混凝土膨胀剂范文

混凝土膨胀剂篇1

关键词:膨胀剂、限制膨胀率、复合型

前言

中华人民共和国国家标准《混凝土膨胀剂》GB23439-2009已于2009年3月28日,今年3月1日正式实施,原建材行业标准JC476-2001同时废止。

新标准中混凝土膨胀剂的定义是:与水泥、水拌合后经水化反应生成钙矾石、氢氧化钙或钙矾石和氢氧化钙,使混凝土产生体积膨胀的外加剂。我国膨胀剂在近三十年的发展经历后,已经有了更广义的概念。如今混凝土膨胀剂的分类按化学成分的不同可分为硫铝酸钙类、氧化钙类、硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂。他们的共同特点都是:减少或消除混凝土干缩和凝缩时的体积缩小,使混凝土结构物的裂缝出现概率减少,裂缝出现的时间推迟,从而改变了混凝土的质量。

复合型膨胀剂是用膨胀剂和其他化学外加剂配制而成,可用于拌制缓凝、早强、防冻和高性能的泵送混凝土,新标准也提出了掺复合型膨胀剂的混凝土限制膨胀和收缩的试验方法,以及限制养护的膨胀混凝土的抗压强度试验方法,同时也给出了混凝土膨胀剂和掺膨胀剂的混凝土膨胀性能快速试验方法。

1、混凝土膨胀剂标准的变更过程

1992年之前,混凝土膨胀剂的发展刚刚开始起步,我国尚未制定混凝土膨胀剂建材行业标准,只有企业标准,产品质量无可比较,为提高我国膨胀剂质量,于1992年制订了我国第一个混凝土膨胀剂建材行业标准JC476-1992,但这个标准水平较低,对膨胀剂掺量和碱含量没有限制指标。当时,膨胀剂质量差异较大,水平较低。

随着我国对混凝土整体质量,特别对碱-骨料反应的重视,在1998年制定了我国第二个混凝土膨胀剂建材行业标准《混凝土膨胀剂》JC476-1998,这个修改标准第一次把膨胀剂掺量规定为≤12%,碱含量≤0.75%,氯离子含量≤0.05%,这样把我国混凝土膨胀剂质量要求提高到了一个新水平,淘汰一些落后产品。

2001年,在我国水泥行业已经实施ISO水泥标准两年后,为了使混凝土膨胀剂与ISO水泥标准接轨,于2001年制订了我国第三个混凝土膨胀剂建材行业标准《混凝土膨胀剂》JC476-2001,这个标准的特点是采用ISO标准砂,适用范围取消了复合混凝土膨胀剂,固定了水灰比,强度指标有所下调,但要求膨胀性能更高,测量膨胀率的比长仪从百分表改为千分表,仪器的构造和精度更好。

但是随着对高性能混凝土需求的不断增加,复合膨胀剂的发展已经成为膨胀剂发展的一种趋势,他可以解决在同时掺膨胀剂和减水剂可能出现的相溶性问题,只掺膨胀剂导致的坍落度损失大等问题。标准《混凝土膨胀剂》JC476-1998的实施中发现不少问题,如膨胀剂用砂浆检测,化学外加剂用混凝土检测,检测十分繁杂,而结果往往相佐。还由于复合膨胀剂中往往掺入减水剂,容易掩盖了膨胀剂本身的质量问题等等。但我们因为复杂,而放弃对一种产品的质量控制,这是对我们整个建材行业的一种不重视,因此我们需要有一种相对适合绝大多数人的方法来对复合膨胀剂进行检测。

为了克服《混凝土膨胀剂》JC476-2001中胶砂限制膨胀率的检测方法是固定用水量,固定标准砂用量(1040g标准砂)的不足,尤其是掺复合型膨胀剂也采用固定用水量的胶砂限制膨胀率的检测方法。2009年3月28日了中华人民共和国国家标准《混凝土膨胀剂》GB23439-2009,这也是我国制订的第四个混凝土膨胀剂标准。

2、新标准克服两大不足

限制膨胀率采用用水量固定的缺陷,由于现在复合型膨胀剂种类比较多,性能各异,绝大多数与缓凝剂,缓凝减水剂复合,以减小坍落度损失,有利于商品混凝土的远距离运输和泵送.加上成型时的振动,水泥胶砂的泌水现象很严重,这样,不同膨胀剂的胶砂所含的浆体量不同,而水泥浆体量会直接影响水泥胶砂的限制膨胀率。这样测得的限制膨胀率对于不同的膨胀剂可能无可比性。新标准用两种方法测定限制膨胀率,既可以采用附录A测定水胶砂泥的限制膨胀率,又可以采用附录B测定掺复合型膨胀剂的混凝土限制膨胀率和收缩率,从而克服了用水量固定的缺陷。

限制膨胀率采用固定标准砂用量(1040g标准砂)的缺陷,因ISO标准砂对颗粒级配有严格的要求,因而目前市售的ISO标准砂均采用小袋包装,每袋1350g。若拆袋使用,则标准砂的颗粒级配将发生变化,可能会对结果有影响,若再进行分级,则工作量很大。新标准水泥胶砂的限制膨胀率测定直接采用ISO标准砂(1350g标准砂),避免了对试验结果的影响。

3、结论

混凝土膨胀剂篇2

关键词：膨胀剂；防水混凝土；限制膨胀率；掺量

随着膨胀剂在防水混凝土中的广泛应用，因膨胀剂应用不当而引起的质量事故不断发生，以致有人误认为：不掺膨胀剂不裂，掺了反而会裂。膨胀剂在实际工程中的应用效果波动很大，同一种膨胀剂在一个工程中防水抗裂效果显著，用于另外类似的工程中却失败。掺了膨胀剂并非万无一失，不正确的应用甚至适得其反。膨胀剂的应用技术愈来愈引起人们的重视。混凝土中任何材料的应用离不开其综合使用环境，本文着重介绍膨胀剂在防水混凝土中的正确应用。

1、膨胀剂在防水混凝土中的作用机理

水泥水化发生体积收缩，混凝土中的水分蒸发产生干燥收缩，水泥水化产生大量水化热和结构内外温差变化引起收缩，这些收缩都会导致混凝土的裂缝，对结构的刚性自防水是十分不利的。膨胀剂的主要功能是补偿混凝土硬化过程中的早期干缩裂缝和中期水化热引起的温差收缩裂缝，减少收缩开裂，尤其适用于地下、水工、海工、地铁等防水混凝土结构工程。

如目前国内广泛应用的硫酸钙类膨胀剂、若以适宜的掺量掺入混凝土中，可减少混凝土的裂缝。其作用机理为：硫酸钙类膨胀剂与水泥反应形成钙矾石（c3a.caso4.32h2），并产生体积膨胀，在钢筋和邻位的约束限制条件下，可在混凝土中建立一定的预压应力（0.2～0.7mpa），改善混凝土的应力状态，提高抗裂性能，补偿混凝土的收缩拉应力，减少裂缝，从而提高防水性能。同时，由于钙矾石具有填充、堵塞毛细孔缝的作用，改善了混凝土的孔结构，降低总孔隙率，从而提高了混凝土的抗渗性能。

然而，膨胀剂并非万能、一掺就灵的，只有 科学 使用膨胀剂，才能收到理想效果，否则会适得其反。

2、膨胀剂的选用和掺量

2.1结合工程实际选用合适类型的膨胀剂

《混凝土外加剂应用技术规范》gbj50119—2003中规定，硫铝酸钙类、氧化钙一硫铝酸钙类膨胀剂不能用于长期处于环境温度为80℃以上的工程。虽然规范没有限制长期的时间，但考虑到安全，如果没有足够的降温措施，在厚度2m以上的混凝土结构和厚度1m以上的基础底板等厚大结构中应慎重使用膨胀剂。因为膨胀剂在厚大结构内，水化程度降低，膨胀能减小，甚至钙矾石分解，达不到预期的补偿收缩作用。为防止和减少混凝土温度裂缝，其内外温差一般宜小于25℃。

应用氧化钙类膨胀剂时，由于cao水化生成ca（oh）2，而ca（oh）2化学稳定性差和胶凝性较差，它与cl-、so42-、na+、mg2+等离子进行置换反应，形成膨胀结晶体或被溶析出来，因此从耐久性角度考虑，该类膨胀剂不得用于海水和有侵蚀性介质的工程。

采用复合型膨胀剂，如缓凝型复合膨胀剂，有利于商品混凝土的远距离运输和泵送；抗冻型复合膨胀剂则适用于冬期施工的膨胀混凝土。

2.2选用经过严格检测的膨胀剂

面对市场上种类繁多、良莠不齐的膨胀剂，选用时，最重要的是要看其是否符合《混凝土膨胀剂》jic475—2001）标准。其中，应特别注意21d空气中限制膨胀率值是否合格。测定限制膨胀率时，对仪器、检验环境等要求非常严格。膨胀剂进入工程现场后，必须经检测合格后才能入库、使用。劣质膨胀剂经常掺加粉煤灰，不能形成足够的膨胀源，限制膨胀率不合格，因而不能很好地起补偿收缩作用。

2.3混凝土限制膨胀率和限制干缩率的检测

2.4确定膨胀剂的合适掺量

膨胀剂的主要功能是补偿收缩，大量工程实践表明，基于不同结构部位的收缩变形值不同，各部位的防水混凝土的限制膨胀率和膨胀剂掺量也应不同。

此外，膨胀剂与不同的水泥和减水剂的适应性不同，在同一配合比下，也会产生不同的限制膨胀率。因此必须根据工程原材料试配补偿收缩混凝土，配比除满足混凝土坍落度、强度、抗渗等级外，还应满足限制膨胀率的性能要求。膨胀剂只有掺量适宜，才能达到设计要求的限制膨胀率。

设计掺膨胀剂的防水混凝土配合比应符合下列规定：

1）水胶比不宜大于0.5.

