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时间：2023-02-06 10:18:10
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中图文分类号：TU755.9 文献标识码：A
补偿收缩混凝土的应用在我国经过二十多年的发展，在理论和实践方面日趋完善。行业标准《补偿收缩混凝土应用技术规程》JCJ/T178-2009已颁布实施，在国际上处于领先地位。掺加膨胀剂的补偿收缩混凝土作为特种混凝土，已被广泛应用于：混凝土结构自防水、超长钢筋混凝土结构连续施工、大体积混凝土裂缝控制等设计施工方面。要使补偿收缩混凝土在应用中充分发挥其应用作用，还应在以下几个方面加以注意：
一、正确选用膨胀剂
《补偿收缩混凝土应用技术规程》JCJ/T178-2009规定的膨胀剂有三大类别：硫铝酸钙类、硫铝酸钙―氧化钙类、氧化钙类。首先要检查膨胀剂是否达到现行的国家标准《混凝土膨胀剂》GB23439―2009的要求，主要看水中7天限制膨胀率的指标。每种膨胀剂都有各自的特点，要结合工程实际合理选用。如河南聚能工程材料有限公司生产的纤维复合型四元膨胀剂，其中的膨胀组分可使混凝土在硬化的早期产生膨胀以补偿混凝土中后期硬化过程中产生的收缩，而纤维则起到阻止或减少混凝土收缩的作用，在全国各地的有关工程中取得较好的使用效果。
二、混凝土的配合比
1、补偿收缩混凝土的配合比设计，应该以限制膨胀率为主要技术指标。配制实验的限制膨胀率应比设计值高0.005%，且水胶比不宜大于0.5，同时也必须满足设计所需的强度、抗渗性、耐久性等技术指标和施工工作性要求。
2、注意膨胀剂的适应性
与水泥的适应性
一般早强、快硬水泥、高铝水泥不适宜用于补偿收缩混凝土，因这些水泥将影响膨胀源（钙矾石）的生成。
与其它外加剂的适应性
含有石膏成分的膨胀剂，对某些减水剂（萘系或木钙）的加入会产生快凝，引起塌落度损失，影响施工。早强剂、防冻剂会使膨胀剂性质产生差别，使用时应于注意。
⑶与掺合料的适应性
在大体积混凝土中，常使用粉煤灰作掺合料，但不得使用高钙粉煤灰，因为其中的游离氧化钙对体积稳定性有很大的影响。
三、设计方面
1、补偿收缩混凝土的适用范围
补偿收缩混凝土主要用于结构自防水、大体积混凝土抗裂、回填后浇带和延长伸缩缝间距等，特别适合在潮湿环境中使用，如地下室、水工结构等。但不得用于长期处于环境温度高于80℃的钢筋混凝土工程。
2、限制膨胀率设计值
其取值应根据钢筋混凝土构件所处的环境，约束程度的不同，综合考虑混凝土收缩性，混凝土极限拉伸值，在大体积混凝土中还要考虑冷缩值（换算成等量干缩值）等因素。在设计图纸上应标明限制膨胀率，而非掺量。掺量应根据设计膨胀率并采用工程使用的材料经过配合比试验确定。
3、关于超长混凝土结构的设计与施工
延长施工缝或伸缩缝间距是补偿收缩混凝土对结构设计、施工的重大贡献之一。补偿收缩混凝土浇筑方式和构造形式应根据结构长度，按表1进行选择。
表1 补偿收缩混凝土浇筑方式和构造形式
⑴从上表中可以看出如下规律：结构总长度小、厚度小、约束弱时，连续浇筑的区段长，反之，则短。
⑵应用情况表明：补偿收缩混凝土在地下工程中的应用比较成功。在结构受限制程度低、温差小的情况下，通过设计与施工的密切配合，可以做到不设永久伸缩缝。
⑶膨胀加强带间距不宜大于60m，宽度宜为2m。
4、关于结构自防水
结构自防水是补偿收缩混凝土对结构设计与施工的第二个重大贡献。膨胀剂拌制的补偿收缩混凝土是结构自防水的理想材料。《补偿收缩混凝土应用技术规程》JCJ/T178-2009明确规定：当地下结构和水工结构采用补偿收缩混凝土作结构自防水时，在保证施工措施完善的前提下，迎水面可不做柔性防水。
5、关于大体积混凝土
补偿收缩混凝土控制大体积混凝土开裂是对结构设计与施工的第三个重要贡献。补偿混凝土的限制膨胀率为，混凝土的热膨胀系数为℃，产生的补偿收缩当量温度为。所以，在大体积混凝土降温阶段产生过度膨胀，是补偿混凝土冷缩最为有效的技术措施。
6、关于配筋
离开配筋限制只谈补偿收缩毫无意义，细而密的配筋原则是解决混凝土开裂的有效方法。如纤维膨胀剂中的纤维的加入就是这个原则的体现。相同配筋率情况下，钢筋直径越大，间距越大，对膨胀混凝土的限制系数就越小，补偿收缩的效果就越差。从限制形式看，补偿效果依三向―双向―单向而递减，故厚度大于100mm的板，在上下层应配抗裂筋，个别转角部位、开口部位及墙柱连接处由于应力集中易开裂，应增设附加钢筋。
四、施工中应注意的问题
1、准确计量膨胀剂，均匀搅拌混凝土
一般而言，水泥与膨胀剂同时掺入为好，每盘称量误差≤±2%。拌和时间应比普通混凝土延长30s。
2、加强养护，才能充分发挥膨胀效能
当可能产生的最大或稳定的干缩小于或等于最大的自由膨胀率时，则混凝土不会出现收缩产生的裂缝。在补偿收缩混凝土中，当混凝土膨胀时，与混凝土接触的钢筋对混凝土膨胀产生限制作用，在钢筋中产生拉应力，混凝土中则建立预压应力。补偿收缩混凝土的补偿收缩作用的大小主要取决于混凝土的膨胀能力与钢筋的限制作用，并通过两者的共同作用达到防止混凝土出现收缩裂缝的问题。
项目背景
某工艺品加工工业园，均为劳动密集型企业，位于某市的郊区。新建一栋综合展览大楼，二层现浇钢筋混凝土框架结构，长126m、宽81m，建筑面积约为20400㎡。方案设计时，拟在长和宽方向均设置伸缩缝来考虑施工和使用中的温度应力。建设单位考虑到设置伸缩缝会出现热桥现象、影响美观及防水施工困难等问题，提议在设计中不宜设置伸缩缝。设计单位总师办召集相关设计人员技术会审以后提出框架梁及现浇板均采用补偿收缩混凝土，同时在现浇板中设置膨胀加强带等措施，解决因不设后浇带出现混凝土收缩变形而导致的开裂问题。
本项目的施工方法
·原材料要求
本项目的膨胀剂选用粉状低碱钙矾膨胀剂。该膨胀剂主要用于超长混凝土楼盖、混凝土自防水屋面、地下混凝土自防水等需要防水和补偿收缩的混凝土工程中。膨胀剂检验应符合《混凝土膨胀剂》（JC476-98）的标准并严格把关，确保该产品质量符合设计和规范要求。
本项目水泥选用巢东水泥厂矿渣525#水泥，黄沙采用六安厂的中砂，实测的含泥量为0.8%。碎石粒径为5mm至40mm，含泥量实测值为0.7%。
