摘要：随着我国建设的发展，混凝土技术的进步，大型、超大型地下建筑十分普遍，高强度等级混凝土在工程中的应用也越来越多。然而，由于水泥细度的增加、优质矿物掺合物的减少、混凝土配合比设计不合理、施工过程中管理不到位等原因，导致部分工程即使采用了补偿收缩混凝土技术，工程依然开裂，没有达到预期的抗裂效果，使得部分人对补偿收缩混凝土产生了一定的质疑。补偿收缩混凝土应用技术是一项系统工程，它涉及到设计方、承包方、施工方、监理等各方，从膨胀剂采购、混凝土制备、浇筑到后期养护，对最终应用效果都有影响极大。本文分析了补偿收缩混凝土技术应用注意事项。
关键词：补偿收缩混凝土；水泥用量；混凝土配合比
补偿收缩混凝土是一种利用混凝土膨胀剂水化生成的膨胀性产物在约束条件下产生一定的预压应力，可以补偿或部分补偿混凝土收缩变形，从而防止或减少混凝土实体结构开裂的一种特殊混凝土。它是一种工程界公认的技术可行、经济合理的技术手段。
1补偿收缩混凝土配合比设计
1.1混凝土强度等级
通常情况下，混凝土强度等级越高，其承受荷载能力越强，耐久性等各方面性能都有所提高。由于国内建筑实行终身制，设计承担着较大的责任，从保护自身及建筑安全使用角度出发，国内建筑的混凝土强度等级不断提高。混凝土强度等级提高，意味着单方混凝土胶凝材料增加，混凝土水化放热增大，水化温升提高。再加上国内使用的水泥过细，水化放热更加集中，使得国内混凝土温度收缩裂缝十分普遍，尤其是夏季，外墙裂缝难以控制。地下建筑（如地下室、地下车库等）的外墙通常不用于承担主体荷载，因此在结构安全许可的条件下，应尽量降低其混凝土强度等级。
1.2单方水泥用量
GB50108—2008《地下工程防水技术规范》4.1条指出，“在满足混凝土抗渗等级、强度等级和耐久性条件下，水泥用量不宜小于260kg/m3”。JGJ/T104—2011《建筑工程冬期施工规程》6.1.3条要求“混凝土最小水泥用量不宜低于280kg/m3”，以上两部规范均给出了最小水泥用量的规定。
随着混凝土技术的进步，矿物掺合料大量应用于混凝土中，不但可以降低生产成本，还对改善混凝土施工性能、耐久性能及强度方面起着重要的作用，已经成为水泥混凝土不可缺少的重要组分。尽管水泥活性较高，是水泥混凝土抗压强度的主要贡献者，但其水化产生大量的水化热同样是诱导混凝土开裂的主要元凶，不利于结构的耐久性。因此，混凝土设计时应以胶凝材料用量为准，而不是控制水泥用量。并且，上述两部规范给出的是“不宜”，而不是“不应”，在其条文说明中也明确指出水泥用量可以低于给出的限值。因此，当补偿收缩混凝土应用于地下建筑或者冬季施工时，应根据工程实际情况，如混凝土结构部位、尺寸、强度等级、施工季节进行综合考虑，应该读懂规范给出规定的真正意图，而不是生搬硬套规范。否则配制C30～C35补偿收缩混凝土时，原本单方220kg的水泥用量非得用到260kg或280kg才可以，而这些过多的水泥用量会使混凝土水化温升增加，对工程不利，并且增加生产成本。
1.3矿渣粉与粉煤灰
由于来源广、价格便宜，矿渣粉、粉煤灰是混凝土搅拌站主要常用的活性矿物掺合料，可以减少混凝土需水量、泌水和坍落度损失，对于抑制碱—骨料反应，减少混凝土结构早期温度裂缝，提高混凝土密实度，提高抗渗和抗侵蚀能力有明显效果，在改善混凝土性能的同时，大幅降低造价。
矿渣粉、粉煤灰都具有形态效应、活性效应和微集料效应。粉煤灰相对来说形态效应较好，并且其自身不具有水化硬化特性，只有在外界激发（如硅酸盐水泥、激发剂）作用下，才能产生胶凝性，因而其强度贡献主要在于后期。而矿粉本身就具有水化硬化特性，在加水拌合后就可以自行水化产生强度，外界激发时活性更佳。因此，二者在应用于配制补偿收缩混凝土时会有不同的侧重点。