2）用于补偿收缩混凝土的水泥用量应不小于320kg／m3；当掺入掺合料时，水泥用量不应小于280kg／m3；用于填充的膨胀混凝土胶凝材料用量应不小于350kg／m3

3）膨胀剂掺量按等量取代胶凝材料的内掺法

4）膨胀剂与其它外加剂复合使用要注意相容性。经试验确定种类和掺量

3、防水混凝土设计

建筑结构的抗裂防渗控制是系统工程，作为设计单位，设计选用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土作为防渗方案时也应注意正确应用膨胀剂。

3.1应注明限制膨胀率

首先，设计图上指明生产厂家是违规的，但可推荐品牌种类。其次，不应指定掺量，而应标明强度、抗渗等级、限制膨胀率和限制干缩率，由用户根据这些设计指标要求通过试配确定适宜的膨胀剂掺量。

3.2采取必要的构造措施

掺膨胀剂的混凝土是通过钢筋和邻位的约束在结构中建立预压应力的，所以设计应采用细而密的配筋原则，同时在结构开口部位、变截面部位和出入口部位适量增加附加筋。

墙体由于施工困难、养护差、受外界温差影响大，易出现纵向收缩裂缝，其水平构造筋的配筋率宜大于0.4％，水平筋的间距一般宜小于150mm，墙体中部或顶端300～400mm范围内宜为50～100mm.

地下室和水工构筑物的底板和边墙的后浇缝最大间距不宜超过60m.对于强度等级c50～c60的墙体，单独掺膨胀剂难以补偿收缩应力，设计可采用复合掺入膨胀剂和纤维的抗裂混凝土。

4、防水混凝土施工

4.1膨胀剂的计量

膨胀剂的掺加一定要保证计量准确，掺量误差应小于±2％。膨胀剂掺少了，不能形成足够的膨胀能，不能完全补偿混凝土的收缩；掺多了，膨胀能太大，会导致膨胀开裂。

4.2防水混凝土的搅拌

现场拌制混凝土的拌和时间要比普通混凝土延长30s，以保证膨胀剂在混凝土中均匀分散。

4.3防水混凝土的浇筑

掺膨胀剂的混凝土浇筑方法和技术要求与普通混凝土基本相同：振捣必须密实，不得漏振、欠振和过振。在混凝土终凝之前，采用机械或人工多次抹压，防止表面沉缩裂缝的产生。

4.4防水混凝土的养护

试验表明，潮湿养护条件是确保掺膨胀剂混凝土膨胀性能的关键因素。因为在潮湿环境下，水分不会很快蒸发，钙矾石等膨胀源可以不断生成，从而使水泥石结构逐渐致密，不断补偿混凝土的收缩。因此施工中必须采取相应措施，保证混凝土潮湿养护时间不少于14d.

基础底板易养护，一般用麻袋或草席覆盖，定期浇水养护；能蓄水养护最好。

墙体等立面结构，受外界温度、湿度影响较大，易发生纵向裂缝。实践表明，混凝土浇筑完后3～4d水化温升最高，而抗拉强度很低，因此不宜早拆模板，应采用保温性能较好的胶合板，减少墙内外的温差应力，从而减少裂缝。墙体浇筑完后，从顶部设水管慢慢喷淋养护。

冬期施工不能浇水，并应注意保温养护。

4.5防水混凝土的维护保养

膨胀剂主要解决混凝土的早期干缩裂缝和中期水化热引起的温度收缩裂缝，对于后期气候变化产生的温差裂缝是难以解决的，因此要注意对结构的及时保养，如地下室完成后。要及时回填土。

5、结语

混凝土膨胀剂篇3

关键词：混凝土膨胀剂，存在问题，解决问题。

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

施工中混凝土膨胀剂使用存在的问题

掺膨胀剂的补偿收缩混凝土配合比设计不明，膨胀剂采用何种方法不明确。当使用粉煤灰掺合料时，配比又不明确，在配置防渗混凝土时，按规范规定：水泥用量不得小于300kg/m3。如掺入粉煤灰，则水泥用量不得小于280 kg/m3。 以此为基准设计膨胀剂的配合比。由于各厂的水泥和粉煤灰活性不同，各地砂石质量差异较大，施工选用混凝土的坍落度也不同，因此，试验室应参考以往的经验，结合试验中得到的技术参数，确定基准混凝土的水泥和粉煤灰单方用量，再计算膨胀剂的掺量。

大多数施工单位委托试验室和混凝土搅拌站签订合同时，只要求提供满足膨胀剂混凝土的坍落度，强度和抗渗等级的配合比数据，不提混凝土限制膨胀剂的指标。存在膨胀剂“一就灵”的盲目思想，这是使用膨胀剂的最大问题。根据GBJ11988规范，膨胀剂的补偿收缩混凝土的特征指标是：水中养护14d的限制膨胀率≥0.015%。膨胀剂主要用途是补偿收缩，根据大量工程实践表明，防水工程的底板混凝土的限制膨胀率ε2=0.02%～0.025%，侧墙ε2=0.03%～0.035% ，后浇带或膨胀加强带ε2=0.035%～0.045% 为宜。不同的结构部位的抗裂要求不同，因此，膨胀剂量是不同的。由于膨胀剂与水泥及减水剂（泵送剂）之间存在适应性的问题，再同一配合比下，使用不同的水泥及减水剂（泵送剂），混泥土残生的膨胀率也不同。必要根据工地原材料进行补偿收缩混凝土的试配。在满足混凝土坍落度、强度和抗渗等级的情况下，必须达到设计要求的限制膨胀率，否则就要考虑调整膨胀剂量。有些单位把膨胀剂当成防水剂使用，这是允许的，一般防水剂只能提高混凝土抗渗性能，但不能满足抗裂性能，而膨胀剂首先解决混凝土结构的抗裂，不裂可以抗渗。而达到补偿收缩的抗裂作用，关键是混凝土膨胀率能否满足不同结构的补偿收缩要求。必须指出，厂家推荐的膨胀剂量只作为参考，试验证明有些厂家的膨胀剂质量波动较大，有的甚至是“调包”的伪劣产品。因此，在使用前一定要检测混凝土的限制膨胀率，并以此作为配合比的主要依据之一。这就要求各检测试验单位应配备检测限制膨胀率的仪器设备和检测人员。

许多单位反映，膨胀剂替代部分水泥后，混凝土强度下降，认为少膨胀剂为宜，这是个误区。因为膨胀剂替代率是通过试验而确定的。在实际工程中，混凝土结构则受到钢筋和邻位的约束。试验表明，带模养护的膨胀混凝土试件的限制强度比自由强度高10%～15% ，所以，不必担心膨胀剂的混凝土强度下降。不能以7d自由强度作为判断依据，应以28d强度是否达到试配强度为准。

膨胀剂量有意和无意少是使用补偿收缩混凝土的又一问题，现实中发现，施工现场不能正确使用试验室提供的混凝土配合比，在实际操作中，许多工地和搅拌站没有专门的膨胀剂计量装置，靠人工以斗代秤加料，由于监督不力和人工加料的随意性，大多是少。更有甚者，某些搅拌站从经济利益出发，故意少或不膨胀剂。导致了施工单位对使用膨胀剂的误解。针对工程中使用了膨胀剂，混凝土仍然开裂的情况，进行了现场调查，结果表明：①按混凝土总量计，少用膨胀剂20%～30%，原设计规定量为12%，实际只达到8%～10%；②忽略了混凝土的前期湿养护。这样，膨胀混凝土就是失去了补偿收缩的作用，开裂现象由此而产生。

有的用户拘泥于膨胀剂的推荐量，如某产品量为10%～12%，在特殊结构部位用户却不敢超过12%，这也是使用的中存在的普遍问题，实际工程中，如后浇带或膨胀加强带，要用大膨胀率的膨胀混凝土填充，要求混凝土膨胀率达到0.035%～0.045%，混凝土强度提高5Mpa，要入14%～15%膨胀剂才能达到。如只限于12%就不能满足设计要求，有可能开裂，所以，应根据不同结构部位，科学地入不同数量的膨胀剂，才能达到补偿收缩的要求。

关于复合膨胀剂

复合膨胀剂是用膨胀剂和化学外加剂配置的产品，可用于拌制缓凝、早强、防冻和高性能的泵送混凝土。该产品曾列入《混凝土膨胀剂》建材行业标准JC476―1998中，但在实施中发现不少问题：

（1）、质检部门对检测提出要求，复合膨胀剂由于入减水剂、防冻剂等化学外加剂，膨胀剂使用砂浆检验，化学外加剂使用混凝土检验。检测十分复杂，而结果往往相左。如膨胀剂规定碱含量≤0.75%，由于减水剂（泵送剂）、早强剂和防冻剂中含有Na2SO4，故碱含量往往超标，由于复合膨胀剂中入减水剂，容易掩盖了膨胀剂本身的质量问题。

