补偿收缩混凝土汇总十篇

时间:2023-02-06 10:18:10
补偿收缩混凝土篇(1)

补偿收缩混凝土的特点

补偿收缩混凝土一般是膨胀水泥或膨胀剂,通过水化作用产生硫铝酸钙水化物—钙矾石而发生体积膨胀的混凝土,即补偿收缩混凝土的膨胀来源于膨胀水泥或掺加膨胀剂的水泥水化作用。补偿收缩混凝土的养护工作很重要。特别是一些大体积混凝土,掺加膨胀剂后必须严格控制混凝土的降温速率和混凝土的内外温差,做好养护工作。补偿收缩的目的在于减轻或避免混凝土因体积收缩而引起的开裂。当混凝土的体积收到约束时,因其体积膨胀而产生的压应力(0.2Mpa~0.7Mpa),全部或大部分补偿了因水泥硬化收缩而产生的拉应力。

补偿收缩的目的是减轻或避免混凝土因体积收缩引起的开裂。众所周知,混凝土在使用过程中,经常由于干燥失水、温度降低等原因而导致混凝土体积收缩,当其收缩应力超过混凝土结构的正常使用。补偿收缩混凝土在硬化过程中产生的膨胀可以用来补偿和抵消混凝土的收缩,从根本上消除导致混凝土开裂的因素,达到限制开裂,提高混凝土耐久性的目的。目前补偿收缩混凝土与不同混凝土相比较,具有抗渗性能优,抗开裂性能强,抗硫酸盐性好的特点,近几年补偿收缩的用途迅速增加,补偿收缩混凝土的应用范围较宽,广泛适用于地下防水、贮罐、路面、屋面、楼板、墙板、管道、接缝等工程中。

国内外发展研究现状

补偿收缩混凝土诞生于上世纪30年代中期,但直到50年代末期才开始小规模生产和使用。早期日本和美国进行了大量的研究开发工作,得到了满意的效果,前苏联也进行了较多的研究工作。到了70年代末,美国因社会和经济等发面原因而出现停滞的现象。

近几十年日本在工程中大力推广应用补偿收缩混凝土,现已广泛应用于墙板、屋面、原子能电站的放射线掩蔽体、预应力混凝土水池、喷射混凝土等。日本在膨胀剂方面,无论对产品性能,混凝土性能和应用技术的研究,还是产品生产还是应用技术的水平,都代表着世界先进水平,对世界各国膨胀剂的发展产生重要的影响,为膨胀剂的广泛应用带来了生机。目前除了美国、日本、前苏联,还有英国、德国、瑞典、澳大利亚、加拿大、新西兰、保加利亚等国家,也正在致力于从事膨胀混凝土的研究工作。

中国从20世界50年代开始,在中国工程院吴中伟教授带领下研制膨胀水泥混凝土,吴中伟院士是我国补偿收缩混凝土的奠基人。他提出了“补偿收缩混凝土模式”的学术观点,撰写了《补偿收缩混凝土》与《膨胀混凝土》专著。从80年代起,膨胀剂的质量发展经历了高碱高掺、中碱中掺、低碱低掺的三个阶段。掺膨胀剂的补偿收缩混凝土的性能研究日趋系统化,其应用技术不断完善,应用范围逐渐扩大,尤其在混凝土开裂控制方面已行成一种有线的技术措施。近年来,国内许多学者和工程技术人员对补偿收缩混凝土性能十分关注,并在这方面进行了探索和研究,取得了不少有益的成果。

补偿收缩混凝土存在的问题

在混凝土拌合物中掺入适量的膨胀剂和纤维来补偿其收缩,是为了防止或减小混凝土产生裂缝的有效方法。因此,补偿收缩混凝土使用范围不断扩大,促进了建筑工程设计和施工技术的进步和发展。与此同时,随着混凝土膨胀剂和纤维使用量掺量不当,应用效果不佳,造成混凝土结构渗漏和开裂的质量事故屡见不鲜,因而使得人们对普通混凝土中加入膨胀剂和纤维来改善混凝土抗开裂性能产生了质疑,为此有必要对补偿收缩混凝土在使用过程中出现的问题进行一次探讨,主要有以下几个方面:

