混凝土膨胀剂.doc

混凝土膨胀剂建材行业标准

应用技术规范、防水工法和建筑构造图集

汇 编

中国建筑材料科学研究总院
北京中岩特种工程材料公司

编 者 话

为使混凝土膨胀剂生产厂家、设计、施工、建设和监理单位的技术人员，全面了解最新制定的混凝土膨胀剂建材行业标准，混凝土膨胀剂应用技术规范、补偿收缩混凝土防水工法以及有关地下工程建筑构造图集，现汇编成集，供各方参用。资料来源如下：
1．《混凝土膨胀剂》建材行业标准JC476－2001
——国家建材工业局2001－02－20批准
2．《混凝土外加剂应用技术规范》国家标准GB50119－2003
——中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局联合发布
3．《UEA补偿收缩混凝土防水工法》YJGF22－92
——建设部施工管理司颁布，1992年
4．《地下工程防水建筑构造通用图集》88J6－1
——华北地区建筑设计标准化办公室、西北地区建筑标准设计协作办公室审定，2002年
5．《地下工程防水技术规范》GB50108－2001
——中华人民共和国建设部2001－07－04批准
应说明的是，混凝土膨胀剂应用技术规范列在GB50119－2003第八章，补偿收缩混凝土防水工法是YJGF22－92的修改稿。
——编者

中华人民共和国建材行业标准
JC 4 7 6—2001
代替JC 476—1998
混 凝 土 膨 胀 剂
Expansive agents for concrete
1 范围
本标准规定了混凝土膨胀剂的定义、技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输和贮存。
本标准适用于硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类与氧化钙类粉状混凝土膨胀剂。
2 引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 175-1999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
GB/T 176—1996 水泥化学分析方法(eqv ISO 680:1990)
GB/T 1345—1991 水泥细度检验方法（80mm筛筛析法）
GB/T 1346—1989 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法
(neq ISO/DIS 9597)
GB 4357—1989 碳素弹簧钢丝
GB/T 8074—1987 水泥比表面积测定方法（勃氏法）
GB 8076—1997 混凝土外加剂
GB/T 12573—1990 水泥取样方法
GB/T 17671—1999 水泥胶砂强度检验方法(ISO法)
JC/T 420—1991 水泥原料中氯的化学分析方法
JC 477—1992（1996）/ 喷射混凝土用速凝剂（含水率）
JGJ 63—1989 混凝土拌和用水标准
3 定义
混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石、钙矾石和氢氧化钙或氢氧化钙，使混凝土产生膨胀的外加剂。

国家建筑材料工业局2001-02-20批准 2001-10-01实施
JC 4 7 6—2001
4 分类
混凝土膨胀剂分为三类。
4.1硫铝酸钙类混凝土膨胀剂
是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石的混凝土膨胀剂。
4.2硫铝酸钙—氧化钙类混凝土膨胀剂
是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石和氢氧化钙的混凝土膨胀剂。
4.3氧化钙类混凝土膨胀剂
是指与水泥、水拌和后经水化反应生成氢氧化钙的混凝土膨胀剂。
5 技术要求
混凝土膨胀剂性能指标应符合表1规定。
表 1 混凝土膨胀剂性能指标
项 目
指 标 值
化 学
成 分
氧化镁 % ≤
5.0
含水率 % ≤
3.0
总碱量 % ≤
0.75
氯离子 % ≤
0.05
物 理
性 能
细 度
比表面积 m2/kg ≥
250
0.08mm筛筛余 % ≤
12
1.25mm筛筛余 % ≤
0.5
凝 结 时 间
初凝 min ≥
45
终凝 h ≤
10
限制膨胀率
%
水 中
7d ≥
0.025
28d ≤
0.10
空 气 中
21d ≥
-0.020
抗压强度 MPa