·混凝土的配合比及搅拌技术要求
该工程混凝土的配合比由试验站先进行试配，同时测定混凝土的膨胀率。实测膨胀率为0.0339-0.0391，小于设计的限制膨胀率（为0.036-0.041），符合要求。C40混凝土（塌落度为50mm-70mm）的施工配合比：水泥（1）、膨胀剂（0.12）、中砂（10.27）、碎石（2.92）、水（0.42）。
因该施工现场位于郊区，混凝土可利用现场条件进行搅拌。混凝土垂直运输采用塔式起重机垂直运送至作业面，水平运输则采用小推车运输，膨胀剂由专人负责采用小包装与水泥同时加入。
·膨胀加强带划分及处理要求
本项目纵向和横向长度分别为126m和81m，如果不处理则不符合《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的相关规定，又要求不能设置伸缩缝，故垂直纵向和垂直横向分别设2条和1条膨胀加强带，其中垂直纵向和横向的膨胀加强带带宽分别为3m和2m。垂直纵向的膨胀加强带采用后浇式膨胀加强带（即与常规的后浇带的浇筑方法相同），垂直横向的膨胀加强带采用连续式膨胀加强带（即膨胀加强带部位的混凝土与两侧相邻混凝土同时浇筑）。膨胀加强带混凝土强度应提高一级，内掺符合配合比的膨胀剂，应在两侧结构变形达到基本稳定时浇筑（一般为结构完工后两个月时），膨胀加强带的加强筋设置要求见结构施工图。
·混凝土的浇筑、养护和检测技术要求
楼面混凝土浇筑前应进行“三检”并对钢筋进行验收，符合要求后才能进行下道工序。混凝土浇筑时梁板应同时浇筑，本项目采用的浇筑方法是：先将梁根据高度分层浇捣成阶梯型，当达到板底位置时与板的混凝土一起浇捣，随着阶梯型的不断延长，则可连续向前推进，倾倒混凝土的方向应与浇筑方向相反。当浇筑柱梁及主次梁交叉处的混凝土时，钢筋较密集特别是上部钢筋又粗又多，既要防止混凝土下料困难，又要注意砂浆挡住混凝土下不去，本项目在这一部分混泥土浇筑时改用细石混凝土浇筑。同时，将振捣棒头改用片式并辅以人工捣固配合，楼面混凝土振捣密实。浇筑混凝土时安排了专人观察模板是否下沉与变形、模板密实和漏浆、支撑立杆是否走动等情况。
本项目的补偿收缩混凝土是利用矿物质在水化过程中形成钙矾石，产生合理膨胀，不断填充混凝土中的孔隙，降低孔隙率。补偿收缩混凝土的养护质量直接影响混凝土的膨胀效果，尤其是早期养护。本项目早期采用了覆盖旧麻袋浇水养护的方法，七天后则洒水养护至第十四天。通过建成的实际效果来看，采用的养护方法是合适的，保证了混凝土的养护质量。
在施工过程中要根据规定设置150mm*150mm*150mm的标养及同条件试块，经过有资质的检测机构检测，强度满足要求后根据要求进行板、梁模板的拆除。
一、补偿收缩混凝土的配制
补偿收缩混凝土是一种膨胀混凝土，它是由水泥水化产生体积膨胀，通过膨胀能对限制力作功，产生的限制膨胀抵消混凝土干燥、降温以及荷载等作用引起的限制收缩，一般在所使用的配筋条件下能使混凝土内部建立0.2～0.7Mpa的压应力，主要是对干燥收缩进行补偿。
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。凡是限制膨胀率较小的混凝土，大多数物理力学性能均与普通混凝土相近或略有改善，对控制混凝土的裂缝的作用很小或者说裂缝比普通混凝土少一些而已，在易裂的部位自然还会产生裂缝。
二、配筋和配筋率的影响
从整体上讲，应用补偿收缩混凝土控制混凝土的裂缝，宜采用小直径、小间距的配筋形式，综观混凝土的裂缝分布情况。可以看出，混疑土底板的裂缝容易控制，而墙体混凝土的竖向裂缝较难控制。这是因为，底板的配筋率及钢筋的分布基本都满足补偿收缩混凝土配筋率的要求，且底板所受的外约束也较小，而墙体混凝土所受的外约束较多，钢筋间距较底板大。在补偿收缩混凝土的应用中，墙体的水平配筋间距不宜超过150mm，直径宜为Φ12-16的带肋钢筋。在此基础上，适当提高膨胀剂的掺量；使混凝土的限制膨胀率达到1.5/万以上，配合适当的养护措施，在混疑土标号不超过C40的情况下，墙体混凝土的竖向裂缝能得到较好的控制，甚至在进行超长施工的情况下，也能有效控制混凝土不产生竖向裂缝。
三、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。
2、补偿收缩混凝土配合比设计原则。国标CBJll9―88（混凝土外加剂应用技术规范）对补偿收缩混凝土应达到的限制膨胀率作了规定，即水中14天的限制膨胀率大于1.5/万。而目前，人多数的试验室只建立了膨胀剂标准中的检测方法对膨胀剂的质量进行控制，但尚无建立起混凝土的限制膨胀率的检测手段，在进行补偿收缩混凝土配合比设计、试配时，仅进行混凝土的和易性、塌落度、塌落度损失、抗压强度等指标试验，有防水要求时，再增加抗渗试验内容，对于混凝土是否确实具有微胀性，无法进行检测，导致没有具体数据。
3、不同工程部位混凝上限制膨胀率大小的设计。在混凝土工程裂缝分布情况中。底板混凝土不易开裂，墙体混凝土产生竖向裂缝现象比较普遍，楼板和粱的开裂现象比墙体略轻一些。
在实际应用中，补偿收缩混凝土的限制膨胀率多大为宜，目前还没有有关的资料可查，在应用中，对现场留样的混凝土进了限制膨胀率的测试，积累了一些数据：底板混凝土的厚度在1m以下的，配制的混凝土的限制膨胀率应达到1.5/万以上，1m以上厚度的大体积混凝土，限制膨胀率应达到1.8/万以上，这一限制膨胀率不可能完全抵消混凝土的干缩和温差收缩，但由于底板混凝土受到的外约束较小。收缩应力能得到部分释放。
四、补偿收缩混凝土的施工及养护方法
在施工过程中，应严格控制混凝土的原材料质量和用量，严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过200mm.为防止或减少混凝土表面的龟裂现象，必须重视混凝土表面的二次抹压工作。抹压的次数和时间要掌握好，可有效地减少馄凝土表面的龟裂现象。
补偿收缩混凝土的养护工作很重要。特别是一些大体积混凝土，掺加膨胀剂后，必须严格控制混凝土的降温速率和混凝土的内外温差，做好养护工作。否则，也会产生裂缝。水平和混凝土构件采用洒水、覆盖的养护方法均可，但墙体洒水养护不好做，也不好覆盖。为此，可采用延长模板的留置时间、在水平施工缝上浇水的养护方法进行混凝土的养护工作，模板的留置时间一般要求不得低于7天。采用这种养护方式，即能减少混凝土本身的水分的散失速度。又保证了墙体混凝土在早期处于―个相对地较稳定的温度、湿度环境，避免了风速、太阳暴晒等引起混凝土急剧干缩的因素，有效地控制长墙结构混凝土易产生竖向裂缝的现象。
