补偿收缩混凝土配合比设计
补偿收缩混凝土在工程设计中的合理应用_周涛
2016年第1期科技创新与应用建筑科学补偿收缩混凝土在工程设计中的合理应用周涛（山东英才学院，山东济南250104）1概述在工程建设及建筑材料的使用中，普通混凝土得到了极其广泛的运用，但是，由于普通混凝土的极限延伸率较低，当有干缩、徐变、温度等因素作用时，其容易产生开裂现象，从而使混凝土结构发生渗漏、钢筋发生锈蚀，进而造成结构的使用功能及寿命受到严重的影响。
普通混凝土存在的这一问题在大体积及超长混凝土结构中尤为突出，为解决这一问题，工程中常用的方法包括设置伸缩缝、后浇带以及使用补偿收缩混凝土等。
伸缩缝和后浇带在工程设计时应用比较普遍，而对于补偿收缩混凝土，由于设计深度不够或者后期操作上的不规范，导致混凝土结构构件开裂的事故也偶有发生，这值得我们思考并在工程实践中总结经验、完善项目的设计。
补偿收缩混凝土是由膨胀剂或膨胀水泥配制的自应力为0.2~1.0MPa的混凝土。
目前，我国的补偿收缩混凝土主要用于结构自防水、填充性膨胀混凝土工程、延长建筑物伸缩缝或后浇带间距的连续浇筑的钢筋混凝土工程以及大体积的混凝土工程。
从我国多年来应用补偿收缩混凝土进行各种抗裂防渗工程的建设实践看来，补偿收缩混凝土在总体上具有良好的效果，其是代替普通混凝土的较理想材料。
2补偿收缩混凝土控制裂缝的原理当受到钢筋或其它约束力的作用时，混凝土的膨胀会受到一定的限制，同时，钢筋又会因为混凝土的膨胀而伸长，在这种条件下，钢筋中会产生一定的拉应力，而混凝土中则会产生相应的压应力（大小约为0.2MPa～1.0MPa），这种压应力能够抵消混凝土开裂的全部或部分拉应力，有效地补偿混凝土的干缩和冷缩，从而避免混凝土的开裂。
同时，膨胀剂与水、水泥拌合后经水化反应会生成钙矾石晶体，这些晶体会填充混凝土的毛细孔，使其变细、减少甚至消失，从而增强混凝土的致密性，进而大幅度的提高混凝土的抗裂防渗能力，使其耐久性及抵抗侵蚀的性能得到明显的增强。
如果仅仅只是简单的向普通混凝土中掺加膨胀剂，并不能有效的控制混凝土产生裂缝，与普通混凝土一样，在掺加膨胀剂，进行补偿收缩混凝土的配置时，也必须严格遵守设计、施工、材料三者紧密结合的原则。
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c50补偿收缩混凝土配合比设计书的施工质量好坏直接和影响了建筑物的使用质量好坏，加强c50补偿收缩混凝土配合比设计书的施工c50补偿收缩混凝土配合比设计书管理，有利于提高c50补偿收缩混凝土配合比设计书质量。
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补偿收缩混凝土
补偿收缩混凝土补偿收缩混凝土一、背景介绍补偿收缩混凝土是一种特殊的混凝土材料，其特点是在固化过程中会发生收缩现象。
这种收缩给混凝土结构带来一定的问题，如产生裂缝、变形等。
因此，为了弥补这种收缩现象，需要进行补偿措施。
二、补偿措施1. 加入补偿剂：通过在混凝土中加入补偿剂，可以减少或者抵消混凝土的收缩。
常用的补偿剂有聚酯纤维、补偿剂掺合料等。
2. 控制混凝土配合比：混凝土的配合比是影响收缩的重要因素。
通过合理设计配合比，可以控制混凝土的收缩程度。
3. 加固结构：在混凝土结构中加入补偿材料，如钢筋、钢板等，可以减少结构的变形和裂缝。
三、实施步骤1. 设计阶段：在设计混凝土结构时，需要考虑到补偿收缩的问题，选择合适的补偿措施。
2. 施工前准备：在施工之前，需要对混凝土配合比进行调整，并准备好补偿剂和补偿材料。
3. 施工过程：按照设计要求进行施工，确保补偿措施的正确实施。
四、质量控制1. 混凝土配合比的控制：混凝土配合比的控制是确保补偿效果的关键。
2. 补偿材料的选择：选择质量可靠、性能稳定的补偿材料，确保施工质量。
3. 施工工艺的控制：合理控制施工工艺，避免施工过程中的影响。
五、案例分析通过对一座大型混凝土桥梁的实际案例分析，证明了补偿收缩混凝土的重要性。
该桥梁在施工过程中采用了补偿措施，有效解决了收缩引起的问题，保证了结构的正常使用。
六、附件本文档所涉及附件如下：1. 混凝土配合比设计表2. 补偿剂使用说明书3. 补偿材料质量检测报告七、法律名词及注释本文档所涉及的法律名词及注释如下：1. 混凝土：是指由水泥、砂、骨料和适量的水经过搅拌、浇注或者预制而成的人造材料。
