淺談補償混凝土收縮施工技術應用

鄭敦卡

（廣東 茂名 525000）

在施工中，混凝土裂縫的控制是一個很重要的課題。現代混凝土工程中，混凝土的大量應用極大地提高了建筑物結構的強度，但是由于混凝土的高流動性、高砂率等一些特點，使得混凝土結構的裂縫問題顯得比以往更加嚴重。如何對結構裂縫采取有效的控制已成為所有混凝土公司必須面對的問題。根據施工經驗，應對混凝土采取綜合的防裂措施，才能對混凝土的裂縫進行有效的控制。

1 補償混凝土收縮技術

補償混凝土收縮技術的原理是：在混凝土中摻加適量膨脹劑，通過水泥的化學反應，使混凝土產生適量的膨脹，在鋼筋和臨位限制下，鋼筋混凝土中建立起0.2～0.7 MPa的預應力，這樣可大致抵消混凝土收縮時產生的拉應力，防止混凝土開裂，從而解決超長結構無縫施工以及大體積混凝土溫差抗裂問題。因而在混凝土中摻入適量的膨脹劑，通過混凝土的膨脹可以補償混凝土的冷縮和干縮。

2 裂縫成因

由于超長結構縱向長度較大，結構中混凝土構件（主要是墻體、樓板、梁）受到內部或外部的約束，在環境溫度變化（主要是溫度降低）或混凝土硬化過程中產生收縮，由于構件不能自由變形，當收縮變形受到約束時，構件中產生拉應力。當混凝土中拉應力超過混凝土的抗拉強度時，構件就產生裂縫，控制裂縫的方法就是要消除或減少這種收縮變形對結構構件的影響。

3 工程概況

某工程為廠房，建筑面積33 199.32 m2，廠房框架四層，樓層最高高度為17.40 m，樓板大小64 m×128 m，由兩塊64 m×64 m的樓板組成。設計圖紙要求本結構頂層樓面采用HE微膨脹劑無縫施工技術。圖紙上在每塊樓板中間縱橫向各設置一道加強帶，寬度為2 m。加強帶采用C30（摻膠凝材料用量10%微膨脹劑）混凝土，其他位置樓板采用C25（摻膠凝材料用量7.7%微膨脹劑）混凝土（膨脹劑采用江門市中建科技開發有限公司生產的HE－O膨脹防水劑）。

4 施工工藝措施

4.1 HE膨脹劑的使用技術

HE系列膨脹劑本身屬鈣礬石類膨脹劑，通過生成膨脹性礦物鈣礬石，在混凝土內導入一定的膨脹應力即壓應力，部分或全部補償混凝土干縮、冷縮產生的拉應力，從而阻止或減小混凝土的收縮，避免混凝土的收縮值超過混凝土的極限拉伸值，防止或減少混凝土的開裂，達到抗裂防水目的。鈣礬石晶體廣泛分布于混凝土結構的毛細孔中，能填充和切斷混凝土中的毛細孔，使混凝土結構更加致密。另外由于 HE中高分子添加劑的塑化作用，進一步提高了混凝土的密實度，從而大大提高了混凝土的抗滲性。

HE系列膨脹防水劑在選材技術及生產工藝技術上進行了更新。一方面，用更優質的原材料取代了一般膨脹劑生產所用的明礬石（明礬石內堿及CL－含量較高），大大降低了膨脹劑內的堿及CL－含量，避免了對混凝土耐久性的不良影響；另一方面，其生產工藝與一般鈣礬石類膨脹劑有所不同，使鈣礬石生成速度不同于一般膨脹劑，即減緩了早期（混凝土塑性期內）鈣礬石生成速度，從而避免了因早期鈣礬石生成速度過快而影響混凝土的流動性，從根本上解決了普通鈣礬石類膨脹劑對混凝土的流動性及坍落度損失影響較大的問題，而且在獲得相同流動度時不需要增加用水量，從而也不會降低混凝土的強度，后期強度還隨著混凝土密實性的提高有一定增長。摻膨脹劑的補償收縮混凝土大多應用于控制有害裂縫的鋼筋混凝土結構工程?；炷恋呐蛎浿挥性谙拗茥l件下才能產生預壓應力，所以，構造（溫度）鋼筋的設計對該混凝土有效膨脹能的利用和分散收縮應力集中起到重要作用，結構設計者必須根據不同的結構部位，采取相應的合理配筋和分縫。以往絕大多數設計圖紙只寫混凝土摻入膨脹劑、強度等級、抗滲等級，對混凝土的限制膨脹率沒提出具體要求，造成膨脹劑少摻或誤摻，達不到補償收縮而出現有害裂縫。

