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补偿收缩混凝土的概念和防开裂原理
根据《补偿收缩混凝土应用技术规程》（JGJ/T178-2009）中的定义，补偿收缩混凝土是指由膨胀剂或膨胀水泥配制的自应力为 0.2～1.0MPa 的混凝土。按膨胀能大小可以将膨胀混凝土分为补偿收缩混凝土和自应力混凝土两类。其中，补偿收缩混凝土的自应力值较小，主要用于补偿混凝土收缩和填充灌注。用于补偿因混凝土收缩产生的拉应力、提高混凝土的抗裂性能和改善变形性质时，其自应力值一般为 0.2～0.7MPa，用于后浇带、连续浇筑时预设的膨胀加强带、以及接缝工程填充时，自应力值为0.5～1.0MPa，在这两种情况下使用的膨胀混凝土，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。
当可能产生的最大或稳定的干缩小于或等于最大的自由膨胀率时，则混凝土不会出现收缩产生的裂缝。在补偿收缩混凝土中，当混凝土膨胀时，与混凝土接触的钢筋对混凝土膨胀产生限制作用，在钢筋中产生拉应力，混凝土中则建立预压应力。补偿收缩混凝土的补偿收缩作用的大小主要取决于混凝土的膨胀能力与钢筋的限制作用，并通过两者的共同作用达到防止混凝土出现收缩裂缝的问题。
项目背景
某工艺品加工工业园，均为劳动密集型企业，位于某市的郊区。新建一栋综合展览大楼，二层现浇钢筋混凝土框架结构，长126m、宽81m，建筑面积约为20400㎡。方案设计时，拟在长和宽方向均设置伸缩缝来考虑施工和使用中的温度应力。建设单位考虑到设置伸缩缝会出现热桥现象、影响美观及防水施工困难等问题，提议在设计中不宜设置伸缩缝。设计单位总师办召集相关设计人员技术会审以后提出框架梁及现浇板均采用补偿收缩混凝土，同时在现浇板中设置膨胀加强带等措施，解决因不设后浇带出现混凝土收缩变形而导致的开裂问题。
本项目的施工方法
·原材料要求
本项目的膨胀剂选用粉状低碱钙矾膨胀剂。该膨胀剂主要用于超长混凝土楼盖、混凝土自防水屋面、地下混凝土自防水等需要防水和补偿收缩的混凝土工程中。膨胀剂检验应符合《混凝土膨胀剂》（JC476-98）的标准并严格把关，确保该产品质量符合设计和规范要求。
本项目水泥选用巢东水泥厂矿渣525#水泥，黄沙采用六安厂的中砂，实测的含泥量为0.8%。碎石粒径为5mm至40mm，含泥量实测值为0.7%。
·混凝土的配合比及搅拌技术要求
该工程混凝土的配合比由试验站先进行试配，同时测定混凝土的膨胀率。实测膨胀率为0.0339-0.0391，小于设计的限制膨胀率（为0.036-0.041），符合要求。C40混凝土（塌落度为50mm-70mm）的施工配合比：水泥（1）、膨胀剂（0.12）、中砂（10.27）、碎石（2.92）、水（0.42）。
因该施工现场位于郊区，混凝土可利用现场条件进行搅拌。混凝土垂直运输采用塔式起重机垂直运送至作业面，水平运输则采用小推车运输，膨胀剂由专人负责采用小包装与水泥同时加入。
·膨胀加强带划分及处理要求
本项目纵向和横向长度分别为126m和81m，如果不处理则不符合《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的相关规定，又要求不能设置伸缩缝，故垂直纵向和垂直横向分别设2条和1条膨胀加强带，其中垂直纵向和横向的膨胀加强带带宽分别为3m和2m。垂直纵向的膨胀加强带采用后浇式膨胀加强带（即与常规的后浇带的浇筑方法相同），垂直横向的膨胀加强带采用连续式膨胀加强带（即膨胀加强带部位的混凝土与两侧相邻混凝土同时浇筑）。膨胀加强带混凝土强度应提高一级，内掺符合配合比的膨胀剂，应在两侧结构变形达到基本稳定时浇筑（一般为结构完工后两个月时），膨胀加强带的加强筋设置要求见结构施工图。
·混凝土的浇筑、养护和检测技术要求