(1)认识中出现的问题

补偿收缩混凝土虽然被应用在大量工程当中,但工程人员仍存在一些疑虑。不良的设计、施工条件也可能使补偿收缩混凝土开裂,反过来影响人们对补偿收缩混凝土的认识。许多设计单位推荐使用膨胀剂和纤维作为补偿收缩混凝土作为一个防裂措施,但他们对如何让正确使用膨胀剂不了解,也存在一些误区,今后应予以纠正。

(2)设计中出现的问题

①掺膨胀剂和纤维的补偿收缩混凝土配合比设计不明确,膨胀剂采用何种方法不明确。纤维的掺量不确定。

②盲目认为只要掺加膨胀剂和纤维就一定抗裂,不分混凝土结构性质和部位。

③膨胀剂和纤维宁可少掺不能多掺,膨胀剂取代水泥会减低强度,误认为少掺为宜。

④拘泥于膨胀剂的掺量推荐掺量,应根据不同结构部位,科学地掺入不同数量的膨胀剂和纤维,才能达到补偿收缩的要求。

总之,具有独特性能的补偿收缩混凝土既是一种新型复合材料,又是一门新兴的材料科学,在混凝土的领域中,还有许多理论和应用问题尚待今后进一步研究。随着材料科学的发展,和施工技术的不断提高,深信补偿收缩混凝土必将在我国的工程建设中发挥更加重要的作用,未来应用的前景将更加广阔。

参考文献:

[1]阎培渝, 覃肖. 大体积补偿收缩混凝土与延迟钙矾石生成[J]. 混凝土, 2000. 6

补偿收缩混凝土篇(2)

补偿收缩混凝土是近年来针对超长现浇混凝土结构发展起来的一种新的混凝土品种,通过在普通混凝土中掺入一定数量的膨胀剂,水化后产生一定量的体积膨胀,在钢筋和邻位的约束下,在结构中建立0.2 MPa~0.8MPa预压应力,这一压应力可抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩拉应力,从而使混凝土不裂不渗,实现混凝土结构的超长无缝施工。

一、补偿收缩混凝土控制裂缝的原理

现时市场上的膨胀剂大部分都是硫铝酸盐型膨胀剂,其膨胀源是钙矾石(C3A・3CasO4・32H20)。为配制补偿收缩混凝土.最常用的方法是在混凝土中掺加膨胀剂。掺加膨胀剂配制的补偿收缩混凝土与普通混凝土一样,必须循设计、施工、材料三者紧密结合的方式来解决混凝土的裂缝问题。而认为只要掺加了膨胀剂,就能控制混凝土不产生裂缝的概念是错误的。因为,在设计配筋和施工合理的条件下,衡量补偿收缩混凝土补偿收缩能力的最重要的指标是混凝土的限制膨胀率。在应用中,必须根据采用的水泥、外加剂等原材料情况,以及设计上的配筋分布和配筋率情况、工程部位的约束状态、构件的尺寸、混凝土的标号、施工面积、混凝土的塌落度、是否掺加粉煤灰、膨胀剂的质量等进行合理的抗裂混凝土配合比设计。在设计和试配补偿收缩混凝土配合比时,除对混凝土的强度、抗渗等指标进行检验外,最重要的是进行混凝土限制膨胀率的测试,根据工程不同部位约束的大小,来设计混凝土限制膨胀率的大小,从而确定膨胀剂的合理掺量。

当混凝土膨胀时受到钢筋或其他限制物的限制,钢筋则因混凝土的膨胀而伸长,此时在钢筋中产生拉应力,在混凝土中相应产生压应力,这种压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或部分拉应力,在混凝土中产生0.2 MPa~0.8MPa预压应力,能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,大量的钙矾石晶体填充了混凝土的毛细孔缝,改善了混凝土的孔结构,使毛细孔变细、减小,增加了致密性,显著提高了混凝土的抗裂防渗性能及耐久性和抵抗周围环境介质侵蚀的能力。适用于结构自防水、抗裂防水混凝土和超长混凝土结构的无缝施工等场合。