A法
7d ≥
25
28d ≥
45
B法
7d ≥
20
28d ≥
40
抗折强度 MPa

A法
7d ≥
4.5
28d ≥
6.5
B法
7d ≥
3.5
28d ≥
5.5
注：
1. 细度用比表面积和1.25mm筛筛余或0.08mm筛筛余和1.25mm筛筛余表示，仲裁检验用比表面积和1.25mm筛筛余。
2. 检验时A、B两法均可使用，仲裁检验采用A法。
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6 试验方法
6.1 化学成分
6.1.1 氧化镁、总碱量
按GB /T 176进行。
6.1.2 含水率
按JC 477进行。
6.1.3 氯离子
按JC/T 420 进行。
6.2 物理性能
6.2.1 试验材料
6.2.1.1 水泥
A法采用GB8076规定的基准水泥。B法采用符合GB175强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，且熟料中C3A含量6%~8%，总碱量（Na2O+0.658K2O）不大于1.0%。
6.2.1.2 标准砂
符合GB/T 17671要求。
6.2.1.3 水
符合JGJ 63要求。
6.2.2 细度
比表面积测定按GB/T 8074的规定进行。0.08mm筛筛余测定按GB/T 1345的规定进行。1.25mm筛筛余测定参照GB/T 1345中干筛法进行。
6.2.3 凝结时间
按GB/T1346进行，膨胀剂掺量同限制膨胀率和强度。
6.2.4 限制膨胀率
按本标准附录A进行。
6.2.5 抗压强度与抗折强度
按GB/T 17671进行。
每成型三条试体需称量的材料及用量如表2。

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表 2 抗压强度与抗折强度材料用量表
材 料
代 号
用 量
水 泥 g
C
396
膨 胀 剂 g
E
54
标 准 砂 g
S
1350
拌 和 水 g
W
225
注： 1. =0.12 =3.0 =0.50
2. 混凝土膨胀剂检验时的最大掺量为12%，但允许小于12%。生产厂在产品说明书中，应对检验
限制膨胀率、抗压强度和抗折强度规定统一的掺量。

7 检验规则
7.1 编号及取样
膨胀剂出厂前按同品种编号和取样。袋装和散装膨胀剂应分别进行编号、取样。每一编
号为一取样单位，膨胀剂出厂编号按生产能力规定：
日产量超过200t时，以不超过200t为一编号，不足200t时,应以不超过日产量为一编号。
每一编号为一取样单位，取样方法按GB/T 12573进行。取样应具有代表性，可连续取，也可从20个以上不同部位取等量样品，总量不小于10kg。
7.2 试样及留样
每一编号取得的试样应充分混匀，分为两等份：一份由生产厂按本标准第六章规定的方法进行出厂检验,一份从产品出厂之日起密封保存3个月，供作仲裁检验时使用。
7.3 检验分类
7.3.1 出厂检验
每一编号混凝土膨胀剂，应检验下列项目：细度、凝结时间、水中7d的限制膨胀率、抗压强度和抗折强度。
7.3.2 型式检验
型式检验项目包括表1性能指标。有下列情况之一者，应进行型式检验：
a) 正常生产时，每半年至少进行一次检验；
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b) 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定。
c) 正式生产后，如材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；
d) 产品长期停产后，恢复生产时；
e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
f) 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。
7.4 判定规则
经检验，产品各项性能均符合表1规定指标，判为合格品；若有一项指标不符合本标准要求时，则判为不合格品，不合格品不得出厂。
7.5 试验报告
试验报告内容应包括本标准出厂检验与型式检验项目。
生产厂应在产品发出之日起12d内寄发出厂检验报告和型式检验报告；28d强度数值，应在产品发出之日起32d内补报。
7.6 仲裁检验
若用户对产品质量提出疑问，用生产厂同一编号的封存样交由国家指定的省级以上质量监督检验机构进行仲裁检验。如用户要求现场取样，由用户和生产单位人员协商于现场共同取样。
8 包装、标志、运输与储存
8.1 包装
产品可以袋装或散装。袋装时须用防潮的包装袋。袋装产品每袋净含量50kg，且不得少于标志含量的98%。随机抽取20袋，产品总净含量不得少于1000kg。其他包装形式由供需方协商确定。
8.2 标志
包装袋上应清楚标明：产品名称、执行标准、类别、编号、生产日期、净含量、生产厂名及严防受潮等字样。
散装时应提交与袋装标志相同内容的卡片。
8.3 运输与储存
产品在运输与储存时，不得受潮和混入杂物，不同种类的产品应分别储存，不得混杂。
产品自生产日期起计算，在符合标准的包装、运输、储存的条件下储存期为6个月，过期应重新进行物理性能检验。