五、工程应用效果
在我公司施工的郑州市农产品质量检测流通中心工程项目中利用了该项施工工艺，基础筏板厚度为1米，混凝土量为1090立方米，设计2米宽的膨胀加强带，膨胀加强带中混凝土要求掺水泥用量12%的DS-U膨胀纤维，膨胀加强带以外部分设计为混凝土要求掺水泥用量4%的DS-U膨胀纤维。基础筏板时，按设计要求在膨胀加强带处，用密孔钢丝网加固。在施工过程中，由于混凝土的侧压力等产生冲击力把钢丝网冲破，导致膨胀加强带处的混凝土不符合设计要求。为了保证工程质量，满足施工要求，最终方案确认为，在基础筏板中整体加入掺水泥用量为10%的DS-U膨胀纤维，经设计院审核符合要求后，我方保证在连续浇筑混凝土情况下，及时控制了工程质量。在混凝土浇筑完毕后，我方按照大体积混凝土施工工艺和方案的要求，加强养护，及时测定混凝土的内部各个具有代表性部位的温度，保证混凝土养护到位。并且派驻现场专人负责对施工现场的混凝土表面的观察，发现混凝土的裂缝均控制在规范要求的范围内，使工程质量得到很好的控制。在施工地下室剪力墙时，我公司决定取消膨胀加强带，将地下室剪力墙、梁、板的混凝土中均采用掺水泥用量为10%的DS-U膨胀纤维的防水混凝土。施工过程中加强混凝土配合比的控制，制作了同条件养护试块，及时合理的科学养护，精确及时的观测数据。这些工作的控制，加强了现场施工人员的质量意识，取得了一些研究性实际数据。最后经过有计划的长时间观测，地基沉降、温差等因素没有使混凝土表面产生贯穿性裂缝现象。
总之，根据工程不同部位钢筋混凝土外约束状态、配筋率及混凝土标号的不同情况，采用科学合理的混凝土配合比设计方法，进行膨胀剂的掺量的适当调整，并采取延长模模板留置时间和混凝土表面覆盖草苫和塑料薄膜的养护方法，能有效地控制混凝土的裂缝。
混凝土的裂缝问题一直是困扰着工程界，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技术措施。就材料而言，国内主要应用掺膨胀剂以解决混凝土裂缝问题。如何确保混凝土膨胀剂在工程中有效应用，根据工程实践，掌握补偿收缩混凝土的膨胀机理，控制好材料、配合比、施工环节的管理。
一、控制混凝土膨胀剂的品质，掌握膨胀混凝土的膨胀规律。
混凝土膨胀剂作为克服混凝土收缩开裂缺陷的一种外加剂，衡量其性能的主要指标是膨胀能的大小和转入空气中的回缩落差，因此，膨胀剂质量的优劣直接影响混凝土的补偿收缩能力，而且直接关系到工程质量。从市场膨胀剂质量情况来看，品质优劣差异很大。因此，选择品质优良的膨胀剂是关系到配制的混凝土能否达到补偿收缩的要求，在控制混凝土膨胀剂品质方面主要抓二方面：一是选择有较完善的质量保证体系，并且有原材料分析和产品检测能力，生产设备完善的厂家。二是选择早期膨胀效能好，后期回缩落差小的膨胀剂，在建立供货合同的基础上，签订质量技术合同，明确供方提供的膨胀剂必须符合《混凝土膨胀刑》（JC476-98）标准规定的技术要求。
掺混凝土膨胀剂能否达到补偿收缩的要求，还应掌握其膨胀特点：①对水泥品种的适应性，混凝土膨胀剂对水泥品种的适应性要求较高，试验表明，用矿渣水泥内掺12%膨胀剂14天限制膨胀率达0.025%，用普通水泥内掺12%膨胀剂限制膨胀率仅为0.012%，转入空气中180天的收缩值为-0.015%，而矿渣水泥早期膨胀与转入空气中的收缩叠加起来未出现负变形，说明膨胀剂在矿渣水泥中配制补偿混凝土效果好（也可普通水泥加矿粉）。②膨胀剂膨胀效能对水的特殊要求：膨胀剂掺入混凝土中，经水化反应生成较多的结晶水化物——钙矾石，使混凝土产生较大的膨胀，这就是混凝土养护时需要有足够水分的原因，经不同养护条件（标养、水养、湿养、自然养护）对混凝土膨胀效能的试验表明，试件在7天龄期时，不论标养、水养、湿养，由于此时试件全部浸在水中，其限制膨胀量相差无几；7天后，标养试件转入空干养护，此时由水份不充足，其限制膨胀率随龄期的增加，出现负增长（收缩），随龄期的增加负增长也加快。而水养（湿养）试件，其最高限制膨胀量一般在28天达到最高，超过28天龄期，仍呈微膨胀趋势；7天后自然养护（模拟现场每天浇水二次），由于早期得不到充足的水份、其膨胀效能得不到发挥，混凝土试件的限制膨胀率在三天就出现负增长。
二、选择合理的混凝土配合比
l、以混凝土强度的膨胀率两个指标进行配合比设计，目前多数工程在使用补偿收缩混凝土时，都不提混凝土限制膨胀率的指标要求，这在使用中容易引起对限制膨胀率技术指标的不重视。若严格按强度和限制膨胀两个指标进行混凝土质量考核，可以优化补偿混凝土配合比，达到理想效果的补偿收缩混凝土。
2、混凝土的补偿效能与膨胀刑的掺量有直接关系，应根据结构不同部位的限制膨胀率要求，调整掺量取得最佳效果。
3、对较大体积混凝土在配合比的选择都应尽量降低水泥用量，并掺加矿物掺合料（因为掺入膨胀剂后，尽管取代了等量的水泥，但由于含铝相组分和石灰，水化热仍较大，并不会降低混凝土的温升）。
关键词：裂缝控制 补偿收缩混凝土配合比设计施工及养护
一、 前言
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。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。因而，为很好地控制混凝土裂缝。在图纸设计时，要注意配筋和配筋率，在混凝土施工前。要做好补偿收缩混凝土配合比的设计。
二、 配筋和配筋率的影响
从整体上讲，应用补偿收缩混凝土控制混凝土的裂缝，宜采用小直径、小间距的配筋形式，综观混凝土的裂缝分布情况。可以看出。混疑土底板的裂缝容易控制。而墙体混凝土的竖向裂缝较难控制，这是因为，底板的配筋率及钢筋的分布基本都满足补偿收缩混凝土配筋率的要求，且底板所受的外约束也较小，而墙体混凝土所受的外约束较多，钢筋间距较底板大。在补偿收缩混凝土的应用中，笔者体会到，墙体的水平配筋间距不宜超过150mm，直径宜为Φ12-16的带肋钢筋。在此基础上，适当提高膨胀剂的掺量；使混凝土的限制膨胀率达到1.5／万以上，配合适当的养护措施，在混疑土标号不超过C40的情况下，墙体混凝土的竖向裂缝能得到较好的控制，甚至在进行超长施工的情况下，也能有效控制混凝土不产生竖向裂缝。