2. 补偿剂：是指用于减少混凝土收缩并提高其抗裂性能的材料。
3. 补偿材料：是指用于在混凝土结构中增加刚度或者抗拉强度的材料。
补偿收缩混凝土配合比
补偿收缩混凝土配合比
补偿收缩混凝土配合比是指在混凝土配制过程中，为了补偿混凝土收缩引起的体积变化，调整混凝土的配合比。
补偿收缩主要是考虑到混凝土在干燥过程中的收缩现象，以及在固化过程中的收缩现象。
补偿收缩混凝土配合比的原则是，在设计配合比时，考虑混凝土材料的收缩特性，根据具体情况进行调整。
一般来说，可以采用以下方法进行补偿收缩混凝土配合比的设计：
1. 选择适合的胶凝材料：合理选择胶凝材料，如水泥、粉煤灰等，可以影响混凝土的收缩性能。
粉煤灰具有较好的收缩补偿效果，可以减少混凝土的收缩变形。
2. 控制水灰比：适当调整水灰比，可以改善混凝土的收缩性能。
一般来说，水灰比越小，混凝土的收缩越小。
3. 使用增塑剂：适量添加增塑剂可以改善混凝土的流动性和抗收缩性能。
增塑剂可以减少混凝土的水灰比，降低混凝土的收缩变形。
4. 添加收缩补偿剂：收缩补偿剂能够与水泥反应生成膨胀物，形成微观孔隙结构，从而抵消混凝土的干燥收缩。
5. 控制施工温度：合理控制混凝土的施工温度，避免在高温或低温条件下施工，
可以减少混凝土的收缩变形。
需要注意的是，补偿收缩混凝土配合比的设计应根据具体工程情况进行调整，充分考虑材料特性、施工条件等因素。
在实际工程中，可以根据试验数据和经验进行优化设计，以达到预期的补偿收缩效果。
c50补偿收缩混凝土配合比
c50补偿收缩混凝土配合比
C50混凝土是指抗压强度等级为50MPa的混凝土，通常用于承
受较大荷载的结构。
补偿收缩是指在混凝土初凝后，由于水泥水化
反应引起的体积收缩，为了控制混凝土的收缩，需要在配合比中加
入一些补偿收缩剂。
在设计C50混凝土的配合比时，需要考虑到补偿收缩的因素。
通常情况下，补偿收缩剂的添加量取决于混凝土的配合比和使用的
水泥类型。
补偿收缩剂可以是一些特殊的添加剂，如膨胀剂、膨胀
剂和粘结剂等，这些添加剂可以减少混凝土的收缩量，提高混凝土
的抗裂性能。
另外，对于C50混凝土的配合比设计，还需要考虑到其他因素，如骨料的选择、水灰比的确定、外加剂的使用等。
这些因素都会影
响混凝土的工作性能、强度和耐久性。
因此，在设计C50混凝土的
配合比时，需要综合考虑各种因素，以确保混凝土具有良好的工程
性能。
总之，C50混凝土的配合比设计需要综合考虑补偿收缩的因素，
通过合理的配合比设计和添加补偿收缩剂来控制混凝土的收缩，从而确保混凝土结构的质量和耐久性。
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。
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。
不大于3%，泥块含量不大于1%，且海砂不宜使用。
C50自密实补偿收缩混凝土配合比试验
C50自密实补偿收缩混凝土配合比试验1工程概况新建赣深铁路跨国道G205特大桥结构型式为96m系杆拱桥，基础为钻孔灌注桩基础，单层承台，特殊矩形桥墩。
拱桥系梁按整体箱形梁布置，采用单箱三室预应力混凝土箱型截面，梁体全长100m,结构设计为刚性系梁刚性拱。
拱肋采用悬链线线型，上下弦管采用自密实补偿收缩混凝土。
为保证混凝土强度及耐久性满足设计要求、工作性能满足施工工艺要求、性价比高，特进行自密实混凝土的配合比设计，以此生产混凝土，用于系杆拱拱肋弦管钢管填充。
2试验过程2.1配合比设计原理系杆拱拱肋弦管自密实补偿收缩混凝土的施工工艺为两侧均匀大方量泵送，中间不允许出现泵送长时间中断，需要混凝土具有良好的泵送性能。
要求混凝土坍落度大，有良好的和易性。
同时由于钢管内钢筋较密集，其内部无法振捣，需要混凝土要拥有“自密实”的能力，具备良好的填充性、间隙通过率高、抗离析性好。
设计要求混凝土的强度等级为C50,为了保证强度，要求水胶比足够小，为了同时满足低水胶比及大坍落度的要求，必须使用高性能减水剂来减少用水量，提高混凝土的整体性能及强度。
用混凝土对弦管进行填充，混凝土与弦管共同承载整体结构的受力，因此混凝土填充的密实性非常重要。