4.2 混凝土原材料質量控制

混凝土的質量決定了建筑工程質量，它對施工安全及建筑工程造價有較大影響，從混凝土配合比設計前的準備工作、混凝土原材料的質量控制、產品結構調整和控制等方面，介紹了混凝土配合比設計中應注意的一些問題，并提出了混凝土缺陷及防止其發生的關鍵。

結構采用微膨脹無縫施工技術，混凝土試配尤其重要，關系到施工的成敗。要求混凝土試配和供應做到以下幾點：

（1）混凝土HE型微膨脹劑：樓面摻膠凝材料用量的7.7%；用量為20 kg/m3；加強帶摻膠凝材料用量的10%，用量為28 kg/m3。

（2）混凝土坍落度16±3 cm，要求加入的緩凝劑應與HE型微膨脹劑不得出現發泡或其它化學反應。

（3）要求微膨脹劑供應方指導混凝土試配、攪拌站混凝土生產的全過程。

（4）預拌混凝土進場驗收：嚴格按國家規范進行進場驗收。每車目測檢查并進行坍落度檢驗，測試結果有偏差應及時反饋給混凝土攪拌站，及時修正，不合格產品不得使用，確保混凝土性能。

（5）施工前做好混凝土進場計劃，保證混凝土供應連續、及時。

4.3 加強帶混凝土施工工藝

（1）加強帶位置鋼筋的布置按設計修改通知的做法進行施工。

（2）按設計要求加強帶的砼等級比相應部位的砼等級提高一個等級。

（3）加強帶的處理。為更好實現加強帶補償混凝土收縮的作用，要求先澆筑各施工段的加強帶混凝土。加強帶兩側用雙層5～10 mm孔眼密目鋼絲網分隔，并按每200 mm設一根豎向φ16 mm的鋼筋和受力主筋焊接予以加固，其上下均應留出不小于2.5 cm混凝土保護層，鋼筋與鋼絲網、上下水平鋼筋及豎向加固筋必須綁扎或焊接牢固，不得松動，以免澆筑混凝土時被沖開，引起兩種混凝土混合，影響加強帶的效果。

（4）嚴格控制用水量，施工當中嚴禁隨意加水。

（5）樓板對終凝前的混凝土進行2次抹壓，防止表面裂縫的出現。

4.4 混凝土的澆筑及養護

為保證現場澆注混凝土質量，澆搗區域內應連續澆搗，不宜中斷，澆搗間隔時間不得超過混凝土的初凝時間，準備使用兩臺45 m混凝土泵車同時澆灌，按約40 m3/h/臺產量計，按下圖澆筑順序施工滿足要求。

施工順序：①→②→③→④

圖1 樓板澆筑順序圖

混凝土澆筑12 h以內進行覆蓋濕潤養護，樓板要求儲水或者加塑料薄膜（或麻袋）覆蓋淋水保濕養護不少于14日歷天。

4.5 施工質量措施

（1）混凝土按施工圖做好供應計劃，保證運輸及時連續。

（2）必須做好各專業施工單位預留孔洞或套管以及預埋構件。施工前派專人校對各專業圖紙與預留孔施工總圖是否相符。

（3）注意控制混凝土振搗時間，不得過振、漏振、少振。

（4）混凝土振搗密實后，采用木方刮平表面。在混凝土接近初凝時，及時進行混凝土磨面工作，防止混凝土表面龜裂。

（5）混凝土澆筑過程中，應及時清理混凝土表面的泌水。

1 馮為民.高強收縮補償混凝土的制配與施工處理技術［J］.國外建材科技，2006（04）

2 吳其群、董同剛.補償收縮混凝土應用中的幾點認識［J］.膨脹劑與膨脹混凝土，2007（11）