（2）、混凝土搅拌站提出：由于水泥品种不同，按厂家推荐的复合膨胀剂量，难以达到混凝土坍落度要求，有时坍落度损失大，难以泵送，这时，搅拌站要增添泵送剂才能达到，使用麻烦。基于上述两条理由，新修改的JC476―2001标准中，已取消《复合膨胀剂》这种产品，请使用单位认真查阅相关规定。但是复合膨胀剂具有多功能和使用方便的优点。如用户愿意使用复合膨胀剂，生产厂家可按用户要求提品，但要做好现场售后服务工作。

3、设计中注意的问题

建筑结构抗裂抗渗控制是一个系统工程，许多设计单位推荐使用膨胀剂的补偿收缩混凝

土作为一个防裂措施，但部分技术人员对膨胀剂的正确使用不了解，也存在一些误区。

（1）、在设计图纸上指明厂家和量是错误的，合理的说明是：“采用膨胀剂的补偿收缩混凝土、强度等级、抗渗标号、混凝土水中14d限制膨胀剂率大于0.015%（或根据不同结构部位提出更高的膨胀率）。”这样，可以由用户选择膨胀剂厂家及其合理确定量，达到设计要求。

（2）、混凝土变形（膨胀和收缩）与限制是一对矛盾的统一体。膨胀要通过钢筋和临位约束才能在结构中建立预压应力。所以，要求设计者采用细而密的配筋原则，个别开口部和墙柱连接处由于应力集中易开裂，应增添附加钢筋。由于墙体难施工、养护差，受外界温差影响大，易出现纵向裂缝。要求墙体的水平构造筋的间距小于150mm，配筋率在0.5%左右，在墙中部1m范围内，水平筋的间距加密至80～100mm，形成一道“暗梁”，以平衡收缩应力；水平筋应放在受力竖筋外侧，确保混凝土保护层厚度。

4、施工中注意问题

施工单位对建筑结构的裂缝十分头疼，认为混凝土中加入膨胀剂就能迎刃而解，这也是个

认知上的错误。除了设计上保证合理配筋和补偿收缩混凝土的配合比保证足够的限制膨胀

率外，施工管理则是关键。

（1）、工地或搅拌站不按混凝土配合比入足够量的膨胀剂是普遍存在的现象，由此造成浇筑的混凝土膨胀效应极低，何以补偿收缩？因此，确保膨胀剂量的准确性极为重要。

（2）、现场拌制混凝土的搅拌时间要比普通混凝土延长30s，以保证膨胀剂和水泥、减水剂（泵送剂）拌合均匀，提高其均匀性。

（3）、边墙出现裂缝是个难题，施工中应要求混凝土振捣密实、匀质。

参考文献

混凝土膨胀剂篇4

关键词：混凝土 膨胀剂 误区

1、 膨胀剂使用中存在的误区

(1)、掺膨胀剂的补偿收缩混凝土配合比设计不明，膨胀剂采用何种方法不明确。当使用粉煤灰掺合料时，配比又应当如何设计?在配制防渗混凝土时，按规范规定：水泥用量不得小于300kg/ m3，如掺入粉煤灰，则水泥用量不得小于280kg/m3。以此为基准设计膨胀剂的混凝土配合比。由于各厂的水泥和粉煤灰活性不同，各地砂石质量差异较大，施工选用混凝土的坍落度也不同，因此，试验室应参考以往的经验，结合试验中得到的技术参数，确定基准混凝土的水泥和粉煤灰单方用量，再计算膨胀剂的掺量。

(2)、大多数施工单位委托试验和与混凝土搅拌站签定合同时，只要求提供满足掺膨胀剂混凝土的坍落度、强度和抗渗等级的配合比数据，不提混凝土限制膨胀率的指标。存在膨胀剂“一掺就灵”的盲目思想，这是使用膨胀剂的最大误区。根据GBJ119—88规范，掺膨胀剂的补偿收缩混凝土的特性指标是：水中养护14d的限制膨胀率≥0.015%。膨胀剂主要用途是补偿收缩，根据大量工程实践表明，防水工程的底板混凝土的限制膨胀率ε2=0.02% 0.025%，侧墙ε2=0.03% 0.035%后浇带或膨胀加强带ε2=0.035%- 0.045%为宜。不同的结构部位的抗裂要求不同，因此，膨胀剂掺量是不同的。由于膨胀剂与水泥及减水剂(泵送剂)之间存在适应性的问题，在同一配合比下，使用不同的水泥及减水剂(泵送剂)，混凝土产生的膨胀率也不同。必要根据工地原材料进行补偿收缩混凝土的试配。在满足混凝土坍落度、强度和抗渗等级的情况下，必须达到设计要求的限制膨胀率，否则就要考虑调整膨胀剂掺量。有些单位把膨胀剂当防水剂使用，这是允许的。一般防水剂只能提高混凝土抗渗性能，但不能满足抗裂性能。而膨胀剂首先解决混凝土结构的抗裂，不裂可以不渗。而达到补偿收缩的抗裂作用，关键是混凝土膨胀率能否满足不同结构的补偿收缩要求。必须指出，厂家推荐的膨胀剂掺量只作参考，试验证明有些厂家的膨胀剂质量波动较大，有的甚至是“调包”的伪劣产品。因此，在使用前一定要检测混凝土的限制膨胀率，并以此作为配合比的主要依据之一。这就要求各检测试验单位应配备检测限制膨胀率的仪器设备和检测人员。

(3)、许多单位反映，膨胀剂替代水泥后，混凝土强度下降，认为少掺膨胀剂为宜，这也是个误区。因为膨胀剂替代率是通过试验而确定的。在实际工程中，混凝土结构则受到钢筋和邻位的约束。试验表明，带模养护的膨胀混凝土试件的限制强度比自由强度高10% --15%，所以，不必担心掺膨胀剂的混凝土强度下降。不能以7d自由强度作判断，应以28d强度是否达到试配强度为准。

(4)、膨胀剂掺量有意和无意少掺是使用补偿收缩混凝土的又一个误区。现实中发现，施工现场不能正确使用试验室提供的混凝土配合比，在实际操作中，许多工地和搅拌站没有专门的膨胀剂计量装置，靠人工以斗代秤加料，由于监督不力和人工加料的随意性，大多是少掺。更有甚者，某些搅拌站从经济利益出发，故意少掺或不掺膨胀剂。导致了施工单位对使用膨胀剂的误解。针对工程中使用了膨胀剂，混凝土仍然开裂的情况，进行了现场调查，结果表明：①按混凝土总量计，少用膨胀剂20% 30%，原设计规定掺量12%，实际只达到6% 8%；②忽略了混凝土的前期湿养护。这样，膨胀混凝土就是失去了补偿收缩作用，开裂现象由此而生。

(5)、有的用户拘泥于膨胀剂的推荐掺量，如某产品掺量为10% --12%，在特殊结构部位用户却不敢超过12%，这也是使用的误区。实际工程中，如后浇带或膨胀加强带，要用大膨胀率的膨胀混凝土填充，要求混凝土膨胀率达到0.035% --0.045%，混凝土强度提高5MPa，要掺入14% --15%膨胀剂才能达到。如只限于掺12%就不能满足设计要求，有可能开裂，所以，应根据不同结构部位，科学地掺入不同数量的膨胀剂，才能达到补偿收缩的要求。

2 、关于复合膨胀剂

复合膨胀剂是用膨胀剂和化学外加剂配制的产品，可用于拌制缓凝、早强、防冻和高性能的泵送混凝土。该产品曾列入《混凝土膨胀剂》建材行业标准JC476—1998中，但在实施中发现不少问题：

(1)、质检部门对检测提出要求，复合膨胀剂由于掺入减水剂、防冻剂等化学外加剂，膨胀剂使用砂浆检验，化学外加剂使用混凝土检验。检测十分繁杂，而结果往往相佐。如膨胀剂规定碱含量≤0.75%，由于减水剂(泵送剂)、早强剂和防冻剂中含有Na2SO4，故碱含量往往超标，由于复合膨胀剂中掺入减水剂，容易蔽盖了膨胀剂本身的质量问题。

(2)、混凝土搅拌站提出：由于水泥品种不同，按厂家推荐的复合膨胀剂掺量，难以达到混凝土的坍落度要求，有时坍落度损失大，难以泵送，这时，搅拌站要增添泵送剂才能达到，使用麻烦。基于上述两条理由，新修改的JC476—2001标准中，已取消《复合膨胀剂》这种产品，请使用单位明鉴。但是，复合膨胀剂具有多功能和使用方便的优点。如用户愿意使用复合膨胀剂，生产厂家可按用户要求提供产品，但要做好现场售后服务工作。

3、 设计中注意的问题

建筑结构抗裂抗渗控制是一个系统工程，许多设计单位推荐使用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土作为一个防裂措施，但部分技术人员对膨胀剂的正确使用不了解，也存在一些误区。

(1)、在设计图纸上指明厂家和掺量是错误的，合理的说明是：“采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土、强度等级、抗渗标号、混凝土水中14d限制膨胀率大于0.015%(或者根据不同结构部位提出更高的膨胀率)。”这样，可以由用户选择膨胀剂厂家及其合理确定掺量，达到设计要 求。

(2)、混凝土变形(膨胀和收缩)与限制是一对矛盾的统一体。膨胀要通过钢筋和邻位约束才能在结构中建立预压应力。所以，要求设计者采用细而密的配筋原则，个别开口部和墙柱连接处由于应力集中易开裂，应增添附加钢筋。由于墙体难施工、养护差，受外界温差影响大， 易出现纵向裂缝。要求墙体的水平构造筋的间距小于150mm，配筋率在0.5%左右，在墙中部1m范围内，水平筋的间距加密至80 100mm，形成一道“暗梁”，以平衡收缩应力；水平筋应放在受力竖筋外测，确保混凝土保护层厚度。