普通混凝土硬化成型的过程中产生水化反应，其中多余的自由水会蒸发，这会引起混凝土的收缩及开裂，对混凝土填充的密实性产生不良的影响。
为了解决这一问题，混凝土中要掺入一定量的膨胀剂，对混凝土的收缩进行补偿。
随着混凝土技术的发展，多种外掺料被应用于施工中，其中粉煤灰及矿粉是最常见且使用最广泛的外掺料材料。
粉煤灰的颗粒圆润，且颗粒较大，能较好的填充水泥水化热产物的间隙，同时作为载体吸附水泥水化热产物，混凝土中加入一定掺量的粉煤灰来替代水泥，能有效降低混凝土的前期水化热、增加混凝土的密实性及后期强度、提高混凝土的泵送性能等诸多优点；矿粉是高炉矿渣经研磨后具有较高活性指数的粉体，经试验表明，矿粉能够提高混凝土的粘聚性、减少坍落度损失、提升混凝土的耐久性。
C35补偿收缩配比计算
C35补偿收缩砼配合比设计依据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》一、砼配合比计算1.试配强度f cu,o=f cu,k+1.645δ=35+1.645×5=43.225Mpa2.水灰比：W/C=A·f ce/(f cu,o+A·B·f ce)=0.46×42.5×1.13/(43.225+0.0322×42.5×1.13)=0.49 为满足工程要求，提高保证率取W/C=0.483.容重定为m cp= 2364kg/m34.用水量： m wj=175kg/m35.基准水泥用量：m J a=175/0.48=365kg/m36.粉煤灰用量：m fa=365*10%*1.3*(1-8%)=44 kg/m37.水泥用量：m ca=365*(1-10%)*(1-8%)=302 kg/m38.膨胀剂用量：m ua=[365*10%*1.3+365*(1-10%)]*8%=30 kg/m39.外加剂用量：m Aa= (44+302+30)×2.2%=8.3 kg/m310.实际用水量：m wa=175-8.3×60%=170 kg/m311.砂率取βs=43%12.砂、石总重量为：2364-44-302-30-175=1813kg/m313.砂：m so=1813×43%=778kg/m3石：m go=1813×(1-43%)=1037kg/m314.配合比二、砼的配合比表观密度计算值ρc,c与表观密度实测值ρc,t之差的绝对值未超过计算值ρc,c 的2%，且为正误差，为保证方量对容重不作调整（实测容重为2360kg/m3）。
三、本配合比28天强度达到50.1Mpa,达到设计强度的143%，符合使用要求。
北京易成拉法基砼有限公司生产技术部。
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一、什么是补偿收缩混凝土？如何实现补偿收缩？
补偿收缩混凝土（英文名称：）是一种膨胀混凝土，它是由水泥水化产生体积膨胀，通过膨胀对限制力做功，产生的限制膨胀抵消混凝土的干燥、降温以及载荷作用引起的限制收缩，一般在使用配筋条件下能使混凝土内部建立0.2~1.0的压应力,主要是对干燥收缩进行补偿。
机理：加入膨胀剂与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石——水化硫铝酸钙(简称)，使混凝土产生膨胀的外加剂。
按膨胀源可分成：硫铝酸钙类、硫铝酸钙一氧化钙类、氧化钙类三大类膨胀剂。
膨胀剂依靠本身的化学反应或与水泥其他成分反应，在混凝土硬化过程中产生一定的限制膨胀补偿混凝土硬化过程中的收缩。
膨胀相是铁矾石，在液相饱和时，通过固相反应或者液相反应形成钙矾石使得体积膨胀。
在膨胀原动力方面一种是晶体生长压力，一种是吸水膨胀。
二、相关的技术标准、规范、规程。
175-2007通用硅酸盐水泥
14684-2011建筑用沙
14685-2011建筑用卵石碎石
52-2006普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准
17431.1-2010 轻集料及其试验方法第一部分轻集料
63-2006混凝土用水标准
50119-2003 混凝土外加剂应用技术规范
23439-2009混凝土膨胀
178-2009补偿收缩混凝土应用技术规范