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附 录A
（标准的附录）
混凝土膨胀剂的限制膨胀率试验方法

A1 仪器
A1.1 搅拌机、振动台、试模及下料漏斗按GB/T 17671规定。
A1.2 测量仪
测量仪由千分表和支架组成（图A1），千分表刻度值最小为0.001mm。
1—电子数显千分表，量程10mm；2—支架
图A1 测量仪
A1.3 纵向限制器
A1.3.1 纵向限制器由纵向钢丝与钢板焊接制成（图A2）。
A1.3.2钢丝采用GB 4357规定的D级弹簧钢丝，铜焊处拉脱强度不低于785MPa。
A1.3.3纵向限制器不应变形，生产检验使用次数不应超过5次，仲裁检验不应超过一次。
A2 试验室温度、湿度
A2.1试验室、养护箱、养护水的温度、湿度应符合GB/T 17671的规定。
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３铜焊处

单位：mm

1—钢板； 2—钢丝；　３—铜焊处
图A2 纵向限制器
A2.2恒温恒湿（箱）室温度为20 ± 2℃，湿度为 （60 ± 5）% 。
A2.3每日应检查并记录温度、湿度变化情况。
A３ 试体制作
试体全长158mm，其中胶砂部分尺寸为40mm×40mm×140mm。
A３.1试验材料
见本标准6.2.1。
A3.2水泥胶砂配合比
每成型三条试体需称量的材料和用量如表A1。

表 A 1 限制膨胀率材料用量表
材 料
代 号
用 量
水 泥 g
C
457.6
膨 胀 剂 g
E
62.4
标 准 砂 g
S
1040
拌 和 水 g
W
208
注： 1. =0.12 =2.0 =0.40
2. 混凝土膨胀剂检验时的最大掺量为12%，但允许小于12%。生产厂在产品说明书中，应对检验限制
膨胀率、抗压强度和抗折强度规定统一的掺量。

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A3.3水泥胶砂搅拌、试体成型
按GB/T 17671规定进行。
A3.4试体脱模
脱模时间以A3.2规定配比试体的抗压强度（10±2）MPa确定。
A4试体测长和养护
A4.1试体测长
试体脱模后在1h内测量原始长度。
测量完初始长度的试体立即放入水中养护，测量水中第7d的长度（L1）变化，即水中7d的限制膨胀率。
测量完初始长度的试体立即放入水中养护，测量水中第28d的长度（L1）变化，即水中28d的限制膨胀率。
测量完水中养护7d试体长度后，放入恒温恒湿（箱）室养护21d，测量长度（L1）变化，即为空气中21d20d(龄期28d)的限制膨胀率。
测量前3h，将测量仪、标准杆放在标准试验室内，用标准杆校正测量仪并调整千分表零点。测量前，将试体及测量仪测头擦净。每次测量时，试体记有标志的一面与测量仪的相对位置必须一致，纵向限制器测头与测量仪测头应正确接触，读数应精确至0.001mm。不同龄期的试体应在规定时间±1h内测量。
A4.2试体养护
养护时，应注意不损伤试体测头。试体之间应保持15mm以上间隔，试体支点距限制钢板两端约30mm。
A5 结果计算
限制膨胀率按式（A1）计算：

………………（A1）

式中： e—限制膨胀率，% ；
L1—所测龄期的限制试体长度，mm；
L—限制试体初始长度，mm；
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L0—限制试体的基长，140mm。
取相近的两条试体测量值的平均值作为限制膨胀率测量结果，计算应精确至小数点后第三位。

本标准由全国水泥制品标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位：中国建筑材料科学研究院水泥科学与新型建筑材料研究所
本标准参加起草单位：北京中岩特种工程材料公司、天津豹鸣股份有限公司、北京利力新技术开发公司、青庆市江北特种建材厂
本标准主要起草人：赵顺增 刘 立 吴万春 游宝坤
李乃珍 雷秀英 包科祥 潘先文
本标准委托中国建筑材料科学研究院水泥科学与新型建筑材料研究所负责解释。
本标准首次发布于1992年，1998年为第一次修订，本次为第二次修订。