4 、施工中注意的问题

施工单位对建筑结构的裂缝十分头疼，认为混凝土中加入膨胀剂就能迎刃解决，这也是个误区。除了设计上保证合理配筋和补偿收缩混凝土的配合比保证足够的限制膨胀率外，施工管理则是关键。

(1)、工地或搅拌站不按混凝土配合比掺入足够量的膨胀剂是普遍存在的现象，由此造成浇筑的混凝土膨胀效应极低，何以补偿收缩?因此，确保膨胀剂掺量的准确性极为重要。

(2)、现场拌制混凝土的拌和时间要比普通混凝土延长30s，以保证膨胀剂和水泥、减水剂(泵送剂)拌合均匀，提高其匀质性。

(3)、混凝土布料，震捣应按施工规范进行。

(4)、膨胀混凝土要有充分湿养护才能更好的发挥其膨胀效应，对掺膨胀剂的混凝土提出更严格的养护要求，养护期不小于14d。

(5)、边墙出现裂缝是个难题，施工中应要求混凝土震捣密实、匀质。有的单位为加快施工进度，浇筑混凝土1 2d内就拆模板，其实这时混凝土的水化热升温最高，早拆模板造成散热快，增加了墙内外温差，易于出现温差裂缝。施工实践证明，墙体宜用保湿较好的胶合板制模，混凝土浇完后，在顶部设水管慢淋养护，墙体宜在第5d拆模，然后尽快用麻包片贴墙并喷水养护，保湿养护10--14d。

(6)、即使用补偿收缩混凝土浇筑墙体，也要以30 --40m分段浇筑。每段之间设2m宽膨胀加强带，并设钢板止水片，可在28d后用大膨胀混凝土回填，养护不小于14d。

(7)、底板宜用蓄水养护，冬季施工要用塑料薄膜和保温材料进行保温保湿养护；楼板宜用湿麻袋覆盖养护。

(8)、即使采取各种措施，尤其C40以上混凝土，墙体也难免不出现裂缝，有的1 2d拆模板后就发现有裂缝，这是混凝土内外温差引起的，要设法降低水泥用量，减少混凝土早期水化热。由于膨胀剂在1 3d的膨胀还没充分发挥出来，有时难以完全补偿温差收缩，但是膨胀剂可以防止和减少裂缝数量，减小裂缝宽度。裂缝修补原则：小于0.2mm，裂缝不用修补。大于0.2mm非贯穿裂缝，可以凿开30 50mm，用掺膨胀剂水泥砂浆修补。对于贯穿裂缝可用化学灌浆修补。为防止地下水有害离子对墙体的侵蚀，并弥补缺陷，建议在侧墙外壁可湿作业的聚合物水泥基防水涂料做一层防水保护层。

混凝土膨胀剂篇5

【关键词】膨胀剂；应用；技术要点；注意事项

techniques and precautions expansive application

xu zuo-zi1，sun xiao-yan2，chen yong-gang1

（1.construction group co.， ltd. zhejiang yu jian shaoxing zhejiang 312000；

2.zhe jiang kunmao construction co.， ltd shaoxing zhejiang 312000）

【abstract】expansive cement hydration and hardening phase， expanders can inflate itself， but also concrete react with other ingredients to produce expansion. after pouring commonly used in the project with the construction， or other needs by compensating for shrinkage， reduce cracking of the project site. this article discusses techniques to the expansive properties of concrete.

【key words】expanders；application；technical points；precautions

膨胀剂是一种在水泥凝结硬化过程使混凝土（包括砂浆及水泥净浆）产生可控膨胀，减少收缩的外加剂。在水泥水化和硬化阶段，膨胀剂既可本身产生膨胀，也可与水泥混凝土中其他成分反应产生膨胀。常用于工程中的后浇带施工、补偿收缩、混凝土自防水、抗渗、防裂和自应力混凝土。本文讨论来了膨胀剂对混凝土性能的技术要点。

1. 膨胀剂的应用范围

1.1 补偿收缩混凝土。

混凝土在凝结硬化过程中要产生大约相当于自身体积0.04%～0.06%的收缩，当收缩产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝，这些裂缝的存在和不断扩展又会导致渗漏、腐蚀破坏，因而影响了混凝土耐久性。膨胀剂的作用在于混凝土凝结硬化的初期1～4d龄期内产生一定的体积膨胀，用以补偿混凝土收缩。用膨胀剂产生的自应力来抵消收缩应力，从而保持混凝土的体积稳定性。因此膨胀应是一种混凝土防裂、密实的好材料。特别是对大体积混凝土由于体积大，收缩应力也大，混凝土水化放热造成的温差冷缩也严重，因此考虑用化学方法来补偿收缩也是十分必要的。如大型基础后浇带、混凝土构件补强、设备基础二次灌浆、地脚螺栓固定、梁柱接点浇筑以及钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土、预填集料混凝土、高速公路、机场跑道、桥梁等。

1.2 混凝土自防水。

许多混凝土构筑物有防水、防渗要求，除采取混凝土外部的防水处理外，混凝土的结构自防水也是非常重要的。膨胀剂常常用来做混凝土结构自防水材料。如用于地下防水工程、地下室、地下建筑混凝土工程、地铁、贮水池、游泳池、屋面防水工程等。

1.3 自应力混凝土。

混凝土在掺人膨胀剂后，除补偿自身收缩外，在限制条件下还保留一部分的膨胀能力形成自应力混凝土。其自应力值在0.7～7n/mm2真。也就是说混凝土还具有一定的内能形成了膨胀预应力。自应力混凝土可用于有压容器、水池、自应力管道、桥梁、；预应力钢筋混凝土、预应力混凝土以及需要预应力的各种混凝土结构。

1.4 防裂密实作用。

用于坑道、井筒、井巷、隧道、涵洞等围护、支护结构混凝土以及喷射混凝土中，起到密实、防裂、抗渗作用。

2. 膨胀剂应用的技术要点

膨胀作用的发挥除了和膨胀剂本身的成分和作用有关外，还和水泥及混凝土膨胀的条件有关。膨胀剂的膨胀作用除了有大小不同之处外更重要是合理地发挥时间。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。因此了解各种因素的影响，控制好膨胀剂的最佳膨胀作用时间与强度是收到良好效果的必要条件。

2.1 水泥的影响。

对硫铝酸盐型膨胀剂来说，不同的水泥其膨胀率是不一样的，水泥的质量对水中养护、空气养护的膨胀率、抗压强度、抗折强度影响都不一样。主要与水泥中熟料成分有关。

（1）膨胀率随水泥中al2o3、so3含量的增加而增加。

（2）矿渣水泥膨胀率大于硅酸盐水泥及普通水泥。

（3）水泥用量也影响膨胀率。水泥用量大，膨胀值就高；水泥用量低，膨胀值低。日本规定掺膨胀剂的混凝土水泥用量不得低于290kg/m3。水泥标号低则膨胀值大；水泥标号高则膨胀值小。

2.2 养护条件的影响。

（1）养护条件对掺膨胀剂的混凝土非常重要。膨胀剂的膨胀作用主要发生在混凝土浇筑的初期，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，两者之间就有“争水”现象。如果养护不好就有可能出现：或者由于硫铝酸钙水化不充分形不成足够的膨胀值，或者膨胀速率大于水泥水化速度而影响了强度的发展甚至膨胀力被尚有塑性的混凝土“吸收”。 　（2）曾有一些施工单位提出“不掺膨胀剂还好，一掺反而有裂缝了，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奏效。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”。

2.3 温度、湿度的影响。

（1）温度变化不但影响膨胀剂的膨胀速率而且还影响膨胀值，温度过高混凝土坍落度损失大，极限膨胀值减小，温度太低膨胀速率减慢且极限膨胀值也减小。如20℃自由膨胀率为0.08%，而在0℃左右时降至0.007%。在龄期40d时，20℃养护时自由膨胀率达0.1%，而1℃时只有0.042%。因此最适合的养护温度为18～25℃，而最低不应低于5℃，冬季施工应采用其他辅助手段。

（2）湿度影响也很重要，因为任何膨胀剂的膨胀反应均离不开水，尤其是硫铝酸盐系膨胀剂。因为生成钙矾石需要大量水，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的早期，如果湿度不够，那么即使是延长养护时间也再难达到极限膨胀值。

（3）掺膨胀剂的混凝土与普通混凝土在干燥状态下，均会引起自身的体积收缩，但如果恢复到潮湿环境或浸入水中，掺膨胀剂的混凝土重新恢复膨胀，因收缩产生的裂纹可能重新闭合恢复原状；，这就是膨胀混凝土的自愈作用。而普通混凝土的干缩是不可逆的，这种性能对掺膨胀剂混凝土的防水、防渗作用是十分有利的。

2.4 混凝土配筋率的影响。

膨胀混凝土的膨胀应力与限制条件有很大关系，而在钢筋混凝土中配筋率是主要的限制条件。试验证明，在一定条件下存在一个最佳配筋率的范围，在此范围内膨胀率不很高，但自应力值却较大。而配筋率过低时虽然膨胀变形大但自应力值不高，配筋率过高，膨胀率很小，自应力值也不高，而且不经济。一般当配筋率在0.2% ～ 1.5%范围内，钢筋混凝土的自应力值随配筋率的增加而增加。

