补偿收缩混凝土配合比设计.doc

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：Shrinkage compensating concrete）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 0.2~1.0MPa 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 AFt)，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 Cao 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GB175-2007 通用硅酸盐水泥GB/T14684-2011 建筑用沙GB/T14685-2011 建筑用卵石碎石JGJ52-2006 普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准GBT 17431.1-2010 轻集料及其试验方法 第一部分轻集料JGJ63-2006 混凝土用水标准GB50119-2003 混凝土外加剂应用技术规范GB 23439-2009 混凝土膨胀JGJ/T178-2009 补偿收缩混凝土应用技术规范JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规范GB/T50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范1、限制膨胀率限制膨胀率(%)用途水中 14d 水中 14d 转空气 28d用于补偿收缩 ≥ 0.015 ≥ -0.030用于后浇带、膨胀加强带和工程接缝填充≥ 0.025 ≥ -0.0202、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》GB175 或《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》GB200 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》JC476 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 30~50Kg/m3,用于浇带、膨胀加强带和工程接缝填充 40~60Kg/m35、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》JGJ52 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》GB/T17431.1 的规定6、拌合水应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63 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》GB8076、 《混凝土泵送剂》JC473、 《混凝土防冻剂》JC475 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》GB1596 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》GB/T18046 的规定8、补偿收缩混凝土单位胶凝材料用量不宜小于 300kg/m3，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 350kg/m3. 9、补偿收缩混凝土的水胶比不宜大于 0.5010、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 C25~C40 补偿收缩混凝土的单位胶凝材料的用量为300~450Kg/m3 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 55~70mm，抗渗要求 W8，抗冻要求 F100。

混凝土强度标准差取4MPa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 3.1Kg/m3，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 2.65Kg/m3 含泥量 1%各项指标满足 GB/T 14584-2011石子：碎石，连续粒级，级配良好.最大粒径 40mm，密度 2.7Kg/m3，含泥量 0.1%，针片状颗粒含量 3%各项指标满足 GB/T14685-2011膨胀剂：UEA，密度 2.85Kg/m3，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fcu,o=fcu,k+1.645σ σ=4.0 MPafcu,o=40+1.645*4=46.58 MPa（2）确定水胶比W/B=αa*fb/( fcu,o+αa*αb*fb) 碎石回归级数 αa=0.46 αb=0.07W/B=(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 40mm，及混凝土设计坍落度 55~70mm，则混凝土用水量取 185Kg/m3（4）计算胶凝材料的用量、水泥的用量、膨胀剂的用量。

mco =mwa/（W/B）=185/0.45=411Kg膨胀剂用量 411*0.09=37kgC=411-37=374Kg（5）根据抗渗要求和抗冻要求，确定砂率为 38%374/3.1+185/1+37/2.85+ms/2.65+mg/2.7+10=1000ms/(ms+mg)=38%解的 ms=682Kg；mg=1119KgC 40 补偿收缩混凝土基准配合比水灰比 砂率% 水 Kg 水泥 Kg 砂 Kg 石子 Kg 膨胀剂Kg0.49 38 185 374 682 1119 37。