二,补偿收缩混凝土的配合比设计

在进行补偿收缩混凝土的配合比设计时,除应进行常规的试验外,还应增加对混凝土的限制膨胀率的设计、测试内容。

1、膨胀剂的选择

目前市场上膨胀剂的品种很多,质量存在参差不齐,甚至还存在不合格、假冒、伪劣的产品。在合格的膨胀剂中,产品的性能也不尽相同,其膨胀率的大小存在高低之别。有的膨胀剂虽然膨胀率高,但干空的收缩率很大,存在膨胀与收缩“落差”太大的现象。因而在选择膨胀剂时,必须检验膨胀剂的膨胀率。只有对膨胀剂的质量有了充分的了解,才能选择适宜的膨胀剂。

2、补偿收缩混凝土配合比设计原则

研究表明,在固定膨胀剂掺量的情况下,混凝土的限制膨胀率远小于砂浆的限制膨胀率,而砂浆的限制膨胀率又远小于净浆的限制膨胀率,这是因为影响混凝土的限制膨胀率的因素远多于砂浆净浆,除砂、石、水泥品种、水灰比、砂率等对混凝土的限制膨胀率有影响外.以下因素对混凝土的限制膨胀率起着显著的作用,如膨胀剂的掺量、外加剂、混凝土塌落度、混凝土凝结时间、混凝土标号及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰掺量等。

1)、膨胀剂的掺量

有些观点认为,只要掺加了膨胀剂.配制的混凝土就是微膨胀混凝土。这是一个错误的观点。因为膨胀剂掺量不足或膨胀剂的膨胀率偏低时,其所产生的少量的钙矾石晶体仅起填充混凝土的毛细孔的作用,即提高了混凝土的抗渗性,所产生的微膨胀非常小,补偿收缩混凝土收缩的能力远远不够,混凝土剩余的收缩变形远大于混凝土的极限延伸率。只有生成较多的钙矾石晶体产物时,混凝土才会产生良好的微膨胀性。膨胀剂掺量越低,混凝土的限制膨胀率越小。提高膨胀剂的掺量能显著提高馄凝土的膨胀率。因而,应根据所配制的混凝土的限制膨胀率的大小来确定膨胀剂的掺量。

2)、外加剂

混凝土外加剂标准中规定,一等品外加剂28天的混凝土收缩率比不大于125%,合格率28天的混凝土收缩率比不大于135%。一般在推荐掺量下,28天掺外加剂的混凝土与空白混凝土的收缩率比在115-129%的范围内。从以上可知,外加剂是增大混凝土收缩的,并且,掺量越大,混疑土的收缩越大。目前.大多数工程采用泵送混凝土施工,外加剂已成为混凝土的第五组分。因而在配制泵送补偿收缩混凝土时,应适当提高膨胀剂的掺量。

3)、混凝土塌落度

混凝土的塌落度越大,在同一膨胀掺量下.混凝土的限制膨胀越小。故采用泵送混凝土时,要配制抗裂性好的补偿收缩混凝土,必须提高膨胀的掺量。

4)、混凝土凝结时间

混凝土的凝结时间太短,水泥的水化反应较快,混凝土的早期收缩现象较大,混凝土的凝结时间太长,膨胀剂的膨胀能大都分消耗在塑性阶段。膨胀剂的混凝土的凝结时间宜控制在10-20小时的范围内.一般厚度的构件采用下限,大体积混凝土采用上限。

5)、混凝土标号和每方混凝土中的水泥用量

纵观混凝土的裂缝情况,低标号的混凝土开裂较轻,高标号的混凝土开裂较重。混凝土标号越高,每方混凝土中的水泥用量越大,混凝土的收缩越大,因此,必须相应提高膨胀剂的掺量。

6)、粉煤灰

在混凝土中掺加适量的粉煤灰,可明显改善混凝土的和易性,降低大体积混凝土的水化热,控制混凝土的温差收缩应力。但粉煤灰对混凝土干缩率的影响目前还没有统一的观点,有的人认为粉煤灰增大混凝土的干缩率,有的人认为基本无影响。不管粉焊灰是增大还足不影响混凝土的干缩率,它对掺膨胀剂的混凝土的膨胀率是有影响的。在配制补偿收缩混凝土时,必须把粉煤灰的量计入到胶凝材料中,即计算膨胀剂掺量时,应把粉煤灰的量一并加到水泥中计算。否则,混凝土的限制膨胀率明显偏低。