22

中华人民共和国国家标准

混凝土膨胀剂应用技术规范GBJ50119－2003

8.1 品种
8.1.1 混凝土工程可采用下列膨胀剂：
1. 硫铝酸钙类；
2. 硫铝酸钙－氧化钙类；
3. 氧化钙类。
8．2 适用范围
8.2.1 膨胀剂的适用范围应符合表8.2.1的规定。
表8.2.1 膨胀剂的适用范围
用 途
适 用 范 围
补偿收缩混凝土
地下、水中、海中、隧道等构筑物，大体积混凝土（除大坝外），配筋路面和板、屋面与浴而厕间防水、构件补强、渗漏修补、预应力钢筋混凝土、回填槽等。
填充用膨胀混凝土
结构后浇缝、隧洞堵头、钢筋与隧道之间的填充等。
填充用膨胀砂浆
机械设备的底座灌浆、地脚螺栓的固定、梁柱接头、构件补强、加固。
自应力混凝土
仅用于常温下使用的自应力钢筋混凝土压力管。

8.2.2 含硫铝酸钙类、硫铝酸钙－氧化钙类膨胀剂配制的膨胀混凝土（砂浆）不得用于长期环境温度为80℃以上的工程。
8.2.3 含氧化钙类膨胀剂配制的膨胀混凝土（砂浆）不得用于海水或有侵蚀性水的工程。
8.2.4 掺膨胀剂的混凝土只适用于钢筋混凝土工程和填充性混凝土工程。
8.2.5 掺膨胀剂的大体积混凝土，其内部最高温度控制应参照有关规范，混凝土内外温差宜小于25℃。
8.2.6 掺膨胀剂的补偿收缩混凝土刚性屋面宜用于南方地区，其设计、施工应按GB50207《屋面工程质量验收规范》进行。
8.3 掺膨胀剂混凝土（砂浆）的性能要求
8.3.1 施工用补偿收缩混凝土，其性能应满足表8.3.1的要求，限制膨胀率与干缩率的检验应按附录B方法进行；抗压强度的试验应按《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T50081进行。
表8.3.1 补偿收缩混凝土的性能
项 目
限制膨胀率（×10－4）
限制干缩率（×10－4）
抗压强度（MPa）
龄期
水中14d
空气中28d
28d
性能指标
≥1.5
≤3.0
≥25

8.3.2 填充用膨胀混凝土（砂浆）；其性能应满足表8.3.2的要求，限制膨胀率与干缩率的检验按附录B法进行。
表8.3.2 填充用膨胀混凝土的性能
项 目
限制膨胀率（×10－4）
限制干缩率（×10－4）
抗压强度（MPa）
龄期
水中14d
空气中28d
28d
性能指标
≥2.5
≤3.0
≥30.0
8.3.3 掺膨胀剂混凝土的抗压强度试验应按《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T50081进行。填充用膨胀混凝土的强度试件应在成型后第三天拆模。
8.3.4 灌浆用膨胀砂浆：其性能应满足表8.3.4的要求。灌浆用膨胀砂浆用水量按砂浆流动度为250±10mm的用水量，采用40×40×160mm试模，无振动成型。拆模、养护、强度检验应按《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB／T17611进行。竖向限制膨胀率的测定方法应按附录C进行。
表8.3.4 灌浆用膨胀砂浆性能
流动度
(mm)
竖向限制膨胀率（×10-4）
抗压强度（MPa）
3d
7d
1d
3d
28d
≥250
≥10
≥20
≥20
≥30
≥60

