補(bǔ)償收縮混凝土

補(bǔ)償收縮混凝土是用膨脹水泥或在普通混凝土中摻入適量膨脹劑配制而成的一種微膨脹混凝土。它可以針對(duì)普通混凝土收縮變形大、易產(chǎn)生裂縫的弊病，起到相對(duì)補(bǔ)償?shù)男ЧＥ蛎泟┛梢允够炷恋目捉Y(jié)構(gòu)堵塞或改變，提高了抗裂性和抗?jié)B性，可用于水池、水塔、人防、洞庫等工程；由于它的膨脹性，可用于防水工程中的施工縫、后澆縫以及加固、修補(bǔ)、堵漏工程。尤其可貴的是能起到自防水的作用，取消了外防水，從而在保證質(zhì)量的前提下，獲得一定的經(jīng)濟(jì)效果。
一、補(bǔ)償收縮混凝土的配制
配制補(bǔ)償收縮混凝土有兩個(gè)途徑：一是用膨脹水泥配制，已在工程中應(yīng)用的有明礬石膨脹水泥、硅酸鹽膨脹水泥、石膏礬土膨脹水泥，也有的利用礬土水泥摻入一定量的無水石膏制成，或是在普通水泥中摻入一定量的無水石膏，并按一定比例共同磨制而成。采用膨脹水泥，因用量較大，生產(chǎn)量小，又要解決水泥的運(yùn)輸問題，在使用上受到一定的限制。二是采用膨脹劑，在使用上如同普通的粉狀外加劑，也可以與其他外加劑復(fù)合使用。膨脹劑僅是水泥用量的 8 ％～ 15 ％，避免了大量的運(yùn)輸問題，從而受到施工單位的歡迎。
目前配制的補(bǔ)償收縮混凝土，多采用 U 形混凝土膨脹劑 ( 簡稱 UEA) ，經(jīng)過工程實(shí)踐，取得了抗裂、抗?jié)B等的預(yù)期效果。
UEA 是特制硫酸鋁酸鹽熟料或硫酸鋁熟料與明礬石、石膏、外加劑共同粉磨而成的，密度 2 ． 85 ，比表面積 3000 ～ 3500 cm 2 /g ，顏色呈灰白，保質(zhì)期 2 年，其化學(xué)成分見表 1 。

表 1 UEA 化學(xué)成分

配制補(bǔ)償收縮混凝土的配合比設(shè)計(jì)，原則上與普通混凝土相同，但應(yīng)根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、膨脹率 ( 應(yīng)在 1.5 × 10 -4 以上 ) ．和收縮率 ( 應(yīng)在 4.5 × 10 -4 以下 ) ，以及施工所要求的坍落度進(jìn)行試配。目前尚未建立膨脹率與強(qiáng)度等一系列物理性能的精確關(guān)系，在使用上只能依靠試配，尤其是不同品種的水泥，可能有不同的膨脹率。
補(bǔ)償收縮混凝土的配合比可參見表 2 。
混凝土的膨脹劑一般采用內(nèi)摻法，即每立方米所用膨脹劑的重量與每立方米實(shí)際水泥重量之和作為每立方米混凝土水泥用量。
二、補(bǔ)償收縮混凝土的一般性能
1 ．混凝土拌合物隨著時(shí)間的延長，要產(chǎn)生明顯的坍落度損失，見表 3 ，這是因?yàn)樗嗨飼r(shí)間的延長，消耗了拌合物中一定量的水分子，水泥顆粒之間相對(duì)滑移減少，所以坍落度損失較普通混凝土稍大，應(yīng)在配合比中摻人一定量的減水劑或流化劑 ( 如 LH 一 1 流化劑 ) ，尤其是泵送混凝土，更應(yīng)注意。