55-2000普通混凝土配合比设计规范
50476-2008混凝土结构耐久性设计规范
1、限制膨胀率
2、补偿收缩混凝土设计强度不宜低于C25；用于填充的补偿收缩混凝土设计强度不宜低于C30。
3、水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》175或《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》200的规定。
水泥的矿物组成和细度等对补偿收缩混凝土的膨胀率和膨胀速度有一定的影响，也会影响混凝土的工作性。
研究表明，水泥中的含铅相、含硫相会对膨胀性能产生影响，水泥的强度发展规律也会影响膨胀，一般粉磨细、早期强度高的水泥膨胀较小，使用时应该予以注意。
4、膨胀剂的品种和性能应符合现行行业标准《混凝土膨胀剂》476的规定。
膨胀剂应单独存放，并不得受潮。
当膨胀剂在存放过程中发生结块、胀袋现象时，应进行品质复验。
用于补偿收缩的用量30~503,用于浇带、膨胀加强带和工程接缝填充40~603。
5、骨料应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》52的规定。
轻骨料应符合现行国家标准《轻集料及其试验方法第1部分：轻集
料》17431.1的规定。
6、拌合水应符合现行行业标准《混凝土用水标准》63的规定
7、外加剂和矿物掺合料的选择应符合下列规定： 1 减水剂、缓凝剂、泵送剂、防冻剂等混凝土外加剂应分别符合国家现行标准《混凝土外加剂》8076、《混凝土泵送剂》473、《混凝土防冻剂》475等的规定。
2 粉煤灰应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》1596的规定，不得使用高钙粉煤灰。
使用的矿渣粉应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》18046的规定
8、补偿收缩混凝土单位胶凝材料用量不宜小于3003，用于膨胀加强带和工程接缝填充部位的补偿收缩混凝土单位胶凝材料用量不宜小于3503.
9、补偿收缩混凝土的水胶比不宜大于0.50
10、研究表明、钙矾石长期在80度的环境中会分解，所以规定膨胀源是钙矾石的补偿收缩混凝土不能再环境温度大于80度的情况下使用。
因此根据使用条件事先对膨胀剂类型进行选择。
11、一般来说C2540补偿收缩混凝土的单位胶凝材料的用量为300~4503时，可获得结构致密及最佳的补偿收缩效果。
胶凝材料中混合材过多会降低膨胀性能，因此在配合比设计实验过程中，需要根据水泥的品种、膨胀剂品种及混凝土强度等级等具体情况，适当调剂胶凝材料中各组分的比例。
三、设计补偿收缩混凝土的要求。
设计强度要求为C40，用于补偿收缩的混凝土，用于澄清池的建造，混凝土坍落度要求55~70，抗渗要求W8，抗冻要求F100。
混凝土强度标准差取4。
四、原材料的选择及检测指标、
1、原材料的选择
水泥：采用P·O42.5，密度3.13，水泥强度等级富裕指数为1.12
砂：河沙细度模数2.7 连续级配，级配良好。
二区中砂，密度2.653 含泥量1%各项指标满足14584-2011
石子：碎石，连续粒级，级配良好.最大粒径40，密度2.73，含泥量0.1%，针片状颗粒含量3%。
各项指标满足14685-2011
膨胀剂：，密度2.853，膨胀剂掺量为胶凝材料的9%。
水：自来水
五、配合比计算
（1）确定混凝土配制强度
1.645σ σ=4.0
40+1.645*4=46.58
（2）确定水胶比
αa*( αa*αb*) 碎石回归级数α0.46 α0.07
(0.46*42.5*1.12)/46.58+0.46*0.07*42.5*1.12≈0.45
（3）根据碎石最大粒径40，及混凝土设计坍落度55~70，则混凝土用水量取1853
（4）计算胶凝材料的用量、水泥的用量、膨胀剂的用量。
（）=185/0.45=411
膨胀剂用量411*0.09=37
411-37=374
（5）根据抗渗要求和抗冻要求，确定砂率为38%
374/3.1+185/1+37/2.852.652.7+10=1000
()=38%
解的682；1119
C 40补偿收缩混凝土基准配合比。