8.3.5 自应力混凝土：掺膨胀剂的自应力混凝土的性能应符合《自应力硅酸盐水泥》JC/T218的规定。
8.4 设计要求
8.4.1 掺膨胀剂的补偿收缩混凝土的膨胀效能在限制条件下才能产生予压应力，构造（温度）钢筋的设计和特殊部位的附加筋的处理，对控制结构的有害裂缝十分重要。
8.4.2 墙体易于出现纵向收缩裂缝，其水平构造筋的配筋率宜在0.4～0.6%，水平筋的间距应小于150mm，并宜于在墙体的中部或顶端设一道暗梁。
8.4.3 墙体与柱子连接部位宜插入Φ8～Φ10，长度1500～1800mm加强钢筋，插入柱子100～120mm，插入边墙1200～1500mm，其配筋率提高10～15％。
8.4.4 结构开口部、突出部位和出入口部位应增加附加筋。
8.4.5 楼面采用细而密的配筋，钢筋间距小于150mm，配筋率为0.6％左右；现浇钢筋混凝土防水屋面应配双层钢筋网，构造筋间距小于150mm，配筋率宜大于0.5％。楼面和屋面后浇缝最大间距不宜超过40m。
8.4.6 地下室和水工构筑物的底板和边墙的后浇缝最大间距不超过60m，后浇缝回填时间为14d。底板可不作外防水，但边墙要作附加防水层。
8.5 施工
8.5.1 掺膨胀剂混凝土所采用的原材料应符合下列规定：
膨胀剂：应符合JC476《混凝土膨胀剂》标准的规定；膨胀剂运到工地(或砼搅拌站)应进行限制膨胀率检测，合格后方可入库、使用。
水泥：应符合现行通用水泥国家标准，不得使用硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥和高铝水泥。
8.5.2 掺膨胀剂的混凝土的配合比设计应符合下列规定：
1．胶凝材料最少用量(水泥、膨胀剂和掺合料的总量)应符合8.5.2的规定；
表8.5.2 胶凝材料最少用量
膨胀混凝土种类
胶凝材料最少用量（kg/m3）
补偿收缩混凝土
300
填充用膨胀混凝土
350
自应力混凝土
500
2．水胶比不宜大于0.5；
3．用于有抗渗要求的补偿收缩混凝土的水泥用量应不小于320kg／m3，当掺入掺合料时，其水泥用量不应小于280kg／m3;
4．补偿收缩混凝土的膨胀剂掺量不宜大于12%，不宜小于6%；填充用膨胀混凝土的膨胀剂掺量不宜大于15%，不宜小于10%；
5．以水泥和膨胀剂为胶凝材料的混凝土。设基准混凝土配合比中水泥用量为mC0、膨胀剂取代水泥率为K，膨胀剂用量mE＝mC0·K，水泥用量mC＝mC0－mE;
6．以水泥、掺合料和膨胀剂为胶凝材料的混凝土，设膨胀剂取代胶凝材料为K、设基准混凝土配合比中水泥用量为mC′和掺合料用量为mF′，膨胀剂用量mE=(mC″+mF′)·K、掺合料用量mF=mF′(1－K)、水泥用量mC=mC′(1－K)。
8.5.3 其它外加剂用量的确定方法：膨胀剂可与其他混凝土外加剂复合使用，应有较好的适应性，膨胀剂不宜与氯盐类外加剂复合使用，与防冻剂复合使用时应慎重，外加剂品种和掺量应通过试验确定。
8.5.4 粉状膨胀剂应与混凝土其他原材料一起投入搅拌机，拌和时间应延长30s。
8.5.5 混凝土浇筑应符合下列规定：
1　在计划浇筑区段内连续浇筑混凝土，不宜中断。
2　混凝土浇筑以阶梯式推进，浇筑间隔时间不得超过混凝土
的初凝时间。
3　混凝土不得漏振、欠振和过振。
4　混凝土终凝前，应采用抹面机械或人工多次抹压。
8.5.6 混凝土养护应符合下列规定：
1　对于大体积混凝土和大面积板面混凝土，表面抹压后用塑料薄膜覆盖，混凝土硬化后，宜采用蓄水养护或用湿麻袋覆盖，保持混凝土表面潮湿，养护时间不少于14d；
2　对于墙体等不易保水结构，宜从顶部设水管喷淋，拆模时间不少于3d，拆模后宜用湿麻袋紧贴墙体覆盖，并浇水养护，保持混凝土表面潮湿，养护时间不少于14d；
（3）冬季施工时，混凝土浇筑后，应立即用塑料薄膜和保温材料覆盖，养护期不少于14d。对于墙体，带模板养护不少于7d。
8.5.7 灌浆用膨胀砂浆施工应符合下列规定：
（1）灌浆用膨胀砂浆的水料（胶凝材料+砂）比应为0.14～0.16，搅拌时间不少于3min；
（2）膨胀砂浆不得使用机械振捣，宜用人工插捣排除气泡，每个部位应从一个方向浇注。
（3）浇筑完成后，应立即用湿麻袋等覆盖暴露部分，砂浆硬化后应立即浇水养护，养护期不宜少于7d。
（4）灌浆用膨胀砂浆浇筑和养护期间，最低气温低于5℃时，应采取保温保湿养护措施。
8.6 混凝土的品质检查
8.6.1 掺膨胀剂的混凝土品质，应以抗压强度、限制膨胀率和限制干缩率的试验值为依据。有抗渗要求时，还应做抗渗试验。
8.6.2 掺膨胀剂混凝土的抗压强度和抗渗检验，应按《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T50081和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》GBJ82进行。

