上海申江怡德投资经营管理有限公司 上海 200127
摘要：目前通常认为收缩裂缝是混凝土结果的最大缺陷，因混凝土裂缝问题给各国带来的损失是相当惊人的，而且影响时间长，涉及面广，如何总结原有的工程经验，发展新的理论和施工技术，已解决不断出现的裂缝问题，是长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。目前补偿收缩混凝土，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。补偿收缩混凝土在水花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分蒸发、降温等原因引起的裂缝。同时，补偿收缩混凝土能张拉钢筋，产生自应力，省去了机械张拉所需的能量。因此，补偿收缩混凝土的出现是水泥混凝土材料科学发展中继钢筋混凝土和预应力混凝土以后的又一次重大突破。
关键词：补偿收缩混凝土 裂缝 控制
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。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0.2 MPa～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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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10-20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。
三、补偿收缩混凝土的施工措施
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。如果养护不好，补偿收缩混凝土会与普通混凝土一样，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。
参考文献
[1]阎培渝,覃肖.大体积补偿收缩混凝土与延迟钙矾石生成[J].混凝土,2000.6.
[2]刘瑾瑜.混凝土膨胀剂的应用研究[J].武汉科技学院学报，2005.5.
[3]游宝坤,李乃珍.膨胀剂及其补偿收缩混凝土[M].中国建材工业出版社.2005.
[4]黄煜镔,钱觉时.关于硫铝酸钙膨胀剂的几个问题[J].建筑技术，2000. 1.
论文作者:施伟炯
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/2/9
标签：混凝土论文; 膨胀剂论文; 裂缝论文; 膨胀率论文; 矾石论文; 应力论文; 标号论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;