因此,在配制补偿收缩混凝土配合比时,应增加混凝土限制膨胀率的检测项目,对混凝土是否确实具有微膨胀性进行实际检测。只有这样,才能更好地或用补偿收缩混凝土来控制混凝土的裂缝。同时,在进行补偿收缩混凝土配合比设计时,膨胀剂的掺量要根据所要求的限制膨胀率进行确定。

三,补偿收缩混凝土的施工措施

在施工过程中,应严格控制混凝土的原材料质量和用量,严格按混凝土的配合比拌制混凝土。混凝土的塌落度要控制好,泵送混凝土的入模塌落度不宜超过200mm。

补偿收缩混凝土篇(3)

在人们生活水平的逐步提高的过程中,对居住的水平也有了提高。在混凝土裂缝控制方法中,利用补偿收缩混凝土控制混凝土裂缝的方法是成功控制许多超长钢筋混凝土结构施工裂缝的方法之—。这种材料的运用,为施工单位提供了控制房屋质量的有效保证。

一、补偿收缩混凝土控制裂缝的原理

现时市场上的膨胀剂大部分都是硫铝酸盐型膨胀剂,其膨胀源是钙矾石(C3A·3CaSO4·32H2O)。为配制补偿收缩混凝土.最常用的方法是在混凝土中掺加膨胀剂。掺加膨胀剂配制的补偿收缩混凝土与普通混凝土一样,必须循设计、施工、材料三者紧密结合的方式来解决混凝土的裂缝问题。而认为只要掺加了膨胀剂,就能控制混凝土不产生裂缝的概念是错误的。因为,在设计配筋和施工合理的条件下,衡量补偿收缩混凝土补偿收缩能力的最重要的指标是混凝土的限制膨胀率。在应用中,必须根据采用的水泥、外加剂等原材料情况,以及设计上的配筋分布和配筋率情况、工程部位的约束状态、构件的尺寸、混凝土的标号、施工面积、混凝土的塌落度、是否掺加粉煤灰、膨胀剂的质量等进行合理的抗裂混凝土配合比设计。在设计和试配补偿收缩混凝土配合比时,除对混凝土的强度、抗渗等指标进行检验外,最重要的是进行混凝土限制膨胀率的测试,根据工程不同部位约束的大小,来设计混凝土限制膨胀率的大小,从而确定膨胀剂的合理掺量。

当混凝土膨胀时受到钢筋或其他限制物的限制,钢筋则因混凝土的膨胀而伸长,此时在钢筋中产生拉应力,在混凝土中相应产生压应力,这种压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或部分拉应力,在混凝土中产生0.2MPa~0.8MPa预压应力,能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,大量的钙矾石晶体填充了混凝土的毛细孔缝,改善了混凝土的孔结构,使毛细孔变细、减小,增加了致密性,显著提高了混凝土的抗裂防渗性能及耐久性和抵抗周围环境介质侵蚀的能力。适用于结构自防水、抗裂防水混凝土和超长混凝土结构的无缝施工等场合。

二、补偿收缩混凝土的配合比设计

在进行补偿收缩混凝土的配合比设计时,除应进行常规的试验外,还应增加对混凝土的限制膨胀率的设计、测试内容。

1、膨胀剂的选择

目前市场上膨胀剂的品种很多,质量存在参差不齐,甚至还存在不合格、假冒、伪劣的产品。在合格的膨胀剂中,产品的性能也不尽相同,其膨胀率的大小存在高低之别。有的膨胀剂虽然膨胀率高,但干空的收缩率很大,存在膨胀与收缩“落差”太大的现象。因而在选择膨胀剂时,必须检验膨胀剂的膨胀率。只有对膨胀剂的质量有了充分的了解,才能选择适宜的膨胀剂。

2、补偿收缩混凝土配合比设计原则

研究表明,在固定膨胀剂掺量的情况下,混凝土的限制膨胀率远小于砂浆的限制膨胀率,而砂浆的限制膨胀率又远小于净浆的限制膨胀率,这是因为影响混凝土的限制膨胀率的因素远多于砂浆净浆,除砂、石、水泥品种、水灰比、砂率等对混凝土的限制膨胀率有影响外.以下因素对混凝土的限制膨胀率起着显著的作用,如膨胀剂的掺量、外加剂、混凝土塌落度、混凝土凝结时间、混凝土标号及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰掺量等。