三、 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，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：
国标CBJll9―88（混凝土外加剂应用技术规范）对补偿收缩混凝土应达到的限制膨胀率作了规定，即水中14天的限制膨胀率大于1.5／万。而目前，大多数的试验室只建立了膨胀剂标准中的检测方法和膨胀剂的质量进行控制，但尚无建立起混凝土的限制膨胀率的检测手段，在进行补偿收缩混凝土配合比设计、试配时，仅进行混凝土的和易性、塌落度、塌落度损失、抗压强度等指标试验，有防水要求时，再增加抗渗试验内容，对于混凝土是否确实具有微胀性，无法进行检测，导致没有具体数据。
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。不管粉煤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。
因此，在配制补偿收缩混凝土配合比时，应增加混凝土限制膨胀率的检测项目，对混凝土是否确实具有微膨胀性进行实际检测。只有这样，才能更好地或用补偿收缩混凝土来控制混凝土的裂缝。
3、 不同工程部位混凝上限制膨胀率大小的设计
在混凝土工程裂缝分布情况中。底板混凝土不易开裂，墙体混凝土产生竖向裂缝现象比较普遍，楼板和粱的开裂现象比墙体略轻一些。
因此，在进行补偿收缩混凝土配合比设计时，膨胀剂的掺量要根据所要求的限制膨胀率进行确定。
四、 补偿收缩混凝土的施工及养护方法
在施工过程中，应严格控制混凝土的原材料质量和用量，严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过200mm.为防止或减少混凝土表面的龟裂现象，必须重视混凝土表面的二次抹压工作。抹压的次数和时间要掌握好，可有效地减少馄凝土表面的龟裂现象。
1. 前言
房屋屋面渗漏问题一直是我国房屋建筑的常见问题之一，是房屋建筑行业的疑难杂症。引起渗漏的原因很多，有设计原因、施工原因、使用原因和其他原因。经过统计分析，有相当多屋面由于屋面混凝土结构裂缝原因所造成，为了防止屋面渗漏，采取了很多措施，如变电所控制楼屋面防水要求高，通常的设计方案是：完成现浇屋面（强度等级C30，抗渗等级P6）施工后，采用四道防水工艺，先刷一道防水涂膜，然后铺设保温层，接着铺设SBS或者三元乙丙防水三元乙丙橡胶卷材，最后浇捣刚性混凝土。严格按此方案施工，能较好解决屋面渗漏问题，但此方案，施工工序多，施工要求高，造价也高。
从上世纪九十年代开始，我国建造了许多大、中、小型面板堆石坝，并且得到广泛的应用，这种坝型的大坝迎水面往往是是一层厚度为300-400mm，强度等级为C25-C30，抗渗等级为W6（相对于建工领域的P6）的钢筋混凝土。为了防止渗漏，水电工程建设者经过几十年的摸索和研究，开发研究了许多混凝土面板防裂技术，取得了良好的成效；其中采用补偿收缩混凝土技术防止混凝土面板裂缝取得的效果最好，有十几座采用该技术浇捣的大坝混凝土面板未出现裂缝，如温州珊溪大坝，坝顶长度448m，最大坝高130.8m，2001年建成，至今仍未出现一条裂缝。考虑到房屋屋面混凝土结构类似面板石坝的混凝土面板，我们在变电所工程施工中作了尝试，其方法是在现浇屋面采用补偿收缩混凝土技术，混凝土浇捣完成后注重养护，最后铺设一层SBS防水卷材，解决变电所屋面渗漏问题，取得了很好的成效。
2.补偿收缩混凝土的防裂原理
混凝土浇筑后，胶凝材料在水化过程中散发大量的水化热，由于混凝土的导热性较差，在混凝土结构内部聚集大量热量而不能散发。混凝土在降温过程中，形成混凝土表里温差，起因于表里温差的表层温度收缩应变受到内部约束产生拉应力，当混凝土表里温差超过一定范围，就有可能发生表面裂缝，进而发展成贯穿性裂缝。另一种情况是混凝土构件从最高的截面平均温度逐渐降至环境大气的平均温度，降温过程中起因于温差的温度应变受到外部约束时所引发的裂缝是贯通性的。因此采用水化热低、又有一定膨胀性能的补偿收缩混凝土，就可以做到既经济又合理，又能有效地解决屋面混凝土的开裂问题。
补偿收缩混凝土是让混凝土适度膨胀，受到外部、内部约束后产生压应力来抵消其有害的限制收缩拉应力，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防裂机理，也就是说，补偿收缩混凝土防裂的原理就是利用限制膨胀来补偿限制收缩，补偿收缩混凝土补偿模式见图2.1。
Sm-收缩总和
e-限制膨胀率
Sk-极限拉伸值
从图2.1可以看出，对防裂混凝土进行补偿收缩的能力设计，最主要的是合理确定混凝土的限制膨胀率e和限制收缩Sm，如果e大于Sm，且控制适宜的膨胀率，使其强度与膨胀协调发展，混凝土不会出现胀裂现象；如果e小于Sm，其差值的绝对值大于混凝土极限拉伸值Sk，混凝土内拉应力产生的应变超过混凝土极限拉伸值将使混凝土出现裂缝。因此，要使补偿收缩混凝土不产生裂缝，必须满足下式要求：
即：e+Sk≥Sm
式中：e ― 混凝土的限制膨胀率（%）
Sk ― 混凝土的极限拉伸值，一般为0.01%～0.02%
Sm ― 混凝土在限制条件下收缩总和（%）（即在限制条件下混凝土干缩和冷缩的总和）
根据上述抗裂原理可知，屋面防裂混凝土的设计，最重要的是确定混凝土的限制膨胀率e，它是屋面防裂混凝土设计中的一个关键参数，它的选定以混凝土不出现裂缝、满足补偿收缩要求，使混凝土最终变形小于混凝土极限拉伸值为判定标准。
通式为|D| = |e- S2- ST |≤|SK|
式中：e―混凝土的限制膨胀率（%）
S2―混凝土的干缩率（%）
ST―混凝土的冷缩率（%）
SK―混凝土的极限拉伸值（%）
D―混凝土的最终收缩变形（%）
3.面板防裂混凝土抗裂计算
3.1 极限拉伸值SK的确定
考虑徐变可使混凝土的极限拉伸值增加，提高混凝土的极限变形能力，可安全增加50%，因此，实际混凝土极限拉伸值计算应为：SK=S/K×（1+0.5）。