楼面混凝土浇筑前应进行“三检”并对钢筋进行验收，符合要求后才能进行下道工序。混凝土浇筑时梁板应同时浇筑，本项目采用的浇筑方法是：先将梁根据高度分层浇捣成阶梯型，当达到板底位置时与板的混凝土一起浇捣，随着阶梯型的不断延长，则可连续向前推进，倾倒混凝土的方向应与浇筑方向相反。当浇筑柱梁及主次梁交叉处的混凝土时，钢筋较密集特别是上部钢筋又粗又多，既要防止混凝土下料困难，又要注意砂浆挡住混凝土下不去，本项目在这一部分混泥土浇筑时改用细石混凝土浇筑。同时，将振捣棒头改用片式并辅以人工捣固配合，楼面混凝土振捣密实。浇筑混凝土时安排了专人观察模板是否下沉与变形、模板密实和漏浆、支撑立杆是否走动等情况。
本项目的补偿收缩混凝土是利用矿物质在水化过程中形成钙矾石，产生合理膨胀，不断填充混凝土中的孔隙，降低孔隙率。补偿收缩混凝土的养护质量直接影响混凝土的膨胀效果，尤其是早期养护。本项目早期采用了覆盖旧麻袋浇水养护的方法，七天后则洒水养护至第十四天。通过建成的实际效果来看，采用的养护方法是合适的，保证了混凝土的养护质量。
在施工过程中要根据规定设置150mm*150mm*150mm的标养及同条件试块，经过有资质的检测机构检测，强度满足要求后根据要求进行板、梁模板的拆除。
结论
本项目通过补偿收缩土技术的应用使整个综合展览大楼避免了设置伸缩缝，一方面解决了热桥、美观问题，提高了混凝土的防水性能，另一方面，由于未设置伸缩缝，减少了结构柱及框架梁的数量，降低了工程造价，减少了处理伸缩缝等细部工作的难度。通过建成后的观察，该工程整个结构未发现任何混凝土结构有害裂缝，得到了建设单位和相关部门的好评，在建筑施工技术上也是一个进步。通过本项目及其他案例的应用，表明混凝土补偿收缩技术在技术性上是可行的、经济性上是合理的，是一项值得推广的技术，具有广阔的市场应用前景。但在该项技术的应用上，我们还需继续了解其补偿收缩机理，做好前期设计研究及施工过程中的管理和技术服务工作，不断提高应用水平，使该项技术的优势得到充分的发挥，更好的为建设工程增值服务。
（作者单位：安徽省第一建筑工程公司）
根据《补偿收缩混凝土应用技术规程》（JGJ/T178-2009）中的定义，补偿收缩混凝土是指由膨胀剂或膨胀水泥配制的自应力为 0.2～1.0MPa 的混凝土。按膨胀能大小可以将膨胀混凝土分为补偿收缩混凝土和自应力混凝土两类。其中，补偿收缩混凝土的自应力值较小，主要用于补偿混凝土收缩和填充灌注。用于补偿因混凝土收缩产生的拉应力、提高混凝土的抗裂性能和改善变形性质时，其自应力值一般为 0.2～0.7MPa，用于后浇带、连续浇筑时预设的膨胀加强带、以及接缝工程填充时，自应力值为0.5～1.0MPa，在这两种情况下使用的膨胀混凝土，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。
当可能产生的最大或稳定的干缩小于或等于最大的自由膨胀率时，则混凝土不会出现收缩产生的裂缝。在补偿收缩混凝土中，当混凝土膨胀时，与混凝土接触的钢筋对混凝土膨胀产生限制作用，在钢筋中产生拉应力，混凝土中则建立预压应力。补偿收缩混凝土的补偿收缩作用的大小主要取决于混凝土的膨胀能力与钢筋的限制作用，并通过两者的共同作用达到防止混凝土出现收缩裂缝的问题。
项目背景
某工艺品加工工业园，均为劳动密集型企业，位于某市的郊区。新建一栋综合展览大楼，二层现浇钢筋混凝土框架结构，长126m、宽81m，建筑面积约为20400㎡。方案设计时，拟在长和宽方向均设置伸缩缝来考虑施工和使用中的温度应力。建设单位考虑到设置伸缩缝会出现热桥现象、影响美观及防水施工困难等问题，提议在设计中不宜设置伸缩缝。设计单位总师办召集相关设计人员技术会审以后提出框架梁及现浇板均采用补偿收缩混凝土，同时在现浇板中设置膨胀加强带等措施，解决因不设后浇带出现混凝土收缩变形而导致的开裂问题。
本项目的施工方法
·原材料要求