1)膨胀剂的掺量。有些观点认为,只要掺加了膨胀剂.配制的混凝土就是微膨胀混凝土。这是一个错误的观点。因为膨胀剂掺量不足或膨胀剂的膨胀率偏低时,其所产生的少量的钙矾石晶体仅起填充混凝土的毛细孔的作用,即提高了混凝土的抗渗性,所产生的微膨胀非常小,补偿收缩混凝土收缩的能力远远不够,混凝土剩余的收缩变形远大于混凝土的极限延伸率。只有生成较多的钙矾石晶体产物时,混凝土才会产生良好的微膨胀性。膨胀剂掺量越低,混凝土的限制膨胀率越小。提高膨胀剂的掺量能显著提高馄凝土的膨胀率。因而,应根据所配制的混凝土的限制膨胀率的大小来确定膨胀剂的掺量。

2)外加剂。混凝土外加剂标准中规定,一等品外加剂28天的混凝土收缩率比不大于125%,合格率28天的混凝土收缩率比不大于135%。一般在推荐掺量下,28天掺外加剂的混凝土与空白混凝土的收缩率比在115—129%的范围内。从以上可知,外加剂是增大混凝土收缩的,并且,掺量越大,混疑土的收缩越大。目前.大多数工程采用泵送混凝土施工,外加剂已成为混凝土的第五组分。因而在配制泵送补偿收缩混凝土时,应适当提高膨胀剂的掺量。

3)混凝土塌落度。混凝土的塌落度越大,在同一膨胀掺量下.混凝土的限制膨胀越小。故采用泵送混凝土时,要配制抗裂性好的补偿收缩混凝土,必须提高膨胀的掺量。

4)混凝土凝结时间。混凝土的凝结时间太短,水泥的水化反应较快,混凝土的早期收缩现象较大,混凝土的凝结时间太长,膨胀剂的膨胀能大都分消耗在塑性阶段。膨胀剂的混凝土的凝结时间宜控制在l0—20小时的范围内,一般厚度的构件采用下限,大体积混凝土采用上限。

5)混凝土标号和每方混凝土中的水泥用量。纵观混凝土的裂缝情况,低标号的混凝土开裂较轻,高标号的混凝土开裂较重。混凝土标号越高,每方混凝土中的水泥用量越大,混凝土的收缩越大,因此,必须相应提高膨胀剂的掺量。

6)粉煤灰。在混凝土中掺加适量的粉煤灰,可明显改善混凝土的和易性,降低大体积混凝土的水化热,控制混凝土的温差收缩应力。但粉煤灰对混凝土干缩率的影响目前还没有统一的观点,有的人认为粉煤灰增大混凝土的干缩率,有的人认为基本无影响。不管粉焊灰是增大还足不影响混凝土的干缩率,它对掺膨胀剂的混凝土的膨胀率是有影响的。在配制补偿收缩混凝土时,必须把粉煤灰的量计入到胶凝材料中,即计算膨胀剂掺量时,应把粉煤灰的量一并加到水泥中计算。否则,混凝土的限制膨胀率明显偏低。

因此,在配制补偿收缩混凝土配合比时,应增加混凝土限制膨胀率的检测项目,对混凝土是否确实具有微膨胀性进行实际检测。只有这样,才能更好地或用补偿收缩混凝土来控制混凝土的裂缝。同时,在进行补偿收缩混凝土配合比设计时,膨胀剂的掺量要根据所要求的限制膨胀率进行确定。

三、补偿收缩混凝土的施工及养护方法

补偿收缩混凝土篇(4)

混凝土的裂缝问题一直是困扰着工程界,为解决混凝土裂缝问题,设计、施工、材料等方面都采取了种种技术措施。就材料而言,国内主要应用掺膨胀剂以解决混凝土裂缝问题。如何确保混凝土膨胀剂在工程中有效应用,根据工程实践,掌握补偿收缩混凝土的膨胀机理,控制好材料、配合比、施工环节的管理。