S/K 为试验的实测极限拉伸值
3.2 混凝土冷缩率值ST的确定
混凝土冷缩率取决于施工时段混凝土实际浇筑温度，水化热温升和月平均最低温度。计算公式ST =ΔT×α。ΔT为混凝土降温过程的最大温差，α为混凝土线膨胀系数，一般取α=1×10-5/℃
混凝土温差ΔT = 混凝土内部最高温度Tmax C 环境温度
式中：TmaxD混凝土浇筑温度+水化热温升
环境温度D按最不利情况取施工期间工地月平均最低温度
3.3 混凝土干缩率S2值的确定
混凝土干缩是由于混凝土中水分散失和环境湿度下降引起的，如能及时补充水分，或增加环境湿度，则干缩可逆特性可以发挥，使混凝土由收缩转为微膨胀。
4.现浇屋面防裂混凝土配合比设计
现浇屋面防裂混凝土主要是在基准混凝土配合比中掺入VF防裂剂，使混凝土产生微膨胀，膨胀变形在约束条件作用下使得混凝土内部产生压应力从而对混凝土收缩变形产生的拉应力进行补偿，拉应力的峰值被均化并减小，最终达到防裂作用。
VF防裂剂的掺量决定着混凝土的限制膨胀率的大小，而限制膨胀率是防裂混凝土设计中最重要的参数，直接决定混凝土抗裂性能的优劣。所以面板防裂混凝土试验的核心内容就是确定VF防裂剂的掺量。
VF防裂剂掺量太大，混凝土会膨胀开裂导致结构破坏；掺量太小，混凝土限制膨胀率偏小，混凝土内部产生的压应力不足以补偿拉应力，无法起到抗裂作用。根据厂家推荐掺量（胶凝材料用量的8%～12%）及以往多项同类工程的应用经验，我们选择10%、12%两个掺量进行试验。另外制作不掺VF防裂剂（掺量为0）的试件作对比试验。试验结果掺防裂剂的混凝土力学性能（抗压强度）基本一致，但耐久性能（抗渗、抗冻）有显著的提高。
5.施工注意事项
屋面混凝土防裂是一个系统工程，除了采用技术手段外，应把握好拌和、运输、浇筑、养护的施工各个环节。为了防止温降过大，减少温差，混凝土浇筑时间应选环境温度在5℃～20℃为宜；混凝土拌和物应具备粘聚性好，骨料不易分离、流动性好等特点，因此应充分保证各种原材料的称量准确、拌和充分均匀；为了防止混凝土早期裂缝的出现，在混凝土初凝前应采用二次压面工艺。混凝土初凝后应及时铺盖保温材料并及时洒水养护；认真做好混凝土保温保湿的养护工作以减少环境条件引起的干缩和冷缩；混凝土含气量应控制在4.5%-5.5%范围内，混凝土生产时应根据混凝土的含气量及时调整引气剂的掺量，以保证现场混凝土含气量达到控制要求。
6.结语：补偿收缩混凝土技术在我国的水电工程领域得到了广泛的应用，并取得了良好的成效，我们把该技术在房屋建筑领域作了尝试，应用于变电所和住宅的屋面工程，也取得了很好的成效，如本单位95年建造的职工宿舍屋面，仅在现浇屋面混凝土中掺入VF防裂剂，未采取其他防水措施，至今屋面未发现渗漏，效果很好。期待该技术能较多地应用于房屋建筑领域。
参考文献：
[1] 叶列平编著《混凝土结构》（第二版）第二章 清华大学出版社 2008
关键词：补偿收缩混凝土、跳仓法、超长混凝土、无裂缝、抗渗、施工技术
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
随着建筑向大体化和多功能方向发展，超长建筑不断出现，而高强混凝土和泵送施工工艺的应用，是超长混凝土结构的裂缝控制成为混凝土施工中控制的重点内容之一。补偿收缩混凝土是利用混凝土膨胀剂的膨胀性能，制作成微膨胀混凝土，对整体混凝土结构不同部位的收缩进行叠加复合补偿，达到结构整体现浇连续无缝施工的目的，能够确保工程的整体性，使混凝土结构达到良好的抗渗性能。但在工程施工中，随着地下结构的超长超宽，连续无缝施工较难实现。因此考虑引入跳仓法解决，即通过跳仓法施工，使混凝土在短期内应力释放后，再将其连成整体，依靠混凝土的抗拉强度抵抗下一段温度收缩应力的施工方法。
本施工技术研究是将补偿收缩混凝土理论与分仓施工相结合，保证结构混凝土的浇筑质量及整体性，以实现混凝土结构防裂抗渗的目的。
2.超长混凝土结构防裂抗渗
防止超长混凝土在施工中出现有害裂缝是超长混凝土施工中的关键技术问题，特别是近年来，由于混凝土强度等级的提高，水泥等胶凝材料细度的提高，以及各种外加剂的掺加等原因，是大体积混凝土在施工过程中因水泥水化热产生的温度应力或由于混凝土干燥收缩而产生的收缩应力的变化引起的混凝土的体积变形而产生的裂缝的防控问题尤为突出。
补偿收缩混凝土是近年来针对超长混凝土结构发展的一种新的混凝土品种，通过在普通混凝土中掺加一定量的膨胀剂，使混凝土水化后产生一定体积的膨胀，在结构中建立一定的预压应力，来抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩应力，减少或消除混凝土的收缩裂缝，提高混凝土的防水性能，从而保证混凝土施工质量一种技术措施。
跳仓法施工，则是充分利用了混凝土在5到10天期间性能尚未稳定和彻底凝固前容易将内应力释放出来的特性原理，将大面积混凝土平面几何划分为若干个区域，按照“分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型”的原则施工，以避免混凝土施工初期部分的激烈温差以及干燥作用，可撤销后浇带的设置，更保证了混凝土结构的整体性。
本技术研究是将补偿收缩混凝土理论与分仓施工相结合，充分体现出“以防为主、抗放兼施”的原则，及补偿收缩混凝土的自应力复合补偿以及混凝土分仓施工的短期应力释放，实现混凝土结构裂缝的控制，保证混凝土的浇筑施工量和结构的整体性，从而实现混凝土结构抗渗的目的。
目前该技术研究在国内尚无成型的理论，属于国内先进水平。
3、应用技术领域和技术原理，性能指标
应用技术领域：
应用于混凝土结构自防水、采取连续施工的超长混凝土结构、大体积混凝土等工程。
工艺流程
1 操作要点
1.1准备阶段
（1）配合比中膨胀剂的掺量应根据设计要求的限制膨胀率，并应采用实际工程使用的材料，经过混凝土配合比试验后确定。
（2）分仓间距的确定
根据工程特点及尤其是基础底板的结构形式，通过混凝土施工阶段温度应力与收缩应力的计算，确定板块分仓的划分方案。
1.2实施阶段
1.2.1分仓接头处止水处理
分仓混凝土接缝处应设置止水钢板、橡胶止水带、遇水膨胀止水条等止水措施，根据工程情况可单独或配合使用。各板块端部全部设止水钢板（或橡胶止水带）。
