補償收縮混凝土配合比設計淺析
工程技術
作者：孫海波
【摘 要】在建築工程中，混凝土的種類繁多，其中補償收縮混凝土是近年來針對超長現澆混凝土結構研究出來的一種新的混凝土種類，本文結合工作經驗針對補償收縮混凝土的在硬化過程中產生的收縮拉應力的特點進行分析。提出有效控製補償收縮混凝土產生裂縫的幾點措施。
【關鍵詞】補償收縮混凝土；裂縫；養護
在人們生活水平的逐步提高的過程中，對居住的水平也有了提高。在混凝土裂縫控製方法中，利用補償收縮混凝土控製混凝土裂縫的方法是成功控製許多超長鋼筋混凝土結構施工裂縫的方法之—。這種材料的運用，為施工單位提供了控製房屋質量的有效保證。
一、補償收縮混凝土控製裂縫的原理
現時市場上的膨脹劑大部分都是硫鋁酸鹽型膨脹劑，其膨脹源是鈣礬石（C3A·3CaSO4·32H2O）。為配製補償收縮混凝土.最常用的方法是在混凝土中摻加膨脹劑。摻加膨脹劑配製的補償收縮混凝土與普通混凝土一樣，必須循設計、施工、材料三者緊密結合的方式來解決混凝土的裂縫問題。而認為隻要摻加了膨脹劑，就能控製混凝土不產生裂縫的概念是錯誤的。因為，在設計配筋和施工合理的條件下，衡量補償收縮混凝土補償收縮能力的最重要的指標是混凝土的限製膨脹率。在應用中，必須根據采用的水泥、外加劑等原材料情況，以及設計上的配筋分布和配筋率情況、工程部位的約束狀態、構件的尺寸、混凝土的標號、施工麵積、混凝土的塌落度、是否摻加粉煤灰、膨脹劑的質量等進行合理的抗裂混凝土配合比設計。在設計和試配補償收縮混凝土配合比時，除對混凝土的強度、抗滲等指標進行檢驗外，最重要的是進行混凝土限製膨脹率的測試，根據工程不同部位約束的大小，來設計混凝土限製膨脹率的大小，從而確定膨脹劑的合理摻量。
當混凝土膨脹時受到鋼筋或其他限製物的限製，鋼筋則因混凝土的膨脹而伸長，此時在鋼筋中產生拉應力，在混凝土中相應產生壓應力，這種壓應力能夠抵消導致混凝土開裂的全部或部分拉應力，在混凝土中產生0.2MPa～0.8MPa預壓應力，能有效地補償混凝土的幹縮和冷縮，從而避免混凝土的開裂。同時，大量的鈣礬石晶體填充了混凝土的毛細孔縫，改善了混凝土的孔結構，使毛細孔變細、減小，增加了致密性，顯著提高了混凝土的抗裂防滲性能及耐久性和抵抗周圍環境介質侵蝕的能力。適用於結構自防水、抗裂防水混凝土和超長混凝土結構的無縫施工等場合。
二、補償收縮混凝土的配合比設計
在進行補償收縮混凝土的配合比設計時，除應進行常規的試驗外，還應增加對混凝土的限製膨脹率的設計、測試內容。
1、膨脹劑的選擇
目前市場上膨脹劑的品種很多，質量存在參差不齊，甚至還存在不合格、假冒、偽劣的產品。在合格的膨脹劑中，產品的性能也不盡相同，其膨脹率的大小存在高低之別。有的膨脹劑雖然膨脹率高，但幹空的收縮率很大，存在膨脹與收縮“落差”太大的現象。因而在選擇膨脹劑時，必須檢驗膨脹劑的膨脹率。隻有對膨脹劑的質量有了充分的了解，才能選擇適宜的膨脹劑。
2、補償收縮混凝土配合比設計原則
研究表明，在固定膨脹劑摻量的情況下，混凝土的限製膨脹率遠小於砂漿的限製膨脹率，而砂漿的限製膨脹率又遠小於淨漿的限製膨脹率，這是因為影響混凝土的限製膨脹率的因素遠多於砂漿淨漿，除砂、石、水泥品種、水灰比、砂率等對混凝土的限製膨脹率有影響外.以下因素對混凝土的限製膨脹率起著顯著的作用，如膨脹劑的摻量、外加劑、混凝土塌落度、混凝土凝結時間、混凝土標號及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰摻量等。
1）膨脹劑的摻量。有些觀點認為，隻要摻加了膨脹劑.配製的混凝土就是微膨脹混凝土。這是一個錯誤的觀點。因為膨脹劑摻量不足或膨脹劑的膨脹率偏低時，其所產生的少量的鈣礬石晶體僅起填充混凝土的毛細孔的作用，即提高了混凝土的抗滲性，所產生的微膨脹非常小，補償收縮混凝土收縮的能力遠遠不夠，混凝土剩餘的收縮變形遠大於混凝土的極限延伸率。隻有生成較多的鈣礬石晶體產物時，混凝土才會產生良好的微膨脹性。膨脹劑摻量越低，混凝土的限製膨脹率越小。提高膨脹劑的摻量能顯著提高餛凝土的膨脹率。因而，應根據所配製的混凝土的限製膨脹率的大小來確定膨脹劑的摻量。