取外墙中的一组应变计应变数据（1#楼负一层外墙数据）进行展示（如图3所示）。

本段外墙浇筑时间为2014年8月10日，厚度300mm，墙高5250mm，墙长85m（中间有转角），侧墙混凝土方量210m3。外墙采用木模板，3d后中心温度27.8℃，结合现场施工情况，拆除模板，一天全部拆完，洒水养护至14d。对1#楼外墙进行应变温度监测，周期从混凝土入模至32d。外墙整体抗裂效果良好，85m墙仅出现1条因施工原因导致的裂缝。从图3可以看出，FQY高性能膨胀剂在外墙温度降低出现的时候，很好地补偿了收缩，并一直处于膨胀状态，避免了早期温度裂缝与收缩裂缝的产生（见表3）。

4项目裂缝控制效果

本项目通过对原材料、混凝土配合比、各性能指标的严格要求，并在施工与养护过程中结合现场实际情况采用现场数据监测手段，真正做到因地制宜。同时，项目通过一系列措施保证了FQY高性能膨胀剂的使用效果，并做好了大体积混凝土的温度控制措施，最终使混凝土达到良好的抗裂效果，有效地控制了结构物早期变形裂缝。结论

(1)结合工程实践可以看出，在施工措施完善的情况下，采用武汉三源特种建材有限责任公司生产的FQY高性能膨胀剂配制的补偿收缩混凝土可以很好地控制混凝土的早期收缩裂缝，其产品抗裂效果显著。

(2)根据项目实际情况制定现场施工与养护方案，并在施工与养护过程中采取温度控制措施，从而能够大幅度减少温度裂缝的产生，实际工程中应予以重视。

(3)现场数据监测系统能及时有效地指导现场施工与养护，为今后新建项目的裂缝控制提供了新思路。

作者简介

段 东，1988年生，工程师，主要从事工程材料与混凝土外加剂研究与应用工作。

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