1）在采用止水钢板或橡胶止水带施工时，再次浇筑混凝土时，必须将止水钢板或橡胶止水带上下松动的混凝土凿除，清理干净，再行浇注混凝土。钢板止水带可采用电焊将钢板止水带固定在钢筋上，钢板接口采用双面满焊的方式，确保焊接质量。橡胶止水带可采用钢筋弯制的蝴蝶卡或可采用钢筋夹牢，橡胶止水带应保证固定牢固，位置准确，不因浇筑混凝土而发生偏移。
2）采用橡胶遇水膨胀止水条做止水处理。安装止水条时，要求把施工缝周边浮渣清扫干净，用钢钉将止水条钉设在施工缝中部，在混凝土浇筑前要保持止水条的干燥，这样才能确保止水条的正常作用，即在被混凝土包裹状态下，遇水膨胀、封堵、阻隔地下水的浸入，达到抗渗、抗漏水的效果。在再次浇筑混凝土时安排专人检查止水条的完好程度并浇水湿润膨胀止水条。
1.2.2 制定浇筑顺序，绘制浇筑顺序示意图，控制浇筑带宽度。
浇筑带宽度根据以下公式验算：
LBh/V≤T
L：浇筑带长度；
B：浇筑带宽度；
h：浇筑带厚度；
V：浇筑速度；
T：混凝土的缓凝时间；
斜面分层示意
为控制浇筑宽度平行于浇筑带按一定间距设置钢丝网，以阻挡混凝土的流淌，避免预期之外的冷缝、施工缝产生影响混凝土浇筑后的质量。
1.2.3 分仓浇筑混凝土
1）为保证混凝土浇筑后进行收缩应力释放，后续混凝土可采取间歇7天后浇筑，也可以膨胀加强带连接缩短间歇时间。
2）混凝土抹平
混凝土浇筑振捣完毕后，为防止出现表面沉塑裂缝在混凝土表面快收干时，用木抹子拍平抹实并拉毛，有裂缝的位置应加强拍实，使其愈合，然后覆盖塑料薄膜及毛毡等保水保温。
1.2.4 混凝土养护
混凝土浇筑后15h内派专人养护，为减小混凝土表面与养护水的温差，宜喷雾养护，不得将水直接喷至混凝土表面，喷雾宜两遍，以混凝土表现有明水为准，然后加盖养护毯，养护毯上面可直接洒水，以湿透养护毯为宜。
5、产生的效益
补偿收缩无缝混凝土施工工艺是以自应力混凝土为结构材料，以膨胀砼加强带取代后浇带实现混凝土连续浇筑的一种工艺，该工艺有以下优点：
1）取消后浇带后，结构受力合理，提高了结构的整体性能，特别是对于有防水要求的结构砼，提高了其整体防水性能。
2）简化施工工序，缩短工期。后浇带一般需经40～60天才能浇筑混凝土，采用本技术减少了对后浇带处理这一繁琐的施工工序，大大加快了施工进度，降低了工程成本。
3）解决了后浇带施工缝处常出现开裂、渗漏等质量问题，同时省去后浇带的清理工作，降低工程成本。
6、结束语：
对于补偿收缩砼施工，能够很好的实现砼的整体性，但应用也应因地制宜，根据工程实际情况进行，不得盲目，在工程中一些受力较为复杂的后浇带是不能取消的，另外补偿收缩砼无缝施工也受结构尺寸的制约，同时也受到我们施工条件的影响，所以应用时应谨慎，并寻求设计单位等多方面的支持。
参考文献
1、大体积混凝土施工规范
2、补偿收缩混凝土应用技术规程
3、混凝土外加剂应用技术规范
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
在现代混凝土工程中，预拌混凝土的大量应用极大地提高了建筑物结构的强度，但是由于预拌混凝土的高流动性、高砂率等一些特点，使得混凝土结构的裂缝问题显得比以往更加严重。如何对结构裂缝采取有效的控制已成为所有预拌混凝土公司必须面对的问题。根据施工经验，应对混凝土采取综合的防裂措施，才能对混凝土的裂缝进行有效的控制。
上世纪八十年代中期，我国开始进行混凝土膨胀剂的研制与工程应用。在混凝土中掺加适当FEA而制成的补偿收缩混凝土，在刚性防水屋面结构自防水应用方面也有很多的工程应用。但是长期以来，由于设计和施工单位对膨胀剂的片面认识，这项技术在控制混凝土结构裂缝方面没有取得应有的效果。本文也正是基于此，重新从膨胀剂的机理出发来探讨，利用膨胀剂控制混凝土裂缝的施工措施。
2 . 机理分析
FEA以适量掺入（等量取代水泥）混凝土中，在混凝土凝结硬化的初期1-14d龄期内可生成大量膨胀结晶水化物-水化硫铝酸钙（C3A·3CaSO4·32H2O）即钙矾石，使混凝土产生适当体积膨胀用以补偿混凝土的收缩，在钢筋、邻位等的约束下，可在混凝土中建立0.2~0.7MPa的预压应力，其压应力大致可抵消混凝土干缩时所产生的拉应力，同时也推迟了混凝土的收缩过程，使其抗拉强度得到较大增长，当混凝土开始收缩时，足以抵消混凝土收缩应力的作用，从而防止或减少混凝土收缩裂缝。
FEA在水化生成钙矾石过程中需要大量的水，钙矾石分子中有32个水分子，更需要大湿度的环境，尤其是在混凝土浇筑早期，如果湿度不够，那么即使是延长养护实际也再难达到其极限膨胀值，可见对补偿收缩混凝土进行充分的保湿养护是保证其充分水化的必要条件。
膨胀剂的膨胀作用除了有大小不同之外，更重要的是应合理地发挥其作用的时间。膨胀作用应当在混凝土具有一定强度的一段时间内以一定的速率增长，才能发挥其最佳效果。如果太早则因强度不够或是混凝土尚有一定塑性时膨胀能力被吸收而发挥不出来。如果膨胀太迟则又会因混凝土已具备较高强度，膨胀作用又可能破坏了已形成的结构，所以只有全面了解膨胀剂的作用机理，并合理地控制影响其的各个因素，才能使补偿收缩混凝土的使用取得理想效果。
膨胀剂的膨胀作用主要发生在混凝土浇注的初期（1-4d），一般在14d以后其膨胀率就趋于稳定。这时也是水泥水化的重要阶段。如果在混凝土浇注之后没有对混凝土进行充分的保湿养护，混凝土会大量脱水，这种情况下，由于水化反应的停止，会加大混凝土的收缩，使得混凝土的裂缝提前出现，同时由于水化所需求的水供应缺乏，会出现或者由于硫铝酸钙水化不充分形不成足够的膨胀值，或者膨胀率大于水泥水化速度而影响了强度的发展，甚至膨胀能力被尚有塑性的混凝土“吸收”，这样掺加FEA后不仅没有对防裂起到效果，反而会加剧混凝土的开裂，所以本文作者也正是要通过本文呼吁广大的施工技术人员，希望大家提高对FEA混凝土养护等影响因素的重视。 转贴于
3 . FEA混凝土的配合比设计
3.1原材料的选取。
粗骨料：选用运城市新绛县产公称粒径5~31.5mm，含泥量0.9%，连续级配，质量优良的碎石。
细骨料：选用运城市新绛县产细度模数2.6，含泥量1.5%，质量合格，级配合理的中砂。
水 泥：选用运城市新绛县威顿水泥厂生产的威顿牌P.S.A42.5低碱水泥。