本项目的膨胀剂选用粉状低碱钙矾膨胀剂。该膨胀剂主要用于超长混凝土楼盖、混凝土自防水屋面、地下混凝土自防水等需要防水和补偿收缩的混凝土工程中。膨胀剂检验应符合《混凝土膨胀剂》（JC476-98）的标准并严格把关，确保该产品质量符合设计和规范要求。
本项目水泥选用巢东水泥厂矿渣525#水泥，黄沙采用六安厂的中砂，实测的含泥量为0.8%。碎石粒径为5mm至40mm，含泥量实测值为0.7%。
·混凝土的配合比及搅拌技术要求
该工程混凝土的配合比由试验站先进行试配，同时测定混凝土的膨胀率。实测膨胀率为0.0339-0.0391，小于设计的限制膨胀率（为0.036-0.041），符合要求。C40混凝土（塌落度为50mm-70mm）的施工配合比：水泥（1）、膨胀剂（0.12）、中砂（10.27）、碎石（2.92）、水（0.42）。
因该施工现场位于郊区，混凝土可利用现场条件进行搅拌。混凝土垂直运输采用塔式起重机垂直运送至作业面，水平运输则采用小推车运输，膨胀剂由专人负责采用小包装与水泥同时加入。
·膨胀加强带划分及处理要求
本项目纵向和横向长度分别为126m和81m，如果不处理则不符合《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的相关规定，又要求不能设置伸缩缝，故垂直纵向和垂直横向分别设2条和1条膨胀加强带，其中垂直纵向和横向的膨胀加强带带宽分别为3m和2m。垂直纵向的膨胀加强带采用后浇式膨胀加强带（即与常规的后浇带的浇筑方法相同），垂直横向的膨胀加强带采用连续式膨胀加强带（即膨胀加强带部位的混凝土与两侧相邻混凝土同时浇筑）。膨胀加强带混凝土强度应提高一级，内掺符合配合比的膨胀剂，应在两侧结构变形达到基本稳定时浇筑（一般为结构完工后两个月时），膨胀加强带的加强筋设置要求见结构施工图。
·混凝土的浇筑、养护和检测技术要求
楼面混凝土浇筑前应进行“三检”并对钢筋进行验收，符合要求后才能进行下道工序。混凝土浇筑时梁板应同时浇筑，本项目采用的浇筑方法是：先将梁根据高度分层浇捣成阶梯型，当达到板底位置时与板的混凝土一起浇捣，随着阶梯型的不断延长，则可连续向前推进，倾倒混凝土的方向应与浇筑方向相反。当浇筑柱梁及主次梁交叉处的混凝土时，钢筋较密集特别是上部钢筋又粗又多，既要防止混凝土下料困难，又要注意砂浆挡住混凝土下不去，本项目在这一部分混泥土浇筑时改用细石混凝土浇筑。同时，将振捣棒头改用片式并辅以人工捣固配合，楼面混凝土振捣密实。浇筑混凝土时安排了专人观察模板是否下沉与变形、模板密实和漏浆、支撑立杆是否走动等情况。
本项目的补偿收缩混凝土是利用矿物质在水化过程中形成钙矾石，产生合理膨胀，不断填充混凝土中的孔隙，降低孔隙率。补偿收缩混凝土的养护质量直接影响混凝土的膨胀效果，尤其是早期养护。本项目早期采用了覆盖旧麻袋浇水养护的方法，七天后则洒水养护至第十四天。通过建成的实际效果来看，采用的养护方法是合适的，保证了混凝土的养护质量。
在施工过程中要根据规定设置150mm*150mm*150mm的标养及同条件试块，经过有资质的检测机构检测，强度满足要求后根据要求进行板、梁模板的拆除。
结论
本项目通过补偿收缩土技术的应用使整个综合展览大楼避免了设置伸缩缝，一方面解决了热桥、美观问题，提高了混凝土的防水性能，另一方面，由于未设置伸缩缝，减少了结构柱及框架梁的数量，降低了工程造价，减少了处理伸缩缝等细部工作的难度。通过建成后的观察，该工程整个结构未发现任何混凝土结构有害裂缝，得到了建设单位和相关部门的好评，在建筑施工技术上也是一个进步。通过本项目及其他案例的应用，表明混凝土补偿收缩技术在技术性上是可行的、经济性上是合理的，是一项值得推广的技术，具有广阔的市场应用前景。但在该项技术的应用上，我们还需继续了解其补偿收缩机理，做好前期设计研究及施工过程中的管理和技术服务工作，不断提高应用水平，使该项技术的优势得到充分的发挥，更好的为建设工程增值服务。
（作者单位：安徽省第一建筑工程公司）