抗渗、抗裂补偿收缩混凝土的质量控制管理

1、抗渗、抗裂补偿收缩混凝土的质量控制管理 为解决混凝土裂缝问题， 提高混凝土抗裂、 抗渗能力， 设计、 材料、施工等方面都采取各种技术措施，就材料而言，国内主要 采用掺加膨胀剂以解决混凝土裂缝问题和提高抗渗能力， 如何确 保混凝土膨胀剂在抗渗混凝土中有效应用， 根据工程实践， 掌握 抗渗、抗裂补偿收缩混凝土的膨胀机理，控制好材料、配比、施 工环节的管理。 一、补偿收缩混凝土的抗裂、抗渗机理 补偿收缩混凝土的膨胀剂能够在混凝土拌制的过程中与水 泥、水拌和后经水化反应生成钙矶石（ C3A?3CaSO4?32H2Q使 混凝土产生体积膨胀， 在一定的配筋和邻位的约束条件下， 能使 混凝土内部建立0.20

2、.7MPa的预压应力，这一预压应力可大致 抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩应力， 从而使结构不裂或把 裂缝控制在无害裂缝（有防水要求，缝宽小于0.2mm）的范围内， 对混凝土所产生的体积收缩起到补偿作用。 膨胀剂在水化过程中 形成钙矶石（C3A?3CaSO4?32H20）为膨胀源，这种膨胀结晶是 稳定的水化物，填充于毛细孔缝中，使大孔变小孔，使总孔隙率 减小，从而增加混凝土的密实性， 这是补偿收缩混凝土的抗渗原 理。 补偿收缩混凝土的工作原理： 当砼膨胀时， 砼中的钢筋对它 的膨胀产生限制作用， 钢筋本身也因与砼一起膨胀而产生拉应力 （T S，同时砼中产生相应的压应力（T C。 当钢筋拉应力与

3、混凝土压应力平衡时，则 Ac? t c=As? t s=As?Es? e 2 设 a =As/Ac 贝U t c=卩?Es? e 2 式中：t c-混凝土预压应力，MPa As-钢筋截面积；a- 配筋率， %； Ac- 混凝土截面积； Es- 钢筋弹性模量， MPa； e 2- 混凝土的限制膨胀率（也即钢筋伸长率） %。 由上式可见， T c 与 e 2 成正比例关系，可以通过调整膨胀 剂的掺量，使混凝土获得不同的预压应力。 因此，混凝土中通过添加膨胀剂可大幅提高抗渗等级， 确保 其满足抗渗、抗裂的要求。 二、控制混凝土膨胀剂的品质， 掌握膨胀混凝土的膨胀规律。 混凝土膨胀剂作为克服混凝土收缩

4、开裂的一种外加剂，衡量 其性能的主要指标是膨胀的大小和转入空气中的回缩落差，因此 膨胀剂的优劣直接影响混凝土的补偿收缩能力， 而且直接关系到 工程质量。 掺混凝土膨胀剂能否达到补偿收缩的要求， 还应掌握其膨胀 特点：对水泥品种适应性，试验表明，用矿渣水泥内掺10%彭 胀剂 14天限制膨胀率达 0.026%，用普通水泥内掺 10%膨胀剂 14 天限制膨胀率达 0.013%，转入空气中 1 80天的收缩值为 -0.011%， 而矿渣水泥早期膨胀与转入空气中的收缩叠加起来未出现负变 形，说明膨胀剂在矿渣水泥中配制补偿收缩混凝土效果好 （也可 普通水泥加矿粉） 。膨胀剂在混凝土中经水化反应生成较多的

5、结晶水化物钙矶石（C3A ?3CaSO4?32H20）使混凝土产生较大的 膨胀，这就是混凝土养护需要足够水分的原因。 经不同养护条件 对混凝土膨胀效能的试验表明， 试件在 7 天龄期时， 由于试件全 部浸在水中，其限制膨胀率相差无几， 7 天后，因空干养护水份 不足，其限制膨胀率随龄期增加出现负增长，并且加快。而湿养 试件，其最高限制膨胀量一般在 28 天达到最高，超过 28 天龄期， 仍呈微膨胀趋势； 7 天后自然养护（模拟现场每天浇水 2 次）， 由于早期得不到充足的水份， 混凝土试件的限制膨胀率在 3 天就 出现负增长。 三、合理设计配合比 抗渗、抗裂补偿收缩混凝土的设计原则为采取有效的