膨胀剂应用技术规范条文说明

8.1 品种
8.1.1 膨胀剂种类较多，从国内外应用效果和可靠性来看，以形成钙矾石和氢氧化钙的膨胀剂稳定。因此，本规范包括三种膨胀剂：硫铝酸钙类、硫铝酸钙－氧化钙类和氧化钙类。
8.2 使用范围
8.2.1 表8.2.1规定了膨胀剂的适用范围。普通混凝土掺入膨胀剂后，混凝土产生适度膨胀，在钢筋和邻位约束下，可在钢筋混凝土结构中建立一定的预压应力，这一预压应力大致可抵消混凝土在硬化过程中产生的干缩拉应力，补偿部分水化热引起的温差应力，从而防止或减少结构产生有害裂缝。应指出，膨胀剂主要解决早期的干缩裂缝和水化热引起的温差收缩裂缝，对于后期天气变化产生的温差收缩是难以解决的，只能通过配筋和构造措施加以控制。因此，膨胀剂最适用于环境温差变化较小的地下、水工、海工、隧道等工程，可达到抗裂防渗效果。对于温差较大的结构（屋面、楼板等）必须采取相应的构造措施，才能控制有害裂缝。
8.２.2 由于水化硫铝酸钙（钙矾石）在80℃以上会分解，导致强度下降，故规定硫铝酸钙类膨胀剂和硫铝酸钙－氧化钙类膨胀剂，不得用于长期处于环境温度为80℃以上的工程。
8.2.3 氧化钙类膨胀剂水化产生的Ca(OH)2，其化学稳定性和胶凝性较差，它与Cl-、SO=、Na+、Ｍg++等离子置换反应，形成膨胀结晶体或被溶析出来，从耐久性角度，该膨胀剂不得用于海水和有浸蚀水的工程。
8.2.4 膨胀剂主要用于配制补偿收缩混凝土，结构自防水和大体积混凝土工程。当提高膨胀剂掺量时，可配制大限制下的填充性膨胀混凝土和二次灌注用的膨胀砂浆，以及用于制造压力管的自应力混凝土。
8.2.5 膨胀剂的掺入会使混凝土的早期水化热提高，为防止或减少混凝土温度裂缝，其内外温差一般宜小于25℃。
8.3 膨胀混凝土（砂浆）的性能要求
8.3.1 补偿收缩混凝土性能指标的确定，一是在不影响抗压强度条件下膨胀率要尽量增大；二是干缩落差要小。本规范中补偿收缩混凝土（砂浆）的膨胀性能，以限制条件下的膨胀率和干缩率表示。因为混凝土收缩受到限制才会产生裂缝，而混凝土膨胀在限制条件下才能产生预压力（σc），美国ACI223委员会规定σc＝0.2～0.7Mpa，根据 σc=μ·Es·ε2公式，（μ－配筋率，Es－钢筋弹性模量，ε2－限制膨胀率），确定ε2值的大小。
本规范规定，试件尺寸为100×100×300mm，中间预埋两端带钢板的Φ10mm钢筋，配筋率μ＝0.785%，钢筋的弹性模量取Es≈2×105Mpa，则：
σc =0.785×10-2×2×105×ε2=1.57×103×ε2（MPa）
当ε2=0.015%，σc=0.24MPa；ε2=0.03%，σc=0.47MPa
当ε2=0.4%， σc =0.63MPa；ε2=0.05%，σc=0.78MPa
通过计算得出膨胀自应力σc =0.2～0.7MPa时，其限制膨胀率ε2的最大值为0.05％，最小值为0.015%。因此本规范规定补偿收缩混凝土水中养护14天的限制膨胀率≥1.5×10-4。美国规定限制膨胀率为3×10－4,日本规范为1.5×10-4以上。根据我国大量试验结果，ε2=(2.5～4.0)×10-4，其补偿收缩效果较好。