表 2 參考配合比

表 3 某工程補(bǔ)償混凝土坍落度損失

2 ．補(bǔ)償收縮混凝土的強(qiáng)度分為自由膨脹強(qiáng)度和限制膨脹強(qiáng)度兩種。自由膨脹強(qiáng)度通常隨著膨脹值的增加而下降 5 ％～ 10 ％，而限制膨脹強(qiáng)度則與其不同，在限制條件下，一定的膨脹能使混凝土更加密實(shí)，從而提高強(qiáng)度 10 ％～ 20 ％。在實(shí)際工程中補(bǔ)償收縮混凝土，多處于各種不同的限制狀態(tài)。
3 ． UEA 可摻入一般水泥中使用，但試驗(yàn)證明，更宜加到 32.5MPa 以上的普通硅酸鹽水泥和礦渣水泥中使用。
4 ．在一般情況下，在水泥中摻 10 ％～ 14 ％的 UEA 可獲得良好的膨脹性能，對(duì)強(qiáng)度影響不大，宜用于補(bǔ)償收縮；摻量為 8 ％～ 10 ％時(shí)，膨脹率偏小，強(qiáng)度有所提高，適用于防水砂漿；摻量在 14 ％～ 16 ％時(shí)，膨脹率提高，而強(qiáng)度有所下降，適用于受限制或絕對(duì)限制的填充混凝土；摻量達(dá) 25 ％～ 30 ％時(shí)，適用于自應(yīng)力混凝土，在這種場(chǎng)合下，混凝土強(qiáng)度不會(huì)下降，反而有所提高。
三、工程實(shí)例
1 ．某地下工程，建筑面積 4.37 × 10 4 m 2 ，地處鬧市區(qū)，不能中斷地上交通，采用了逆作法施工，以樁代柱，地下兩層無梁樓蓋，自上而下澆筑樓板和外墻，由于工程順序的逆向安排和防止大面積混凝土頂板的收縮裂縫，在頂板、柱帽和外墻捻口部分，大量采用了補(bǔ)償收縮混凝土，取得預(yù)期效果，具體情況如下：
(1) 頂板混凝土其 1.2 × 10 4 m 3 ，厚 45 0 ㎜ ，混凝土為 C25 ，抗?jié)B為 S6 ，由 13 塊板塊組成，中間有 1.2m 寬的后澆帶，后澆帶在每區(qū)頂板混凝土澆筑 42 天后澆筑，采用內(nèi)摻 12 ％的 UEA ，配合比見表 4 。

表 4 配合比表

內(nèi)摻 12 ％ UEA ，經(jīng)過試驗(yàn)證明其膨脹量和抗壓強(qiáng)度均能滿足本工程要求，見表 5

表 5 補(bǔ)償收縮混凝土抗壓強(qiáng)度（ MPa ）

頂板經(jīng)雨季和行車動(dòng)荷考驗(yàn)，不漏不裂不滲，經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量優(yōu)良。
(2) 柱帽和外墻墻頂捻口 捻口是逆作法的關(guān)鍵工序，為此采用了 3 ～ 4 ㎝ 坍落度的補(bǔ)償收縮混凝土。在捻口處支喇叭口形模板，用機(jī)械振搗，最后剔鑿多余混凝土的辦法，保證了接碴質(zhì)量，經(jīng)超聲檢驗(yàn)，證明質(zhì)量是可靠的。
由于混凝土外墻是自防水，既不作襯墻也無內(nèi)外防水層，作為防止混凝土開裂，采用補(bǔ)償收縮混凝土捻口，是本工程成功的關(guān)鍵措施。
2 ．某污水處理廠沉淀池，圓形，每個(gè)池子約 2 000 m 2 ，共 6 個(gè)，直徑 52 m ，高度 5 m ，池底呈倒圓錐形，池壁采用裝配式壁板，預(yù)應(yīng)力繞絲，本工程池底混凝土和壁板灌縫采用了補(bǔ)償收縮混凝土。
(1) 底板混凝土和杯口混凝土一次澆筑，由低向高，由中向外，分層交圈連續(xù)澆筑，不留施工縫，分三區(qū)，一區(qū)由中心至 Φ 30 m ，二區(qū)由 Φ 30 m 至 Φ 45 m ，三區(qū)由 Φ 45m 至 Φ 52 m ，為了防止徑向裂縫，三個(gè)區(qū)采用了不同的補(bǔ)償收縮混凝土的配合比，用二區(qū)的不同膨脹率，調(diào)整了沿徑向收縮率的不同，使底板不裂不漏。
(2) 壁板灌縫采用內(nèi)摻 12 ％ UEA 的補(bǔ)償收縮混凝土，壁板與混凝土接觸部分，提前充分洇濕，達(dá)到“干飽和”狀態(tài)?；炷猎诂F(xiàn)場(chǎng)攪拌時(shí)，先加石子，再加砂子，最后加水泥和 UEA ，水分 2 ～ 3 次加入，要嚴(yán)格控制水灰比，適當(dāng)延長攪拌時(shí)間，加強(qiáng)了振搗，派專人澆水養(yǎng)護(hù) 14 天。經(jīng)試水不漏不滲。