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RISN-TG002-2006 补偿收缩混凝土应用技术导则.pdf

补偿收缩混凝土应用技术导则

补偿收缩混凝土应用技术导则

城区段改造城市道路施工组织设计.docxTechnicalguidelinesforshrinkage

建设部标准定额研究所 编

本书主要包括三方面内容：补偿收缩混凝土应用技术导则、相关 标准规范、补偿收缩混凝土技术及实例。其中技术导则由总则，术 语，技术要求，设计原则，原材料选择，配合比，制造和运输，浇筑 和养护，施工缝、防水节点和施工缺陷的处理措施，附录A和B等 内容组成。 本书可供工程设计、施工、建材产品研发等相关专业技术人员参 考使用。

责任编辑：孙玉珍 责任设计：崔兰萍 责任校对：张景秋关

责任编辑：孙玉珍 责任设计：崔兰萍 责任校对：张景秋关健

《补偿收缩混凝土应用技术导则》

副主任委员：雷丽英游宝坤李乃珍 编 委：林常青刘立韩立林江云安 陈旭峰董同刚李光明鲁统卫 刘加平刘福全丁小富柯穗城 袁兵邓庆洪

《补偿收缩混凝土应用技术导则》参编单位

中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品分会膨胀与自应力混凝土 专业委员会 中国建筑材料科学研究总院 山东省建筑科学研究院 天津豹鸣股份有限公司 重庆市江北特种建材有限公司 石家庄市功能建材有限公司 江苏博特新材料有限公司 南京特种建筑材料股份有限公司 浙江合力新型建材有限公司 杭州力顿新型建材有限公司 深圳市陆基建材技术有限公司

建设部标准定额研究所 2006年8月

第一部分补偿收缩混凝土应用技术导则

第二部分相关标准规范

三部分补偿收缩混凝土技术及

专题一补偿收缩混凝土应用技术现状与发展 ? 专题二补偿收缩混凝土的基本性能 72 专题三补偿收缩混凝土的结构设计·· 104

专题一补偿收缩混凝土应用技术现状与发展 专题二补偿收缩混凝土的基本性能 专题三补偿收缩混凝土的结构设计··

专题四混凝土干燥收缩开裂评价及其试验方法········· 专题五补偿收缩混凝土的应用注意事项 专题六补偿收缩混凝土工程应用实例介绍·····

专题四混凝土干燥收缩开裂评价及其试验方法··· L 专题五补偿收缩混凝土的应用注意事项· 129 专题六补偿收缩混凝土工程应用实例介绍·····

补偿收缩混凝土应用技术导则

1.0.1为指导补偿收缩混凝土的工程应用，减免混凝土收缩裂 缝，提高混凝土结构耐久性，保证工程质量，制定本导则。 1.0.1解析】制定本导则的目的，即提出补偿收缩混凝土的基 本原则与要求，指导补偿收缩混凝土工程的设计与施工，从而保 证补偿收缩混凝土的工程质量。本导则的直接服务对象是设计和 施工人员。

1.0.2本导则主要适用于结构自防水、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 及大体积混凝土工程。 【1.0.2解析】本导则的适用范围。对于留有后浇带或有抗渗要 求的一般钢筋混凝土工程，使用补偿收缩混凝土，更利于保证工 程质量与提高耐久性

1.0.3，膨胀源是钙矾石的补偿收缩混凝土不适用于长期处于环 境温度大于80℃的钢筋混凝土工程。 【1.0.3解析】因为钙矾石在80℃以上可能分解，所以从安全性 考虑，规定膨胀源是钙矾石的补偿收缩混凝土使用环境温度不大 于80℃。膨胀源是氢氧化钙的补偿收缩混凝土不受此规定的 限制。

1.0.4补偿收缩混凝土的应用应符合国家现行有关标准的规定。 1.0.4解析】补偿收缩混凝土源于普通混凝土，二者在制备工 艺、施工工艺、工作性能与强度性能等诸方面基本相同，又确无 必要一一列入本导则。因此，补偿收缩混凝土在应用过程中，除

参考本导则外，应符合国家现行有关标准的规定，如《地下工程 防水技术规范》GB50108、《混凝土结构工程施工质量验收规 范》GB50204等。本导则的有关内容，将随着建筑技术及新材 料开发的进步和工程实践经验的不断积累得到补充和完善。

2.0.1混凝土膨胀剂

混凝土的膨胀被钢筋等约束限制时导人钢筋的应变值，用钢 筋的单位长度伸长值表示。 2.0.2解析】限制膨胀率是通过配筋率一定的约束器具测定 的。膨胀剂的限制膨胀率是膨胀剂产品的质量指标，按《混凝土 膨胀剂》JC476标准方法测定。补偿收缩混凝土的限制膨胀率 是工程设计指标，按《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119 规定的方法测定。

混凝土的膨胀被钢筋等约束体约束时导人混凝土的压应力。 【2.0.3解析】补偿收缩混凝土膨胀时，会对其约束体施加拉应 力，根据作用力与反作用力原理，约束体会对其产生相应的压应 力，由于此压应力是利用混凝土自身的化学能（膨胀能）张拉钢