关于限制干缩率规定值，我国原规范与日本规范一样，试件放入20±3℃，相对湿度60±5％下六个月，干缩率≤4.5×10-4，通过大量试验表明，掺膨胀剂的补偿收缩混凝土的干缩率比空白混凝土降低30%左右，即其收缩落差小。
鉴于测定干缩率的养护期太长，不利于工程应用，因此，本规范通过大量试验，规定试件水养14天后，放入干空试验室养护28天（从初长开始计算为42天），其干缩率应不大于3.0×10-4。
8.3.2 填充膨胀混凝土主要应用于大限制下的结构后浇缝、伸缩缝、大坝回填槽和钢管混凝土等。该混凝土的膨胀系数应比补偿收缩混凝土适当大些，它产生的膨胀压力对新老混凝土粘结更有利。通过大量试验与工程实践，填充性膨胀混凝土产生的预压应力值σc＝0.5～1.0MPa为宜，因此，本规范规定，该混凝土在水中养护14天的限制膨胀率≥2.5×10-4，随后放在干空养护28天，其干缩率应不大于3.0×10-4。
8.3.3 由于填充用膨胀混凝土掺膨胀剂较大，早期膨胀较大，对强度影响较大，故规定试件成型带模养护3天拆模，再放入水中养护至28天，测定其抗压强度，这样与实际工程接近。试验表明，该混凝土的抗压强度应大于30.0MPa。
8.3.4 灌浆用膨胀砂浆用于设备或接缝二次灌注，属于大流动度无收缩高强灌注料，这次对其性能指标作了调整，与国际同类产品性能基本相同。灌浆用膨胀砂浆竖向膨胀率测定方法按附件C进行。其性能要求3d膨胀率≥０.1%，７d≥0.2%，达到无收缩的要求，以保证灌注砂浆紧密地填充二次灌注的空间，硬化后不产生收缩。
8.3.5 掺入15～30％膨胀剂可配制成自应力混凝土，目前，只限于制造自应力钢筋混凝土压力管。对该混凝土性能的技术指标，应符合“自应力硅酸盐水泥”建材行业标准。(JC/T218-1995)。
8.4 设计要求
8.3.1 掺膨胀剂的补偿收缩混凝土大多应用于控制有害裂缝的钢筋混凝土结构工程。混凝土的膨胀只有在限制条件下才能产生予压应力。所以，构造（温度）钢筋的设计对该混凝土有效膨胀能的利用和分散收缩应力集中起到重要作用，结构设计者必须根据不同的结构部位，采取相应的合理配筋和分缝。以往绝大多数设计图纸只写混凝土掺入膨胀剂，强度等级，抗渗标号。对混凝土的限制膨胀率没有提出具体要求，造成膨胀剂少掺或误掺，达不到补偿收缩而出现有害裂缝，根据本规范要求，掺膨胀剂的补偿收缩混凝土水中养护14d的限制膨胀率≥0.015%，相当在结构中建立的予压应力大于0.2MPa。实际上，混凝土的膨胀率最好控制在0.02～0.03%，填充用膨胀混凝土的膨胀率应在0.035～0.045%。施工单位或混凝土搅拌站应根据设计的要求，确定膨胀剂的最佳掺量，在满足混凝土强度和抗渗要求下，同时要达到补偿收缩混凝土的限制膨胀率。只有这样，才能获得控制结构有害裂缝的效果。所以，当采用膨胀剂时，请结构设计者在设计图纸上注明：“采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土，强度等级，抗渗标号，水中养护14d的混凝土限制膨胀率≥0.015%（或更高些）”。
8.4.2 由于墙体受施工和环境温湿度等因素影响较大，容易出现纵向收缩裂缝，混凝土强度等级越高，开裂机率越多。工程实践表明，墙体的水平构造（温度）钢筋的配筋率宜在0.4～0.6%，水平筋的间距应小于150mm，采取细而密的配筋原则。由于墙体受底板或楼板的约束较大，混凝土胀缩不一致，宜在墙体中部或端部设一道水平暗梁，这样，有利于控制墙体有害裂缝的出现。