粉煤灰：选用河津市电厂生产的优质Ⅱ级磨细粉煤灰，其密度2.50g/cm3，需水量比96%，45μm方孔筛筛余18.5%。
外加剂：选用北京生产的一种复合型MNC-P2高效减水剂。其掺量3.2%，减水率26.7%，7d抗压强度比166%，28d抗压强度比139%。
混凝土膨胀剂：选用石家庄市功能建材有限公司生产的FEA混凝土膨胀剂
3.2补偿收缩混凝土的配合比设计。通过对在试验阶段技术指标的统计分析，并参考了一些国内外的技术资料，表明在保证混凝土工作性能的前提下，选用较低的砂率（38~42%），对控制混凝土的收缩裂缝有明显的作用。优质粉煤灰掺和料的使用不仅对改善混凝土的工作性能有作用，而且由于我们选用的是需水量比小于100%的优质粉煤灰，对降低混凝土的用水量从而减少混凝土的收缩裂缝也有益处。
在选取FEA膨胀剂时，通过对不同掺量下（6~12%）混凝土的性能比较，发现较小的掺量时（6%），混凝土的膨胀效应不明显，而较大的掺量（14%）又由于增大混凝土的用水量对混凝土的抗裂不利，而且用于防止裂缝的补偿收缩混凝土因限制膨胀率不大，所以最后确定以8%作为工程应用中理想的掺量。
现以我公司施工的某工程为例介绍我们应用该技术的情况。该工程为一14层办公楼，对结构的裂缝要求非常严格，又由于是在多风季节的春天施工，我们考虑该工程的重要性及特殊性，采用综合的防裂措施来控制楼板的裂缝
4. 施工控制
如上所述，虽然补偿收缩混凝土在我国开始使用已经有许多年，在理论及实践方面都已经有许多积累，但是由于目前在建筑工程中裂缝的普遍出现，使得我们应当对补偿收缩混凝土的防裂机理及施工技术做更加深刻的研究，以使这项技术在建筑工程中发挥有效的作用。
需要特别指出的是，不是掺加了膨胀剂的混凝土就一定不会开裂了。有时我们在工程施工中会发现不掺膨胀剂还好，一掺反而有裂缝。实际上膨胀剂防止裂缝不是万能的，必须与诸多条件配合起来才能有效，其中养护不好是在施工中最容易出现的问题，尤其是在炎热或者干燥的天气。掺加FEA的补偿收缩混凝土需要比普通混凝土更加严格的养护措施才能发挥其膨胀作用，保湿养护是补偿收缩混凝土施工中最重要的环节。
掺有膨胀剂的混凝土必须加强养护，在混凝土浇注后的1-14d必须采取湿养护，以保证早期膨胀量得以充分发挥，避免后期膨胀过大留下隐患。考虑到施工进度的影响，如果采用覆盖草帘的办法困难，则在混凝土终凝以后即开始进行浇水养护，浇水次数以能保持混凝土表面湿润为宜，养护天数不少于14天。
补偿收缩混凝土增加混凝土自应力作用必须在钢筋等的限制作用下才能产生，而不能自由膨胀，因此应当选择适宜的配筋率以利于混凝土产生较大的自应力，配筋率以1.0~1.5%为宜。
5. 结论
在我们施工许多工程中，利用这项技术，并对混凝土施工全过程及后期的养护做全过程的跟踪控制，特别对施工单位强调对混凝土的养护制度，在所有的工程中有效地把裂缝控制在规范要求的范围内，业主对工程质量非常满意。 混凝土膨胀剂不是万能的，不是在混凝土只要掺加了膨胀剂就一定能控制混凝土的开裂，使用FEA而配制的补偿收缩混凝土应通过合理的设计，并对混凝土进行充分的保湿养护，才能对控制混凝土裂缝有显著效果，所以在施工中，要克服不敢使用膨胀剂的消极心理，对膨胀剂的应用应有客观的认识，同时也应避免掺加了膨胀剂就万事大吉，不注意对混凝土的养护的盲目乐观思想，只有这样。才能真正使膨胀剂在控制混凝土裂缝方面发挥有效的作用。
参考文献
［1］王铁梦 工程结构裂缝控制 中国建筑工业出版社 1998
1 工程概况
沈阳地铁一号线保工街车站位于保工街与建设中路十字路口处， 沿建设中路呈东西向布置。车站主体结构总长 189.5m， 标准段宽 18.5m。车站两端为两层双跨箱型框架结构， 采用盖挖顺作法施工， 该段长150.3m; 中间为单层双跨的双连拱结构， 采用暗挖法施工， 该段长 39.2m， 宽 20.84m。车站设 4 个出入口两个风道， 其中 4 号出入口为预留， 1、2、3 号出入口采用明挖法施工， 结构型式为单层混凝土矩形结构，标准断面净宽 5m， 净高 3.15m。车站位于地震基本烈度 7 度区。该场地见两层地下水， 粉质粘土隔水层，层厚 0.30m～3.40m， 上层地下水 稳 定 水 位 埋 深7.20m～10.75m， 下层地下水属空隙承压水， 承压水头埋深 10.50m， 含水层渗透性强。车站主体暗挖段二衬(39.2m); 车站主体顶板、底板、侧墙(711.1m); 车站附属顶板、底板、侧墙 (891.89m) 设计强度均为C30S10， 共计 13471.8m3 混凝土。
2 技术控制重点及施工控制目标
保工街车站结构， 设计要求使用年限为 100年， 使用期间要有足够的强度、刚度、稳定性、耐久性， 还要做到不渗不漏， 主体结构混凝土的质量以及结构自防水的质量是关键所在。因此把控制混凝土裂纹作为本工程的技术控制重点， 施工时严格控制混凝土的坍落度、混凝土的入模温度、混凝土产生水化热后的内外温差以及混凝土的浇注后的养护作为施工的控制目标。
3 配合比的设计
3.1 配合比设计要点
鉴于该混凝土属于补偿收缩混凝土 ( 是指按规定测定的 14d 限制膨胀值大于 1.5×10-4， 而 180d的限制收缩值小于 4.0×10-4 的混凝土)， 所以我们在设计该配合比时做了如下考虑:
(1) 该混凝土属于大体积混凝土， 配合比设计时考虑掺加粉煤灰和矿渣粉， 由于粉煤灰会降低膨胀率， 所以粉煤灰掺量不高于胶凝材料总量20%。夏季混凝土的凝结时间做了适当延缓 ( 但当缓凝时间超过 15h 时混凝土的限制膨胀率要降低) 。
(2) 根据混凝土 14d 水中的限制膨胀率来确定抗裂防水剂的掺量。
(3) 根据施工现场条件、施工季节、施工工艺等对混凝土的坍落度进行确定及损失的控制。
(4) 抗裂防水剂在混凝土中的同步补偿的问题(即水泥和抗裂防水剂水化速度应相适应， 解决混凝土在前 3d 塑性收缩的问题)， 将防水剂的凝结时间和水泥的凝结时间进行了对比并作了相应性调整。