3. 膨胀剂的品质对混凝土的影响

3.1 组成和细度。

（1）膨胀剂的组成是决定膨胀剂作用的关键。使用最多的硫铝酸盐型膨胀剂，其膨胀源主要是钙矾石的生成，在水泥中生成钙矾石的速度和数量主要受al2o3和so3含量的影响，其中so3更起到控制作用。膨胀剂中so3的含量高低可以基本上决定其掺量的大小。

（2）石灰系膨胀剂则主要决定于活性cao含量的多少。

因此使用膨胀剂时必须了解其化学成分，由此推及其性能与掺量。

膨胀剂的细度也会影响其膨胀性能。这一点与水泥细度影响水泥强度的作用差不多。因为粉体细度直接影响其溶解速度，从而影响其生成钙矾石生成的时间和数量，改变膨胀作用在水泥不同强度下的发生时间，就会影响膨胀率和自应力值。换言之，可以通过改变膨胀剂的细度对强度——膨胀率的配合进行调整。

3.2 掺量。

（1）混凝土的自由膨胀率是随着膨胀剂掺量的增加而增加。不同组分的膨胀剂为达到同样效果，可通过调整掺量来实现。

（2）由于用途不同，膨胀剂在混凝土中的掺量也不同，用于补偿收缩、混凝土自防水、抗渗、防裂和自应力混凝土的掺量依次如下：

补偿收缩<抗渗、防裂<混凝土刚性自防水<自应力混凝土。

3.3 膨胀剂的贮存期影响。

凡是在膨胀剂生产中经过高温煅烧的、含有一些水泥熟料成分的膨胀剂，都容易遇水受潮而影响膨胀性能，如含硫铝酸钙熟料、硅铝酸盐熟料、铝酸钙熟料、生石灰都容易吸水生成钙矾石而失去活性。因此一般贮存期太长，如贮存不当受潮结硬则必须经过试验增加掺量使用，或者不能使用。而以天然明矾石及天然石膏为原料的明矾石膨胀剂贮存期可延长至l～2年。铁屑膨胀剂也须

意不能受潮生锈，即使是新鲜的膨胀剂也必须注意贮存不可露天存放。

4. 使用膨胀剂应注意的事项

（1）计量准确。 掺量对膨胀效果、膨胀时间均有影响。区别不同要求，按规定掺量准确计量、膨胀剂一般为内掺，故应按比例扣除水泥用量。

（2）加强搅拌。 膨胀剂一般为粉剂，为混合均匀，搅拌时间应适当延长12min。

（3）严格遵守养护制度，加强湿养护。有条件工程可以蓄水养护，因为膨胀剂使用中，要消耗大量水，因此早期必须湿养护，尤其是在14d之内，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。

（4）膨胀剂的补偿收缩和抗裂密实作用，增加混凝土的自应力作用都必须在限制的条件下产生，而不能无限制自由膨胀，因此拆模时间不能太早，一般不少于48h，以保证产生足够的膨胀应力。

参考文献

[1] 田培，王玲. 国家标准gb 8076-2008《混凝土外加剂》应用指南 [m].中国标准出版社， 2009.

[2] 陈建奎. 《混凝土外加剂原理与应用》中国计划出版社， 2004.

[文章编号]1006-7619（2014）02-20-104

混凝土膨胀剂篇6

膨胀混凝土是指利用特定的工业技术或添加剂使混凝土产生膨胀的现象。这种技术有效地提升了建筑结构施工中的施工质量，减少了建筑材料。但是，如果这种膨胀现象没有保持在规定限度内就可能使得施工质量受到影响。因此，研究膨胀混凝土施工技术对新时期建筑结构施工有着极为深刻的现实意义。

一、膨胀混凝土的材料特点

膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中具有极为明显的作用，因此，对膨胀混凝土材料加以研究，对建筑行业来说极为必要。

1.膨胀混凝土材料。膨胀混凝土是在混凝土中按照一定比例添加ZY 膨胀剂，引起混凝土中水泥材料的化学反应而得到的一种新型施工材料。实践证明，膨胀混凝土材料的膨胀效应能够有效地解决混凝土开裂现象。在添加ZY 膨胀剂的过程中，值得注意的是，不同量的膨胀剂能够使混凝土获得不同大小的收缩力和预压力，因此，ZY 膨胀剂的添加量应按具体施工结构而定。

（1）膨胀混凝土分补偿收缩混凝土和自应力混凝土两大类。前者指在有约束的条件下，由于膨胀水泥或膨胀剂的作用能产生0.2 MPa～0.7 MPa自应力的混凝土；自应力混凝土是指在约束的条件下，由于膨胀水泥或膨胀剂的作用能产生2.0MPa～8.0MPa自应力的混凝土。膨胀混凝土除具有补偿收缩和产生自应力功能外，还具有抗渗性强、早期快硬、后期强度高（或超过100MPa）、耐硫酸盐能好等特点。

适用于地下、防水、贮罐、路面、屋面、楼板、墙板、管道、接缝、锚固、大跨与高层建筑、水利工程、海水工程、冬季施工工程、抢修工程等。

（2）混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石、钙矾石和氢氧化钙或氢氧化钙，使混凝土产生膨胀的外加剂。混凝土膨胀剂分为三类：一是硫铝酸钙类混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石的混凝土膨胀剂。二是硫铝酸钙―氧化钙类混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石和氢氧化钙的混凝土膨胀剂。三是氧化钙类混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成氢氧化钙的混凝土膨胀剂。

2.ZY 膨胀剂性能特点。ZY 膨胀剂是土建工程中常用的混凝土添加剂，在土建工程中的应用十分广泛，如果不能对其使用效果和材料特点有直观的了解是无法合理应用的。经过调查研究，ZY 膨胀剂具有以下几个特点。

（1）膨胀效果显著。与常用的UEA 膨胀剂相比，ZY 膨胀剂能够获得更大的膨胀效果，6%的掺合度就能使混凝土增加0.3~0.8 的自应力值，对提高混凝土的收缩力、改善混凝土开裂现象具有极为显著的效果。

（2）ZY 膨胀剂中含碱量低。混凝土中如果掺入过量的碱就会产生骨料反应，这将严重影响混凝土的使用效果。而ZY膨胀剂中含碱量比较低，能够保证混凝土在添加膨胀剂后的实用性。

（3）ZY 膨胀剂的价格低。土建工程中对材料的需求极为庞大，材料单价极为细小的波动都会使得建筑工程的成本大幅增大，而ZY 膨胀剂不仅使用效果显著，其购买价格也较于其他型号的膨胀剂低廉。

（4）ZY 膨胀剂的适应能力更强。建筑结构施工过程中在选用混凝土膨胀剂时，会有限考虑膨胀剂的适应能力，包括对坍落度的敏感度、与其他建筑材料的契合度等。实践证明，ZY 膨胀剂在使用过程中能够极大程度地与水泥等建筑材料良好的契合，同时对混凝土坍落度没有影响，这种高适应力使得ZY 膨胀剂在建筑结构施工中的使用率不断增加。

3.工作原理。混凝土在添加膨胀剂后会产生化学反应从而使得混凝土出现膨胀的现象。这就能够在一定程度上提升混凝土的受压力以及约束钢筋的受拉力。调研表明，混凝土的预压应力与混凝土的限制膨胀率成正比例关系， 这就说明，调整膨胀剂的含量就能够调整混凝土的预压应力，从而提高土建工程的施工质量。

二、膨胀混凝土施工技术

1.膨胀加强带的设置。“无缝设计”是理想状态下的混凝土使用效果，实际施工中出现的概率极小，因此，在建筑结构施工中通常均采用膨胀混凝土为基本建筑材料，采用加强带的施工形式来基本实现无缝施工。在设置膨胀加强带的施工中，可以在加强带的两端设立防护网，这样就能使混凝土渗入的现象得到有效地解决。同时，施工过程中必须要根据施工具体情况来进行混凝土配比， 合理适量地添加ZY 膨胀剂。只有保证膨胀混凝土的使用规格达到标准，才能从根本上保证施工的质量。结合实际建筑结构施工中顶板与加强带对膨胀混凝土的规格要求得出下表。

表1 膨胀混凝土配合比

2.钢筋绑扎施工注意事项。因施工需要或加强带对工程的承重力不同，在膨胀加强带的个别部分中要进行钢筋绑扎施工用以提高膨胀加强带的温度应力。施工中要保证绑扎的钢筋要与加强带保持垂直，同时绑扎间距要适当大于水平结构的绑扎钢筋。其次，还要适当延伸钢筋的补偿距离。一般建筑结构施工中均将补偿钢筋延伸到膨胀混凝土加强带两端。

当然，建筑结构施工中可按实际施工要求对补偿钢筋的施工技术进行微量调整， 但主要施工技术要求必须得到保证，这也是保证工程施工质量的重要手段。

3.膨胀混凝土施工。在建筑结构中应用膨胀混凝土材料的过程中应以施工实际情况以及相关行业规定为标准，对水泥、石灰、膨胀剂、外加剂的使用量应严格按照相关标准进行配比。只有保证施工材料的实用性才能为提高施工质量提供保障。同时，膨胀混凝土的其他施工流程上也有一定的规范。

事实证明，任何一项施工流程或施工技术的提出和推广都是经过大量的实践使用实例证明出来的， 是有一定的科学性的，按照必要的施工流程和技术规格进行施工是每一个施工团队都应遵守的行业准则。