8.4.3 对于墙体与柱子相连的结构，由于墙与柱的配筋率相差较大，混凝土胀缩变形与限制条件有关，由于应力集中原因，在离柱子1～2m的墙体上易出现纵向收缩裂缝。工程实践表明，应在墙柱连接处设水平附加筋，附加筋的长度为1500～2000mm，插入柱子中200～300mm，插入墙体中1200～1600mm，该处配筋率提高10～15％。这样，有利于分散墙柱间的应力集中，避免纵向裂缝的出现。
8.4.4 结构开口部和突出部位因收缩应力集中易于开裂，与室外相连的出入口受温差影响大也易开裂，这些部位应适当增加附加筋，以增强其抗裂能力。
8.4.5 对于楼板，为减少有害裂缝（规范规定裂缝宽度小于0.3mm），可采用补偿收缩混凝土浇筑，但设计上要求采用细而密的双向配筋，构造筋间距小于150mm，配筋率在0.6％左右，对于现浇混凝土防水屋面，应配双层钢筋网，钢筋间距小于150mm，配筋率在0.5%左右。楼面和屋面受大气温差影响较大，其后浇缝最大间距不宜超过50m。
8.4.6 由于地下室和水工构筑物长期处于潮湿状态，温差变化不大，最宜用补偿收缩混凝土作结构自防水。大量工程实践表明，与桩基结合的底板和大体积混凝土底板，用补偿收缩混凝土可不作外防水。但边墙宜作附加防水层。底板和边墙后浇缝最大间距可延长至60m，后浇缝回填时间可缩短至28d。
8.5 施工
8.5.1 掺膨胀剂混凝土对原材料的要求
膨胀剂应符合JC476《混凝土膨胀剂》标准的规定。按供货单位推荐掺量进行检测，合格者才能使用。
由于膨胀剂的品种和掺量不同，它与水泥、化学外加剂和掺合料存在适应性问题。因此，要进行混凝土试配。
8.5.2 掺膨胀剂的混凝土配合比设计参照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55。鉴于我国混凝土大多掺入粉煤灰、矿渣粉或沸石粉等掺合料，膨胀剂可视为特殊掺合料，因此，规定膨胀混凝土（砂浆）的最低胶凝材料用量（水泥、膨胀剂和掺合料的总量）。大体积混凝土宜用粉煤灰或矿渣粉、膨胀剂和缓凝高效减水剂“三掺”的补偿收缩混凝土，可降低温控措施成本。水灰比改为水胶比更合理，可发挥补偿收缩混凝土的抗裂防渗效应，其水胶比不宜大于0.5。
我国膨胀剂品种有10多个，按JC476标准规定，膨胀剂最大掺量（替代水泥率）不宜超过12％。近年我国已研制生产低碱低掺量膨胀剂，对于补偿收缩混凝土，膨胀剂推荐最低掺量不宜小于6％。对于填充用膨胀混凝土，膨胀剂推荐掺量为10～15％。
原规范膨胀剂掺量以水泥用量为基数，不够合理。新规范改为胶凝材料总量为基数，在有掺合料的情况下，如果膨胀剂和掺合料都分别取代水泥用量的话，则单方水泥实际用量大为减少，混凝土强度必然受到影响。经大量工程实践证明，膨胀剂掺量应分别取代水泥和掺合料是合理的。
必须指出，膨胀剂的掺量必须满足表8.2.1和表8.2.2中的限制膨胀率和限制干缩率的规定值，否则就难以达到抗裂防渗的效果。这就要求混凝土搅拌站和建筑公司试验室添置测定膨胀剂砂浆和混凝土限制膨胀率的仪器设备，以及专门的检验人员，