筋或其他约束体产生的，有别于外部施加的机械预应力。所以称 为自应力。对于钢筋混凝土而言，在一定范围内，配筋率与自应 力值成正比关系；配筋率一定时，限制膨胀率高，自应力值 就大。

是指掺用膨胀剂的、自应力约为0.2～1.0MPa的混凝土。 【2.0.4解析】按膨胀能大小可以将膨胀混凝土分为补偿收缩混 凝土和自应力混凝土两类。其中补偿收缩混凝土的自应力较小， 主要用于补偿混凝土收缩和填充灌注，当用于补偿因混凝土收缩 产生的拉应力、提高混凝土的抗裂性能和改善变形性质时，其自 应力一般为0.2～0.7MPa；当用于后浇带、连续浇筑时预设的 膨胀加强带以及接缝工程填充时，自应力为0.5～1.0MPa，这 时由于自应力很小，所以在结构设计中一般不考虑自应力的影 响。自应力混凝土的自应力较大，在结构设计时必须考虑自应力 的影响，自应力混凝土主要用于制造自应力压力输水管。 以前是使用膨胀水泥拌制膨胀混凝土，自从膨胀剂问世后， 由于其成本低，使用灵活方便，现在基本上都使用膨胀剂拌制膨 胀混凝土。鉴于两种工艺拌制的补偿收缩混凝土性质大致相同： 因此使用膨胀水泥拌制补偿收缩混凝土时，本导则也具有一定参 考性。

每立方米混凝土使用的膨胀剂质量。 【2.0.5解析】是指制造1m膨胀混凝土时所使用的膨胀剂的质 量。补偿收缩混凝土的限制膨胀率主要由单位膨胀剂用量决定。

每立方米混凝土使用的水泥和膨胀剂的质量之和。用粉煤 和高炉矿渣微粉等做掺合料时，其质量计人胶凝材料总量

【2.0.6解析】因为膨胀剂与水泥一样，对于强度的增进也有作 用，所以单位胶凝材料用量应该为（C十E十F)。此处C表示单 位水泥用量，E表示单位膨胀剂用量，F表示除膨胀剂以外的掺 合料（如粉煤灰、磨细矿渣粉等）的单位用量。

混凝土中的水与胶凝材料的质量比。 【2.0.7解析】约束方法和养护方法固定的条件下，补偿收缩混 凝土的强度、耐久性、防水性等性质是由浆体中的水与水泥、膨 胀剂、掺合料的和之比，即W／（C十E十F）决定。其中的膨胀 剂和掺合料都属于胶凝材料。在普通混凝土中，胶凝材料仅指水 泥，所以使用水灰比一一W/C表达水和胶凝材料的关系，像 《混凝土结构设计规范》GB50010等一些规范至今仍在使用水灰 比，但是随着高性能混凝土发展，活性矿物掺合料以其性能优 异、环保节材在混凝土中广泛使用，为了科学合理反映混凝土中 水和胶凝材料的关系，现在的文献已经普遍用水胶比替代水 灰比。

混凝土中膨胀剂占胶凝材料总量的百分含量。 【2.0.8解析】膨胀剂掺量是指膨胀剂与水泥、膨胀剂和矿物掺 合料等胶凝材料的百分比，即E/（C十E十F）。

一种减免后浇带的技术措施。采用自应力为0.5～1.0MPa 的补偿收缩混凝土浇筑的一定宽度的部位，其两侧相邻区间浇筑 自应力为0.2～0.7MPa的补偿收缩混凝土。 【2.0.9解析】膨胀加强带一般设在原设计留有后浇带的部位， 收缩应力比较集中，需要采用自应力大的混凝土对两侧混凝土进 行强化补偿。根据工程结构特点和施工要求，膨胀加强带分为连

续式、间歇式和后浇式三种构造形式。

续式、间歇式和后浇式三种构造形式。

采用补偿收缩混凝土的超长或大面积钢筋混凝土结构，用膨 胀加强带取代后浇带实现连续浇筑混凝土的设计方法。 【2.0.10解析】由于补偿收缩混凝土能够补偿或部分补偿混凝 土的收缩，所以在大面积施工过程中可以减免因防止收缩裂缝而 留置的后浇带，实现混凝土连续浇筑。本条所述的无缝设计与取 消建筑物伸缩缝的“无缝设计”不是同一个概念。

在膨胀加强带及拉应力较为集中的部位增设的配筋。 【2.0.11解析】在拉应力较为集中的部位合理增加一部分配筋， 一是能够提高该部位抵御收缩开裂的能力，二是能够改善混凝土 的约束状态，提高混凝土的补偿收缩能力。

一种区别于柔性防水的刚性防水方式，采用补偿收缩混凝土 的钢筋混凝土结构，兼有承重和防水功能。 【2.0.12解析】结构自防水是利用混凝土自身的抗渗、抗裂能 力，将防水、承重和围护等功能统一起来的防水方式，具有施工 简便，耐久性好的特点。一般采用外加剂对混凝土的防水和抗裂 性能进行改善。