（1）混凝土搅拌。混凝土的搅拌和浇筑工程具有一定的技术性，无论是原料的配比还是搅拌时间都在一定程度上影响着膨胀混凝土的使用效果。其次，搅拌仪器的不同或建筑原料配比不同都会影响搅拌时间。例如，自落式搅拌机进行没有添加剂的混凝土的搅拌时， 其搅拌时间应提高三十秒。而采用强制式搅拌机则增加十秒以上即可。因此，在进行混凝土搅拌施工时应按照施工方自身的实际情况进行适量的调整，以此增加混凝土的实用性，保证建筑施工质量。

（2）养护施工。膨胀混凝土的养护施工在建筑结构施工过程中极为重要，必要的膨胀混凝土养护施工是防止工程出现二次伤害的有效手段，同时，对施工完成的部位进行膨胀混凝土养护也是延长建筑使用寿命的重要措施。养护施工要在膨胀混凝土硬化三至四小时后、在顶板筑堰蓄水4 cm 处进行，养护施工要维持在15 小时以上。另一方面，在养护施工完成后中还应做好防晒保护工作，否则工程一旦出现长时间暴晒就会出现膨胀混凝土的膨胀度受到破坏或出现缝隙等现象。

三、总结

近年来我国的建筑行业得到了巨大的发展，各种新型施工技术以及施工材料不断涌入建筑市场，虽然这在极大程度上提高了建筑施工质量，节省了建筑成本，但不合理地使用也使得劣质建筑不断出现。为提高建筑结构工程施工质量，本文对膨胀混凝土的材料特点及施工技术进行了分析，希望能够为膨胀混凝土施工提供技术支持。

参考文献：

[1]宋东辉．膨胀混凝土施工的关键[J]．科技信息，2012，（8）.

[2]周立丹．“立达大厦”项目现浇楼板膨胀混凝土施工应用探讨[J]．四川建材，2011，（3）.

混凝土膨胀剂篇7

关键词：配制　钢管微膨胀混凝土　关键因素

最近几年，我国在钢管拱桥应用技术方面发展很快，在许多大跨度的桥梁设计中都采用钢管拱桥施工技术。该桥型是目前国内风行的一种新型结构，其桥梁结构形态优美，工艺复杂，跨度大，既省材料又省时间，且在施工期间不影响下部正常的通行，发展前景十分广阔。该桥梁在设计中为了充分发挥钢管套箍作用，内灌注高性能微膨胀混凝土，以提高钢管的承载能力，提高构件的稳定性。在钢管中灌注的一般是C40～C50的高性能微膨胀混凝土。该混凝土施工要求早期强度高，高流态，缓凝，自密实及可泵性非常好，最为关键性问题是，该钢管混凝土为微应力混凝土。因三向应力混凝土的主要特性是强度高，变形性好，在外荷载作用下，由于钢管约束其内部核心混凝土的横向变形，使在三向应力作用下的核心混凝土的强度比普通浇注的混凝土提高了2～3倍。普通混凝土受压的压缩应变≥0.002时，出现纵向裂缝而破坏。三向应力作用下的混凝土可看作弹塑性材料，当压缩应变达0.002时，不但仍有承载能力，而且表面不发生裂缝，它是一种很好的抗震材料。所以设置微应力，可提高构件的承载力及改变普通灌注法造成混凝土和钢管间有间隙的现象。在设计中确定微膨胀率和如何设计该种配合比是关键因素。钢管内部混凝土质量对工程结构安全影响很大，稍有不慎，就会出现质量事故，造成泵送困难，内有空气，不饱满，混凝土和钢管间有收缩空隙及承重能力下降等现象。作者成功地主持了本单位两座钢管拱桥钢管微膨胀高性能混凝土的设计工作，根据已成功的经验对配制过程中需注意的事项进行分析说明。

1　材　料

1.1　水　泥

水泥是混凝土中的胶凝材料，可为混凝土提供活性。混凝土中的水泥用量过多会产生不良后果：如水化热过大，混凝土收缩过大产生裂缝及空隙。因此，设计高性能微膨胀混凝土的水泥用量不宜过大，选择水泥时应选择525R早强型水泥为主体。该种混凝土在施工时，一般都要求高早强、缓凝及掺加外加剂、外掺料。所以，设计中对水泥的品种、细度、化学组成含量以及矿物组成，都有比较高的要求。水泥矿物组成中C3A和C3S对水化速度和强度发挥起决定作用。C3S与水反应快，凝结硬化也快，早、后期强度都高。因此，控制C3S在40％～50％为宜；C2S与水反应慢，硬化也慢，早强低，但后期强度高，产生水化热低，C2S和C3S占水泥成分的70％～74％；C3A与水反非常快，水化热也高，但强度不高，所控制C3A在5%～9％；当减水剂加到水泥—水系统中，首先被吸附C3A，C3A含量高，吸附的就多，使C3S和C2S吸附的就少。因此，C3A含量高的，减水效果就差。而水泥中碱含量过高，使水泥凝结时间缩短，早强及流动性降低。水泥细度大，有利于减水剂增强效果。所以配制高性能微膨胀混凝土选择水泥时，应全面考虑，稍有不慎，会造成性能降低，膨胀值过大或过小，造成混凝土收缩，钢管内不饱满。

1.2　细骨料

配制高性能微膨胀混凝土要求使用干净的河砂。使用时，必须考虑到砂中的云母含量、硫化物含量、含泥量和压碎指标值，该四种指标对混凝土强度和对钢筋的腐蚀性影响都非常大。因而，对该种河砂专门供应。对砂进行上述三种指标值的测定，严格按高标准控制砂中云母含量、硫化物含量、含泥量及压碎指标值，并且，此种混凝土对细度模数也有较高要求，细度模数选用2.6～3.1的中砂为宜。不宜选用砂岩类山砂、机制砂、海砂，此类砂对膨胀混凝土的膨胀率影响非常大。

1.3　粗骨料

骨料的品质对高性能微膨胀混凝土有很大的影响，主要体现在骨料—砂浆界面粘结强度、骨料弹性模量和骨料的强度。在考虑该种混凝土的可泵性的同时，要考虑混凝土的早强性和后期强度。卵石混凝土的可泵性很好，但混凝土中砂浆和卵石的界面粘结力较差，强度较低，造成水泥用量过高。碎石混凝土的可泵性较差，但早期和后期强度较高。有的碎石采用含硅质的岩石，在此类岩石中由于SiO2对混凝土影响很大，所在设计中全面考虑影 响因素，一般不用此类碎石。为提高混凝土和易性可以用碎石和卵石双掺的方法，也可以增大砂率用碎石单独作粗骨料。使用碎石需经过二次破碎，使碎石基本无棱角，并减少针片状颗粒的含量。碎石和卵石的粒径都控制在小于30mm。粗骨料中的含泥量以及本身的强度和骨料的弹性模量，在配制时，需引起重视。

1.4　掺合料

在我国高性能混凝土使用粉煤灰已相当普遍。该材料来源广泛，价格便宜，可减少环境污染，是值得推广的外掺料。粉煤灰主要的四种化学成分，掺入混凝土内在水泥水化过程中，能与分解出来的Ca(OH)2起化学反应，生成具有胶凝性的水化产物。这些水化产物，能在空气中硬化，逐渐具有水硬性，所以也称“二次水化反应”。该新生凝胶封住了毛细管路，增强了混凝土的密实性。因此，粉煤灰能取代部份水泥，从而节约水泥，降低水化热，使混凝土升温降低15%～35%。二次水化反应主要取决于粉煤灰中的硅酸盐和铝硅酸盐微细颗粒的含量，同时也取决于粉煤灰的细度。细度越大，水化触及面越大，二次水化反应越充分，且“二次反应”产生的凝胶封堵了毛细管路，增强了密实性，提高了混凝土的耐久性。这种“二次水化反应”只有Ⅰ级粉煤灰和磨细粉煤灰可以彻底完成。所以掺加Ⅰ级或磨细粉煤灰是很有必要的。

但使用粉煤灰时，还应严格控制SO3的含量。因硫酸盐与硅酸盐发生反应后，生成钙矾石。如SO3含量过大，生成的钙矾石过多，则会引起混凝土的体积的不稳定性，降低混凝土耐久性。这种现象在学术上称为“水泥杆菌”。所以，配制高性能微膨胀混凝土时，粉煤灰中SO3含量应控制在0.5%～1.5%左右。并且在配制高等级高性能的微膨胀混凝土时，掺用粉煤灰，它可以起到减少水泥用量的作用，也可以起到增加混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土的强度的作用，并可降低混凝土中的水化热，提高新拌及硬化混凝土性能。配制C50及以上的高性能微膨胀混凝土必须掺用外掺料，并应掺加Ⅰ级或磨细粉煤灰。如掺Ⅱ级及以下的粉煤灰，会造成强度降低，混凝土干缩增大。粉煤灰的技术指标，应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的规定。