一般情况下，混凝土的收缩变形，浇注30天完成40%，60 天完成65%，20 年完成98%。当这种收缩变形大于混凝土的极限拉伸时，就会产生混凝土裂缝，这些细微的裂缝，随着时间的推移，由小到大，由不贯通到贯通，导致工程渗水漏气，严重的影响人防工程平时功能和战时功能。我们在开封市某人防工程施工中，采用补偿收缩混凝土防水施工技术，有效地控制了混凝土的收缩裂缝，解决了人防工程的防水问题，在地下水位高出顶板的情况下，经过八年的验证， 不渗不漏， 防水效果良好。这种防水施工方法已在多项人防工程中推广应用。
1 、补偿收缩混凝土的防水机理
人防工程大体积浇注混凝土，由于水泥的水化作用，释放大量的水化热，这种水化热，加上入模温度，在2 - 3 天内，可以使混凝土内部温度升高50 - 80℃，而混凝土的线膨胀系数约为10 × 10-6/℃，当环境温度与内部温度温差超过25℃时，混凝土就会产生收缩变形，当这种收缩变形|aT| 大于混凝土的极限拉ε D，在结构应力最大的部位就会产生混凝土裂缝，称之为温度裂缝。这种温度裂缝，由小到大，由不贯通到贯通，导致工程渗水漏水。往往收缩变形|aT|都大于混凝土的极限拉ε D，|aT|与ε D 差别越大，混凝土的温度裂缝和干缩裂缝就越大，|aT|与εD差别越小，混凝土的温度裂缝和干缩裂缝就越小。目前，解决这种混凝土裂缝的办法是在应力最大的部位设置后浇带，待混凝土收缩变形基本完成后再浇后浇带。补偿收缩混凝土的膨胀率一般是0.02～0.05%，在混凝土中建立0.2～0.7MPa 的预压应力，以此来抵消混凝土在硬化过程中收缩变形所产生的拉应力，使|aT| 小于或等于ε D，就不需要设置后浇带。补偿收缩混凝土控制的原则是|aT| ≤ε D，以膨胀加强带取代后浇带，实现无缝连续施工，达到抗裂的目的。同时，在钢筋和邻位混凝土的约束下，补偿收缩混凝土产生适度膨胀，并转化为压应力，水化后的钙矾石结晶不断强制填充毛细孔隙，最大限度的降低总孔隙率，可以得到非常密实的收缩高强防水混凝土， 达到抗渗的目的。根据以上分析，要想改善混凝土收缩变形与极限拉伸的关系，使|aT| 小于或等于ε D，可以采取两个方法，或是减小混凝土收缩变形|aT|，或是提高混凝土的极限拉ε D，然而，提高材料的极限拉伸是十分困难的，只要在混凝土中加入UEA 膨胀剂， 配制成补偿收缩混凝土， 以混凝土的膨胀压应力来抵消收缩拉应力，最大限度的减小混凝土收缩变形|aT|，使人防工程主体结构不裂不渗。这就是补偿收缩混凝土防水的基本原理。
2 、补偿收缩混凝土的施工要点
2.1 补偿收缩混凝土的配合比
补偿收缩混凝土的配合比必须经试验确定.一般采用525# 硅酸盐水泥， 按水泥用量的8 %加入U E A 膨胀剂. 拌和成补偿收缩混凝土， 配合比为：水泥： 沙： 石子：UEA=1：1.56：3.32：0.49：0.08，塌落度为30%～50mm水灰比0.49，砂率32%，把凝土的膨胀率控制在0.02%～0.05%之间。
2.2 补偿收缩混凝土的拌制
补偿收缩混凝土要用强制式搅拌机现场搅拌，UEA 膨胀剂的加入量要有专人负责，误差不得超过0.5%。对UEA 膨胀剂的计量装置要定期检查，经常调整。混凝土的搅拌时间要比普通混凝土延长40～50s，以拌和均匀为准，即达到均匀状态才能出料。
2.3 补偿收缩混凝土的膨胀加强带设置
膨胀加强带主要用于补偿早期混凝土的收缩变形，要求设置在混凝土发生变形应力最大的部位， 一般 60m 设一道。做法： 膨胀加强带宽2～3m，带两侧布置密孔钢丝网，将带内混凝土和带外混凝土分开。加强带的膨胀剂的添加量为水泥用量的10%～12%，同时增设10%的水平加强筋， 与膨胀带方向垂直布置，两端伸出膨胀带2m，各与上下层（内外层）钢筋连接。
2.4 施工缝的处理
人防工程的水平施工缝一般设在墙体底板上500 和顶板下500，墙体居中预留50 ×50mm 的凹槽，要冲洗干净，清除附石，不得有明水，然后放入橡胶止水条，橡胶止水条的放置要平直均匀，搭接长度不得少于50mm。拆模后沿施工缝上下凿毛200mm，用UEA 防水砂浆做四层抹面。
2.5 补偿收缩混凝土的养护与修补
补偿收缩混凝土震捣要密实，不能漏震，浇注完的混凝土不能受阳光的直射，混凝土初凝后， 要有专人养护， 养护时间不的少于1 4天。
拆除模板后，混凝土暴露面，特别是外壁很快干燥，必须用湿草垫覆盖养护，如果出现蜂窝麻面， 要清除松附部分， 再用内掺1 0 %UEA 膨胀剂1：2 的水泥砂浆补平。面积较大的蜂窝、露石、露筋，必须凿去薄弱的混凝土表层和个别突出的集料颗粒，用加压水冲洗干净， 用内掺10%～12 %UEA 膨胀剂的豆石混凝土填实，豆石混凝土要比原标号提高一级。
3、补偿收缩混凝土工程实例
开封市某人防工程，是一项大面积浇注混凝土的掘开式人防工程，东西轴线长63.7m，南北轴线长54m，钢筋混凝土梁板结构，原设计东西轴线的中间设一后浇带。由于安装设备的需要，结构净高设备房间为3.5m，会议室为4.0m 其他均为3.5m。底板标高-6.47m，局部-7.9m，混凝土浇注量4800m3。该工程所处位置系宋代汴河古道遗址，地址条件复杂，一米以上为轻质亚粘土（可耕土），1.0m 至3.5m为细沙土，天然湿度25%，3.5m 至6.5m 为亚粘土，天然湿度28%，6.5m 至8.0m 为粉沙层，天然湿度为31%，工程底板持力层为亚粘土。地耐力为10t/m2.夏季地下水位标高-1.0m，冬季地下水位标高-2.5m.开挖基坑时，采用二级井点降水，分两层机械挖土，地梁和污水池采用三级井点降水，使地下水位始终低于施工作业面。我们根据偿收缩混凝土的防水原理，在防水混凝土中加入水泥用量8 %的UEA 膨胀剂，拌制成补偿收缩混凝土，把膨胀率控制在0.02%～0.05%，在混凝土中建立0.2～0.7MPa的预压应力，以此来抵消混凝土在硬化过程中收缩变形所产生的拉应力， 使混凝土结构不裂、不渗、不漏，获得了满意的防水效果。
4、结语
人民防空工程是一个密闭的地下空间， 其主体结构往往因混凝土的收缩变形而产生裂缝， 导致渗水漏水， 影响工程的平时功能和战时功能，对小于0.25mm 的混凝土结构细微裂缝，在有水的情况下，由于膨胀剂结晶强烈的生长力，可以使微缝愈合。配置合理的补偿收缩混凝土，由于在混凝土中建立了定值的预压应力，这就抵消了混凝土在硬化过程中的全部或大部分拉应力，使混凝土的收缩变形等于或小于混凝土的极限拉伸，这样，就可以用膨胀加强带取代后浇带，实现无缝连续施工，缩短施工工期40～60 天。