6、技术措 施和可靠的工程经验，降低水化热，控制混凝土的早期温度、提 高混凝土的和易性、减少泌水性、减少气泡含量、减少混凝土的 早期收缩（主要是塑性收缩和自收缩） 裂缝和减少混凝土的干缩。 选择原材料方面： 优先选用抗裂效果好的膨胀剂； 优先选用收缩 较小、低碱的普通硅酸盐水泥；掺入缓凝型的复合外加剂，推迟 放热峰值出现的时间，降低温峰值；胶凝材料体系设计，在保证 一定胶凝材料总量前提下， 通过降低水泥用量， 并掺加一定数量 的矿物掺合料，降低水化热。 四、抗渗、抗裂补偿收缩混凝土拌制及运输 由于加入膨胀剂， 抗渗、 抗裂补偿收缩混凝土搅拌时间应延 长至少30S,防止膨胀在混凝土中因分布不均匀导致

7、膨胀不均匀 开裂。生产安排要保证施工的连续性， 且混凝土浇筑过程中不出 现冷缝为准，同时运输过程中不得出现离析现象。 五. 抗渗、抗裂补偿收缩混凝土的浇筑 1 底板的浇筑：根据伸缩缝或后浇带的位置分块浇筑，浇筑 时应由一侧向另一侧， 或由中间向两侧或由两侧向中间， 单独一 块底板应一次浇筑完成， 不留施工缝。 浇筑方式应采用斜向赶浆 法。插入式振动捧插入方法应采用交错式或平行式， 但不能混用， 插入间距不大于450mm在浇筑底板与墙板连接部位时，应在底 板浇筑完成后稍停 0.5-1 小时，待沉实后方可浇捣墙板连接部， 且在搓平时此处不能用力刮空，避免在连接处出现烂脖子现象。 2墙板的浇筑：应按

8、底板的分块分别浇筑。浇筑时从中心部 位相对依次分层均匀浇筑，每层浇筑高度 300-400mm其目的是 使模板均匀受力， 防止模板向一侧倾斜。 振捣时振动捧的间距应 不大于450mm振动时间为30秒左右，同时注意观察被振捣混 凝土表面的气泡是否排光。 墙板应一次浇捣完， 避免留设水平施 工缝，严禁留设垂直施工缝。 3 顶板的浇筑：其顺序及操作工艺同底板。 4 预埋套管、预留孔位置混凝土的浇筑：一般采用相同等级 的细石混凝土浇筑， 且应在其底部开设浇筑振捣孔， 以利于排气 及浇捣，浇筑后再将孔预以封闭。 六、抗渗、抗裂补偿收缩混凝土的养护 养护对其抗渗抗裂性能影响极大。 特别浇筑后 14d 水泥硬

9、化 速度快，水化生成钙矾石将毛细孔堵塞，切断毛细通道，使水泥 石致密，强度和抗渗性能迅速提高， 强度增长几乎可达 28d 强度 的 80%， 14d 后水化变慢，强度增长趋缓，因此在混凝土浇捣完 毕，完成收水后应覆盖浇水养护，养护时间不少于14d。有条件 的地方底板及顶板以蓄水养护，墙板以喷淋养护为最佳。 七、施工缝的留设及后浇带混凝土的施工 1 施工缝的留设：底板、顶板以橡胶止水带或后浇带分块一 次浇筑完成，一般不得留设施工缝，底板与墙板之间施工缝，宜 留设在高出底板上表面 200-300mm以上的墙上。同时，如墙上设 有套管或孔洞时，则施工缝应设在距套管或孔洞不少于 300mm 处，施工缝的留设多样，一般留设凹缝，且渗水线路较长，墙板 一般不留设施工缝， 如必须留设， 则应留在结构变形接缝处或后 浇带处。 2 后浇带抗渗、抗裂补偿收缩混凝土的施工：后浇带是一种 刚性接缝， 可在旁边混凝土浇筑相对稳定后进行。 浇筑前将接缝 表面凿