1.5　外加剂

高效减水剂能使水泥起到分散作用，以改善混凝土的和易性并相对地释放出一部分水，在维持W/C不变时，可以减少立方用水量，减少由于多余的水分蒸发而留下的毛细孔体积，且孔径变细，结构致密，同时水化使生成物分布均匀，这对于减少混凝土的收缩，提高混凝土的密实性是很有好处的。W/C不变，立方水泥用量可以减少，从而对于减少水化热、降低混凝土温度也起到很好的效果。有的减水剂掺有缓凝成份，能抑制水泥初期水化作用，这就有可能使温升速度缓慢，可改善混凝土的密实性、粘度等。所以，高效减水剂是配制高性能混凝土的主要成份。国内这种减水剂主要是萘系高效减水剂及密胺树脂类高效水剂。由于钢管混凝土在整个灌注期间，混凝土是蠕动性的，需一定的运输和泵送时间，且钢管混凝土在灌注后无法排出气泡及养护。所以对外加剂的选择尤为重要，因外加剂掺在不同膨胀剂的混凝土中产生的效果不同，选择外加剂一定要多次试验后方可使用。根据试验，缓凝型减水剂会降低混凝土膨胀率，所以，掺加缓凝型减水剂时应多次试验，认为混凝土膨胀率合适才可使用。配制高性能微膨胀混凝土选用的高效减水剂应具有缓凝作用或是高效减水剂和缓凝剂搭配使用，且是非引气型、低气泡的减水剂。此类高效减水剂的质量应符合现行国家标准《混凝土外加剂》规定。

1.6　膨胀剂

混凝土中掺加膨胀剂，在水泥硬化过程中，形成大量的体积增大的结晶体—水化硫铝酸钙C3A·3CaSO4·32H2O(又名钙矾石)。它能产生一定的膨胀能，在有钢管约束条件下，在结构中建立0.2～0.3MPa预应力，可抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩应力，从而能使混凝土中的孔隙减小，毛细孔径减小，提高混凝土的密实性，混凝土的抗压强度和轴心抗压强度也成倍地增长，这时膨胀能转变为自应力，使混凝土处于受压状态，从而提高抗裂能力。所以微膨胀混凝土在有应力情况下，自身的强度远远大于设计值，其强度保证率大于97％。

选择膨胀剂一定要多试验几个品种，膨胀剂应对混凝土后期强度及质量无损害，与所用水泥适应性好。在我国主要是使用U型膨胀剂、复合膨胀剂及明矾石膨胀剂。

2　设计高性能膨胀混凝土的几个问题

2.1　试配强度

混凝土的施工配制强度应高于设计要求的标准值，以满足强度保证率的需要。标准差的确定，可按一般高性能混凝土的设计方法进行配制强度的计算，不需要计算后按高一级强度等级的强度值作为施工配制强度，主要一点在于进行施工配合比的验证工作。该种微膨胀混凝土设计强度一般为C40～C50，根据以往的经验 和高性能混凝土的设计原则，应控制水灰比，把水灰比确定为定值。由于W/C对钢管混凝土的膨胀系数影响很大，W/C小，膨胀时间延长，不利于钢管受力；W/C大，则膨胀发挥较早，强度下降，对提高结构受力不利。所以在设计过程中一定要根据多次试验，控制好W/C。然后，进行各种材料用量的调整。

2.2　砂率的确定

由于在高性能混凝土的设计中，砂率是根据测得砂、石混合最小空隙率(a＝(表观密度-容重)/表观密度)计算而来，该计算值为最佳砂率。在配制高等级高性能混凝土过程中尤其重要。但钢管混凝土的灌注过程和一般高等级混凝土的灌注过程是不一样的，该种混凝土是采用在钢管中顶升灌注，在顶升的过程中，混凝土要有极好的和易性。粗骨料在顶升过程中不会由于自身的重力作用而下落，否则会造成顶升压力过大而失败。在设计混凝土配合比过程中混凝土中碎石应稍微呈悬浮状态，不能下沉。所以该种混凝土的砂率可提高一些。由于提高了砂率，会造成混凝土的水泥用量比原来要大些，膨胀率会小些。但只要能保证灌注的钢管混凝土后期为无应力或微应力即可。

我们所进行的两种配合比的设计，试验结果见表1～表3。

表1

水灰比

W/C

水泥

kg

水

kg

河砂

kg

卵石

kg

砂率

%

坍落度

cm

膨胀剂

kg

ZMA-P减水剂

(水泥用量的)

FDN-440缓凝减水剂

(水泥用量的)

0.44

386

170

671

1247

35

20

42.9

15‰

3‰

0.44

386

170

767

1151

40

21

42.9

15‰

3‰

表2

3d强度(MPa)

7d强度(MPa)

28d强度(MPa)

36.1

40.3

49.9

30.4

36.2

46.9

表3

养护方法

限制膨胀率(×10-4)

3d

7d

14d

21d

28d

60d

空气中养护

9.82

10.36

9.76

9.43

9.38

8.13

8.87

7.96

7.03

5.12

水中养护

18.33

23.21

12.64

15.72

19.83

9.96

材料：江油水泥厂产普通硅酸盐水泥525R

绵远河河砂　Mk=2.9　p=2.73kg/m3

绵远河卵石　Dmax=30mm　p=2.68kg/m3

U型膨胀剂

ZMA-P高效减水剂　FDN-440缓凝减水剂

以上说明增大砂率会造成强度下降，膨胀值降低。但Sp为40%的混凝土和易性比Sp为35%的混凝土要好，且混凝土中碎石为悬浮状。

2.3　凝结时间的确定

由于钢管混凝土一般都采用顶升灌注法，在顶升的过程中，不允许混凝土初凝，所以在设计中就应考虑掺加高效减水剂或缓凝剂，以延缓混凝土的凝结时间。但掺加缓凝剂会减少混凝土的膨胀率，这样就产生了相互矛盾。为解决此问题，在膨胀值不符合设计要求的情况下，可掺加矾土水泥或石膏，或在现场进行模拟试验，在什么膨胀条件下，可保证钢管混凝土的饱和度，也可在允许的范围内，增大高效减水剂的掺量，使缓凝延长。但掺用范围应严格控制试验，掺量过大，会引起泌水及和易性降低。这样几个方面同时进行多次试验，就可解决缓凝条件下，混凝土的膨胀率问题。

2.4　膨胀剂掺量

对膨胀混凝土来说，膨胀剂的掺量，直接关系到混凝土膨胀率的问题。以下是我部进行的试验研究(表4、表5)。

表4

UEA掺量

(%)

水中养护膨胀率

空气中养护膨胀率

3d

7d

10d

14d

7d

14d

21d

28d

60d

8

12.40

17.85

11.61

2.08

0.44

0.82

0.46

-0.58

-2.28

10

16.23

21.10

14.43

10.55

8.96

9.39

8.93

8.96

7.09

12

19.00

27.85

16.28

19.50

17.72

17.42

17.02

15.75

14.34

-0.19

-0.39

-0.70

-0.74

-0.95

-1.51

-1.84

-2.66

-3.03

可以得知，在保持坍落度、水灰比、减水剂掺量不变的情况下，随着内掺U型膨胀剂的增加，混凝土的限制膨胀率增加，混凝土强度下降，而坍落度损失增大，所以根据工程设计要求，经过试验，选择合适的膨胀剂掺量是极其重要的。

表5

砂率

(%)

试件抗压强度(MPa)

坍落度

(cm)

坍落度损失(cm)

3d

7d

28d

30min

60min

42

34.5

42.1

53.9

19.2

2.0

3.0

42

33.2

40.6

49.8

20.0

2.5

3.7

42

32.3

39.1

47.5

20.7

3

5.5

30.8

37.4

44.1

21.0

5.0

103.0

2.5　膨胀值的确定

钢管拱桥混凝土一般都是在限制条件下膨胀，膨胀值小，则钢管中混凝土会与钢筋间产生空隙，造成钢管与混凝土无法连成整体，受力降低；而膨胀过大，则在钢管内部形成很大的自应力，就会破坏混凝土内部结构，钢管本身一直在横向自应力的受力情况下，对本身结构受力有很大影响。因此，膨胀混凝土应有一个宜于控制的较大的膨胀值范围。根据我们施工实践认为钢管混凝土设计为无应力或微应力时，膨胀混凝土限制膨胀率28天控制在(2～6)×10-4的膨胀值是合理的。经现场超声波检测达到饱满、密实、无空隙，经测试其动静载试验都达到设计要求。所以根据成功的事例证明，控制无应力或微应力钢管桥中膨胀混凝土的膨胀值时。可考虑较大范围，这样易于控制，不至于因膨胀值微小的变化，造成构件结构受力的破坏。

3　结束语

我国在钢管拱桥施工方面有成功的例子，也有失败的。我认为失败的原因主要是微膨胀混凝土的设计失败造成的钢管混凝土饱和度很差，引起结构受力下降，当然还有钢管本身结构缺陷造成的受力下降。设计工作是非常重要的环节，但也不可忽视施工方面的因素。由于膨胀混凝土的特殊性，在拌制混凝土的过程中，材料计量很小的误差，就会造成混凝土强度波动，及膨胀率增大或减小，引起结构受力降低、及钢管混凝土饱和度下降等破坏事故。因此，在施工前，优化设计，严格施工控制，是钢管微膨胀混凝土施工生产中必不可少的两大重要环节。

混凝土膨胀剂篇8

关键词：补偿收缩混凝土；超长混凝土结构；无缝施工

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.088

1 引言

通过建筑学者的研究和工程师对大量混凝土工程的工程实践，结合混凝土结构的材料性能，在钢筋混凝土结构中，裂缝问题是不可避免的。而混凝土结构构件中出现的裂缝在一定的范围内也是可以接受的，只要采取有效的措施来控制裂缝的的危害。钢筋混凝土规范也明确规定[1]：在不同环境条件下，允许钢筋混凝土结构存在一定宽度的裂缝。引起钢筋混凝土结构出现裂缝的原因很复杂，是由设计、施工、材料、环境及管理等众多因素相互影响的综合性问题，控制裂缝的产生要采取综合的办法，从设计方面、材料方面、施工方面的措施等综合研究，相互配合，从而采取有效的措施来控制裂缝的产生，使钢筋混凝土结构在使用过程中尽可能的不出现裂缝，或裂缝的数量和宽度在规范允许的范围内，避免有害裂缝的产生，确保工程质量。