混凝土在限制条件下因体积收缩而产生的拉应力。 【2.0.13解析】在限制的情况下，混凝土发生收缩变形时，由 于限制的作用，变形产生的能量不能完全释放，会在混凝土中产 生相应的拉应力，相同收缩变形下，限制程度越高，拉应力也越 大。收缩应力可以通过测量限制状态下的变形进行计算。

混凝土中起限制作用的钢筋的配筋率。 【2.0.14解析】限制程度反映了混凝土受约束的大小，可以通 过在试件内设置不同直径的钢筋，并在试件端部设限制锚固点， 对混凝土试件的变形进行限制。将限制程度粗略划分为小限制程 度（钢筋直径10mm，配筋率为0.79%），中等限制程度（钢筋 直径16mm，配筋率为2.05%）和大限制程度（钢筋直径 28mm，配筋率为6.56%）。

2.0.15干燥收缩开裂概率

混凝土收缩开裂的趋势，用混凝土中的收缩应力与其适时抗 拉强度的百分比值表示。其值越大，表示该混凝土发生裂缝的概 率越大。 【2.0.15解析】取值范围为0～100%。当混凝土中存在压应力 时，理论上混凝土不会开裂，取0；由于混凝土是一种非均质材 料，测试值有波动性，收缩应力可能大于抗拉强度，此时取 100%。混凝土收缩开裂过程受材料、环境、施工和设计诸多因 素的影响，且许多影响因素一直处于变化之中，很难找到准确估 算和预测其绝对收缩开裂应力公认的方法。干燥收缩开裂概率是 一种相对开裂概率研究，也是一种新尝试，对选择低收缩开裂趋 势的混凝土具有积极意义。

3.0.1补偿收缩混凝土除应符合现行国家标准《混凝土质量控 制标准》GB50164的规定外，还必须满足设计所要求的强度等 级、限制膨胀率、抗渗性和耐久性的技术指标，新拌混凝土必须 具有适合浇筑作业的工作性。 【3.0.1解析】掺入膨胀剂的补偿收缩混凝土仍属普通硅酸盐体 系的混凝土，其使用也在普通混凝土的范围之内，故需满足普通 混凝土的质量控制标准，但是掺入膨胀剂后，与普通混凝土相 比，在多数情况下新拌补偿收缩混凝土的凝结时间略快、坍落度 偏低、落度损失略大，在确定其工作性指标时，应予以注意。

3.0.2补偿收缩混凝土的限制膨胀率指标应符合表3.0.2的

3.0.2补偿收缩混凝土的限制膨胀率指标应符合表3.0.2日 规定。

0.2补偿收缩混凝土的限制膨胀率

[河北]炼钢连铸系统工程施工组织设计3.0.3补偿收缩混凝土限制收缩率的测定应按照现行国家标准 《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的有关规定进行。

《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的有关规定进行

3.0.4混凝土补偿收缩能力的评价方法，可按本导则附

3.0.4混凝土补偿收缩能力的评价方法，可按本导则附录A 进行。

1混凝土的强度以龄期28d的抗压强度为准；对大体积混 凝土或地下工程，宜采用60d或90d强度标准。 2补偿收缩混凝土设计强度不宜低于C25；填充用膨胀混 凝土设计强度不宜低于C30。 3补偿收缩混凝土的强度试件制作和检验应按照现行国家 标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081进行。 用于填充的大膨胀混凝土的抗压强度试件制作和检测，可按照本 导则附录B进行。 【3.0.5解析】补偿收缩混凝土的膨胀与强度发展有着密切的关 系，早期强度太高会抑制膨胀，从膨胀的角度来看，补偿收缩混 凝土的强度不宜大于C40。因此当设计强度大于C40时，应适当 提高膨胀剂掺加量或采取降低早期强度的措施。 对膨胀较小的补偿收缩混凝土，按照现行国家标准《普通混 凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081检测。对用于填充的 膨胀混凝土，有时因膨胀过大会出现无约束试件强度明显降低的 情况，按照本导则附录B进行，使试件在试模中处于接近三向

4.0.1在使用补偿收缩混凝土的构筑物设计中，应在设计图纸 中注明采用补偿收缩混凝土，并明确不同结构部位的最小限制膨 胀率指标要求，不宜标注膨胀剂掺量，本章未涉及的事项应满足 现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。 4.0.1解析】是补偿收缩混凝土设计的一般规定。不同的结构 部位受约束的程度不同，因此补偿收缩时需要的膨胀能也不一 样，需要明示最小限制膨胀率。膨胀剂掺量不能准确反映混凝土 的膨胀能，规定了限制膨胀率后，可以根据限制膨胀率经过配合 比试验确定膨胀剂的准确掺量。由于导入混凝土的自应力值很 小，在计算补偿收缩混凝土的设计轴向压缩极限应力和设计弯曲 拉伸极限应力时，可不考虑膨胀的影响，因此结构设计按照《混 凝土结构设计规范》GB50010执行。

0094 热力管网施工组织设计4.0.2补偿收缩混凝土的设计取值应符合下列规定：