温度对于水泥混凝土水化硬化影响较大，冬季为了保证混凝土强度，通常会提高一个强度等级。由于粉煤灰活性相对较弱，而矿渣粉来得更快一些，因此冬季配制补偿收缩混凝土时应大量使用矿渣粉，少用或不用粉煤灰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而夏季时，由于环境温度较高，再加上矿渣粉自身的水化硬化特性，矿渣粉也会参与早期水化反应，加快水泥混凝土水化放热，从而推高混凝土温升。因此，夏季时应大量使用粉煤灰，少用矿渣粉，这样对于预防混凝土开裂有利。
某机电大楼地下室建筑面积2200m2左右，外墙混凝土强度等级为C35，厚度400mm，混凝土膨胀剂掺量为单方35kg，施工时间为9月份。由于搅拌站的粉煤灰品质较差、需水量高，要使混凝土坍落度达到（210±20）mm，与配合比为“粉煤灰用量为40kg/m3＋矿渣粉用量为120kg/m3”相比时，配合比为“粉煤灰用量120kg/m3＋矿渣粉用量40kg/m3”的混凝土单方用水量要由170kg增加至190kg，显然如此高的单方用水量会严重影响混凝土的强度等一系列性能。基于保证强度的角度，该工程浇筑时采用了高矿渣粉掺量的配合比浇筑外墙，结果拆模后，外墙裂缝每隔1～2m一条。
因此，配制补偿收缩混凝土时，使用矿渣粉和粉煤灰时要考虑季节的影响。
2膨胀加强带设置与浇筑
膨胀加强带主要是取消原有的后浇带，通过浇筑更大膨胀量的膨胀混凝土，通过其膨胀应配合补偿收缩混凝土实现补偿收缩混凝土的连续无缝施工。按类型可分为连续式膨胀加强带、间歇式膨胀加强带和后浇式膨胀加强带。其中，连续式膨胀加强带无需设置钢板止水带，浇筑时只需要中途换浇加强带膨胀混凝土即可；间歇式膨胀加强带需要在施工缝处设置单边钢板止水带，下次浇筑时先浇筑强带膨胀混凝土，再浇筑补偿收缩混凝土；而后浇式则需要保留两条止水钢板，与普通后浇带做法一样，但是其在两侧混凝土浇筑完7～14d即可。值得注意的是，应用过程中留缝的部位必须设置止水构造，同时注意浇筑顺序。
此外，后浇式膨胀加强带止水钢板处，用于拦隔混凝土的铁线网应加密并固定牢固，否则振捣施工过程中易破损发生跑灰。后期清理十分费事，并且易在该处埋下渗漏隐患。清理过后的加强带可以在上面覆盖废旧模板。
3导墙二次振捣及积水坑施工冷缝
3.1导墙二次振捣
现代泵送混凝土到场坍落度基本在（180±30）mm，属于流态混凝土，对于竖向结构上翻30cm左右高的导墙来说，需要进行多次回浇筑和多次振捣，才能保证该处不发生渗漏。然而由于国内施工人员素质、现场管理等原因，该处经常发生漏振现象，蜂窝、孔洞等缺陷十分普遍。施工过程中应安排专人负责监管导墙的二次振捣。对于这些缺陷，应安排工人剔凿，并用防水砂浆或防水豆石混凝土进行填补，并且导墙迎水面涂刷聚合物水泥防水涂料，基本可保证该处无渗漏。
3.2积水坑施工冷缝
在基础筏板浇筑过程中，对于积水坑和电梯井部位，人们更多关注点在于防止模板上浮，而很少注意该部位的施工冷缝问题。然而，工程实践反馈的信息表明，积水坑、电梯井处因施工冷缝导致的渗漏越来越多。因此，浇筑该部位时应安排人员定期用钢筋插捣一下，看混凝土是否接近初凝，同时加强该处的混凝土振捣工作。
4结语
补偿收缩混凝土应用是一项系列工程，它涉及设计、建设方、总承包、施工方、混凝土搅拌站、膨胀剂供应厂商，只有加强过程中的细节管理，加强膨胀剂采购、检验，及混凝土配合比设计优化、施工管控，才能真正实现补偿收缩混凝土技术的优势，提高工程质量。
参考文献：
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[2]GB50108—2008，地下工程防水技术规范[S]．
[3]JGJ/T104—2011，建筑工程冬期施工规程[S]．
[4]刘慧军．大直径钢管混凝土顶升施工关键技术[J]．施工技术，2014．
[5]毛庆东．高层建筑基础承台大体积混凝土施工技术研究[D]．西安建筑科技大学[A]，2011．
论文作者:廖弘忠
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/13
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