随着城镇化建设的加速，超长混凝土结构在现代工程建设中的应用越来越广泛，平面尺寸超长，宽度超宽，面积超大的建筑迅速出现，特别是一些大城市随着交通问题和停车问题的日趋严重，地铁的建设和地下停车场的建设逐渐增多，超长混凝土地下结构对裂缝的控制更加严格。超长混凝土结构为了防止裂缝的产生，更好的适用于地下建筑，一般采取不设缝或少设缝的无缝施工技术措施。在超长混凝土结构应用方面我国已经有大量的工程实践案例，中国建筑材料科学研究院发明的《超长钢筋混凝土结构无缝设计与施工方法》（专利号931171126）提出了用补偿收缩混凝土代替后浇带的无缝施工技术。

用补偿收缩混凝土代替后浇带的无缝施工技术设计思路是“抗放兼施，以抗为主”，通过补偿收缩混凝土中的膨胀剂产生的膨胀作用，使得混凝土受到钢筋和邻位外界的约束，产生一定的预压应力，该预应力可以抵消由于混凝土收缩产生的拉应力，防止混凝土构件产生裂缝。“无缝”只是相对的，是指结构的少缝或无缝，如钢筋混凝土构件设置的后浇带。

2 补偿收缩混凝土膨胀加强带

通过对超长钢筋混凝土结构无缝施工技术的研究我们发现在众多超长混凝土结构施工方式中采取无缝施工技术是最为广泛的一种方法，无缝施工技术采取的是用掺加适量膨胀剂的混凝土膨胀加强带代替后浇带，来达到预防混凝土开裂的目的。膨胀加强带是指通过在钢筋混凝土结构预设的后浇带部位浇筑由膨胀剂或膨胀水泥拌制的补偿收缩混凝土，来达到延长构件连续浇筑长度，防止混凝土构件出现裂缝。通过国内外学者的大量研究和试验，补偿收缩混凝土能够避免或者大大减少混凝土构件的开裂，并具有良好抗渗性能的特点。掺加在补偿收缩混凝土中的混凝土膨胀剂是在膨胀水泥的基础上发展而来的一种混凝土外加剂，在施工现场中直接掺加在硅酸盐水泥中即可拌制成膨胀混凝土。补偿收缩混凝土在膨胀加强带中的使用重点要注意其膨胀剂的掺量和限制膨胀率，在实践工程中，超长混凝土结构设计人员和施工人员通过大量试验并结合具体工程来配制补偿收缩混凝土。

2.1 混凝土膨胀剂

混凝土膨胀剂在超长混凝土结构中的使用起到了至关重要的作用，混凝土膨胀剂的类型较多，我国使用比较广泛。混凝土膨胀剂按化学成分可以分为五类：氧化钙类、硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类、氧化镁类、氧化铁类。国内外绝大多数生产硫铝酸钙类膨胀剂，它以8%～12%掺入水泥中（等量取代水泥），形成钙矾石（C3A・3CaSO4・32H2O）膨胀结晶。我国主要生产和使用的也是硫铝酸钙类膨胀剂。该膨胀剂在掺加过程中它等量取代水泥进行混凝土的搅拌，一般情况下的掺量以8%～12%掺入水泥中，形成钙矾石膨胀结晶。通过与水泥其他成分反应，而生产钙矾石晶体，钙矾石的最大特点是会产生体积膨胀。该膨胀会全部抵消或部分抵消混凝土硬化过程中的收缩，同时混凝土膨胀受到钢筋的约束，对钢筋产生拉应力，在混凝土中产生压应力，相当于预应力混凝土的特性，可以很好的防止钢筋混凝土构件的开裂。

将膨胀剂按内掺法（替代等量胶凝材料）掺入混凝土或水泥砂浆中，由膨胀能建立起的预压应力可大致抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩拉应力，使混凝土趋于致密及不裂或少裂，达到防渗漏目的。

2.2 补偿收缩混凝土

补偿收缩混凝土是指在施工现场掺加了各种膨胀剂拌制的混凝土，通过在混凝土水化过程中膨胀剂发生膨胀来抵抗混凝土的收缩，达到防止混凝土开裂的目的。用来补偿混凝土的收缩而拌制的补偿收缩混凝土的自应力值较小，其自应力值大小一般有两种情况：一用于补偿因混凝土收缩产生的拉应力时，为0.2～0.7MPa；二用于后浇带、膨胀加强带和接缝工程的填充时，为0.5～1.0MPa。在这两种情况下使用的补偿收缩混凝土混凝土，由于自应力很小，故在结构设计中一般不考虑自应力的影响。为了使得补偿收缩混凝土发挥补偿收缩的性能，在膨胀剂的选择上和膨胀剂的掺加量上要根据工程结构特点和膨胀剂的相应标准规范来综合考虑，同时也要根据具体工程来确定混凝土的限制膨胀率，确保补偿收缩混凝土的补偿收缩性能，保证工程质量。

补偿收缩混凝土对于提高能混凝土构件的防水抗渗性能，应用非常广泛，一般情况下宜用于混凝土结构自防水工程，混凝土结构接缝的填充，采取连续施工的超长混凝土结构，和易产生裂缝的大体积混凝土结构等工程中。

补偿收缩混凝土的质量除应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB50164的规定外，还应符合设计所要求的混凝土的强度等级要求、以及满足膨胀要求的限制膨胀率、膨胀剂的掺量的要求，和符合结构使用要求的抗渗等级和耐久性等技术指标。

3 补偿收缩混凝土在超长结构中的应用

3.1 超长混凝土结构无缝施工的意义

超长混凝土无缝施工技术是在混凝土中掺加一定量的膨胀剂补偿收缩混凝土作为结构材料，通过其在水硬化过程中产生膨胀作用，该膨胀由于受到结构钢筋等的约束，而产生一定的预压应力，来抵抗混凝土由于温度和收缩变形产生的拉应力，防止混凝土结构的收缩裂缝或把裂缝控制在无害裂缝的范围内。其特点是

（1）以“膨胀加强带”而取消后浇带与伸缩缝，补偿收缩混凝土能连续浇筑施工，提高混凝土结构的整体性，对有整体防水要求的地下混凝土结构，提高了其防水性能。

（2）后浇带一般需经过42d以后才能进行混凝土浇筑，采用补偿收缩混凝土无缝施工技术，减少了施工中对后浇带的处理这一繁琐的施工环节，减化了施工程序，加快模板周转，缩短了建设工期，降低了工程造价。

（3）通过大量的实践研究，采用补偿收缩混凝土膨胀加强带，

（下转第113页）

（上接第104页）

可以很好的防止混凝土结构的温度裂缝和收缩裂缝，增强了混凝土结构的耐久性和使用年限。

3.2 超长混凝土结构无缝施工应用

超长混凝土无缝施工技术是用膨胀加强带代替后浇带，预防混凝土的开裂。在广大建筑学者的共同努力和施工技术人员的不断探索中，无缝施工技术越来越多的成功应用到各建筑工程中。无缝施工技术的成功使用可以有效地避免按结构设计规范设置的伸缩缝，提高超长混凝土结构的整体性、耐久性、防水防渗性及抗震性，同时也可以缩短工期，降低工程造价。

国内对超长混凝土结构的分析研究从王铁梦在20世纪50年代提出了有条件取消伸缩缝，以及“抗放兼施，以抗为主”的设计原则，到吴中伟、游宝坤等研制了一系列混凝土膨胀剂，成功的应用到工程实际，并取得了良好的效果。这一阶段超长混凝土结构无缝施工技术的施工，主要依靠对混凝土材料和施工技术的研究分析，采取一定的措施进行控制。随着计算机技术的发展，超长混凝土结构收缩模型的建立，大型结构有限元程序的应用，超长混凝土结构在收缩和温度作用下的受力特点的分析计算，设计者可以有的放矢的进行结构设计和配筋。从而使超长混凝土结构的使用更加广泛。

海南省政府办公大楼为超长混凝土结构，主体结构轴线总长度158m、总宽度38m，地下室底板轴线总长度158m、总宽度41m，地下建筑面积5866m2，在施工过程中采取总长度方向上无缝施工和预应力混凝土技术，有效地控制了裂缝的产生。

合肥“新地中心”建筑面积约70万m2，地下室单层面积约6万m2，长278m，宽213m，整个地下室采用补偿收缩混凝土无缝施工技术，不设置永久伸缩缝。在超长地下室设计过程中，考虑大体积混凝土水化热的影响，降低地下室地板和外墙厚度；在施工过程中，综合考虑混凝土原材料、环境温差及膨胀剂的所产生的收缩变形、温度变形和徐变的影响，计算分析了膨胀加强带的设置间距和限制膨胀率的取值。通过合理的设置膨胀加强带，结合有效的结构措施和施工措施，成功的实现了该超长地下室的无缝设计。

4 小结

通过大量工程实践，补偿收缩混凝土在超长混凝土结构的有效使用，超长构件不设置施工缝，提高了混凝土结构的整体性和耐久性，缩短了建设工期，降低了工程造价。在施工过程中应根据规范要求来配置补偿收缩混凝土，强化施工环节，保证超长混凝土结构施工质量。

参考文献：

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].中国建筑出版社，1997.