补偿收缩混凝土

补偿收缩混凝土

补偿收缩混凝土是用膨胀水泥、或在普通混凝土中掺入适量膨胀剂配制而成的一种微膨胀混凝土。

1．简述

孔隙和裂缝是混凝土自身的两大弊端，也是混凝土结构产生渗漏水的两大主因。然而，能以同步抑制上述两个导致渗漏的因素正是补偿收缩混凝土所具有的特性。补偿收缩混凝土硬化初期，由于水泥水化作用生成的水化物结晶体体积增大而产生膨胀1，例如硫铝酸钙类膨胀水泥水化生成物为柱状或针状的水化硫铝酸钙，又称“钙矾石”，其固相体积可增大1.22~1.75倍，在其生长膨胀过程中，将水泥石中的孔隙填充，并堵塞、切断混凝土内连通的毛细孔道，从而使混凝土内的总孔隙率变小，亦即抑制了孔隙、改善了孔隙结构；同时，补偿收缩混凝土在硬化初期产生的适度膨胀在限制条件下（如钢筋、相邻物体等）产生的收缩应力（自应力）可大致抵消混凝土在干缩和徐变时产生的拉应力，使混凝土的拉应变值小于允许极限拉伸变形值或接近于零，因而混凝土可减少、或不出现裂缝。补偿收缩混凝土以其优异特性在建筑工程中获得广泛应用，适用于一般工业与民用建筑的地下防水结构，水池、水塔等构筑物，以及修补、堵漏、后浇带等。

本节将根据补偿收缩混凝土的特性，对“UEA无缝设计施工新技术”予以介绍。

2．补偿收缩混凝土配制要点

（1）材料要求

1）水泥所用水泥均应符合设计要求，以及国家标准或行业标准的规定。

膨胀水泥贮存超过3个月时，应根据测试的膨胀率确定其能否再用。严禁使用受潮、变质水泥。不同品种的水泥不得同时使用。

目前常用的膨胀水泥系列有：明矾石膨胀水泥、石膏矾土膨胀水泥、低热微膨胀水泥。

2）骨料石子应符合现行《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ 53），且石子最大粒径应不大于40mm,含泥量不大于1%，泥块含量不大于0.5%，且所含泥土不得呈块状或包裹石子表面，其吸水率应不大于1.5%，砂岩

1不同种类的膨胀水泥或膨胀剂，所生成的膨胀结晶体不同。

骨料不宜使用。

砂应符合现行《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ 52），砂含泥量不大于3%，泥块含量不大于1%，且海砂不宜使用。

采用轻骨料，应符合相应的国家标准。

3）水饮用水、洁净的天然水均可使用。

含有害杂质的水、pH值小于4的酸性水和pH值大于9的碱性水、硫酸盐含量（按SO42-计）超过水重量1%的水，以及海水、污水、工业废水等，均不得使用。

4）外加剂所用外加剂应具有出厂合格证及产品技术资料，并符合相应国家标准一等品以上的质量要求。超过有效期或受潮的外加剂均不得使用。

膨胀剂掺入除纯熟料硅酸盐水泥或高强度等级硅酸盐水泥之外的其他品种水泥时，应以试验测出的限制膨胀率和强度为依据，决定可否采用。膨胀剂与其他外加剂复合使用时，应进行试验，在肯定复合使用效果的前提下，方可采用。

常用的膨胀剂有：U型膨胀剂、明矾石膨胀剂、复合膨胀剂，以及脂膜石灰膨胀剂等。

目前，新一代U型膨胀剂UEA-H不仅膨胀性能更好，还可提高混凝土的抗压强度，且碱度更低、与水泥和其他外加剂的适应性更强、施工更方便。

（2）配制方法

补偿收缩混凝土配合比的各项技术参数，如水灰比、水泥用量、砂率等，可参考普通防水混凝土的技术参数进行选择。

选定配合比宜用试配法，在考虑施工和易性的前提下，初步选出水灰比、水泥用量，求出用水量，再依据所选的砂率，求出砂、石的重量，得出初步配合比，以此制作强度试件及膨胀试件（包括自由膨胀试件和限制膨胀试件），在检验试件的强度、膨胀率（特别是限制膨胀率）均满足设计要求时，即可在现场进行试拌、核对坍落度、调整用水量，以最后确定施工配合比。

膨胀剂或膨胀水泥必须称量准确，膨胀剂称量误差应小于0.5%，膨胀水泥称量误差应小于1%。膨胀剂可直接投入料斗并同水泥、砂子、石子干拌均匀，再加水进行搅拌。对于泵送商品混凝土，膨胀剂可在施工现场后加，即将膨胀剂以混凝土罐车所载混凝土量按比例预先称好放在装料架上备用，待混凝土罐车停

在架子下面，再将称好的膨胀剂通过架子加料口投入罐内，至少搅拌5min至拌匀方可使用。

3．施工注意事项

（1）浇筑前，应检查模板的坚固性、稳定性，使模板所有接缝严密，不得漏浆，并宜将模板及与混凝土接触的表面先行湿润或保潮，且保持清洁。

（2）严格掌握混凝土配合比，并依据施工现场情况的变化，及时正确调整。雨季施工应注意测定砂石含水率，及时调整配合比的用水量。

（3）采用机械搅拌，操作程序如下：开动搅拌机，相继投入骨料、水泥、膨胀剂，干拌0.5~1min，再边搅拌边分三次加入拌合水，然后继续搅拌1~2min。

（4）控制坍落度：人工浇筑，现场坍落度为7~8cm；泵送混凝土浇筑，现场坍落度为12~14cm。若现场施工温度超过30℃，或混凝土运输、停放时间超过30~40min，则应在混凝土拌合前采取加大坍落度的措施；混凝土拌合后，不得再次加水搅拌。

（5）混凝土应连续运输、连续浇筑。运输的时间间隔不应超过1.5h。夏季运输或运距较远可在混凝土中掺入适量缓凝剂，以保持混凝土的流动性，通常可掺入相当于水泥重量2.5‰~3.5‰的木钙。

（6）混凝土浇筑时间间隔不应超过2h，否则应事先考虑设置施工缝。

（7）混凝土必须采用机械振捣，不得采用人工振捣，以保证振捣密实，不允许有欠振、漏振和超振现象出现。

（8）混凝土的养护：必须注意混凝土的早期养护，若早期养护开始时间较迟，则可能抑制混凝土膨胀。一般常温下，混凝土浇筑后8~12h，即应进行浇水养护。必须保证混凝土的湿润养护，养护期内要保持外露混凝土表面呈湿润状态。

养护期不小于14d。

（9）混凝土不得在5℃以下的条件下施工。

混凝土的养护温度和使用温度均不应大于80℃。

4．UEA混凝土无缝设计施工技术

“UEA混凝土无缝设计施工技术”是中国建筑材料科学研究院于20世纪90年代初期开发的新技术，已在北京西站（主楼336m×102m）、广州站前地下商城（136m×67m）、福州长乐国际机场航站楼（348m×36m）等国内重点大型超