一、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开裂缺陷的一种外加剂,衡量其性能的主要指标是膨胀能的大小和转入空气中的回缩落差,因此,膨胀剂质量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。从市场膨胀剂质量情况来看,品质优劣差异很大。因此,选择品质优良的膨胀剂是关系到配制的混凝土能否达到补偿收缩的要求,在控制混凝土膨胀剂品质方面主要抓二方面:一是选择有较完善的质量保证体系,并且有原材料分析和产品检测能力,生产设备完善的厂家。二是选择早期膨胀效能好,后期回缩落差小的膨胀剂,在建立供货合同的基础上,签订质量技术合同,明确供方提供的膨胀剂必须符合《混凝土膨胀刑》(JC476-98)标准规定的技术要求。

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:①对水泥品种的适应性,混凝土膨胀剂对水泥品种的适应性要求较高,试验表明,用矿渣水泥内掺12%膨胀剂14天限制膨胀率达0.025%,用普通水泥内掺12%膨胀剂限制膨胀率仅为0.012%,转入空气中180天的收缩值为-0.015%,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混凝土效果好(也可普通水泥加矿粉)。②膨胀剂膨胀效能对水的特殊要求:膨胀剂掺入混凝土中,经水化反应生成较多的结晶水化物——钙矾石,使混凝土产生较大的膨胀,这就是混凝土养护时需要有足够水分的原因,经不同养护条件(标养、水养、湿养、自然养护)对混凝土膨胀效能的试验表明,试件在7天龄期时,不论标养、水养、湿养,由于此时试件全部浸在水中,其限制膨胀量相差无几;7天后,标养试件转入空干养护,此时由水份不充足,其限制膨胀率随龄期的增加,出现负增长(收缩),随龄期的增加负增长也加快。而水养(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(模拟现场每天浇水二次),由于早期得不到充足的水份、其膨胀效能得不到发挥,混凝土试件的限制膨胀率在三天就出现负增长。

二、选择合理的混凝土配合比

l、以混凝土强度的膨胀率两个指标进行配合比设计,目前多数工程在使用补偿收缩混凝土时,都不提混凝土限制膨胀率的指标要求,这在使用中容易引起对限制膨胀率技术指标的不重视。若严格按强度和限制膨胀两个指标进行混凝土质量考核,可以优化补偿混凝土配合比,达到理想效果的补偿收缩混凝土。

2、混凝土的补偿效能与膨胀刑的掺量有直接关系,应根据结构不同部位的限制膨胀率要求,调整掺量取得最佳效果。

3、对较大体积混凝土在配合比的选择都应尽量降低水泥用量,并掺加矿物掺合料(因为掺入膨胀剂后,尽管取代了等量的水泥,但由于含铝相组分和石灰,水化热仍较大,并不会降低混凝土的温升)。

补偿收缩混凝土篇(5)

一、引言

补偿收缩混凝土是近年来对超长现浇结构发展起来的一种新型混凝土品种。通过在普通混凝土中掺入一定数量的膨胀剂,水化后产生一定量的体积膨胀,在相邻钢筋的约束下,在结构中建立一定量的预压力,从而使混凝土不裂不渗,实现混凝土结构的超长无缝施工。

本工程地下室底板及挡土墙、后浇带及加强带采用高效抗裂防水剂配制的膨胀(补偿收缩)混凝土施工。为提高本工程地下室结构的抗裂防渗能力,采用HCSA型高效抗裂防水剂配制成设计要求的膨胀混凝土,且在13轴到15轴之间,35轴到38轴之间设两条连续式膨胀加强带,带宽2m。

二、施工控制要点

我单位首次接触该类工程施工,如何组织施工,对关键部位进行施工质量控制,以及施工缺陷处理成为施工关键。

按照膨胀加强带分为三个部分,分别为Ⅰ区(1-13轴)、Ⅱ区(15-36轴)、Ⅲ区(38-46轴),13-15轴、35-38轴为膨胀加强带。

1.关键部位施工方法

由于本工程筏板与防水板之间存在80cm的高差,此处模板设置成为重点,为保证混凝土浇注时此处能振捣密实,除在筏板与防水板之间设置立模外,还应在防水板上皮钢筋下面设置一层密目铁丝网。

密目铁丝网应采用10#铁丝与防水板顶部钢筋绑扎在一起,以防止侧面混凝土往上翻浆。

2.混凝土施工注意事项

(1) 在浇灌混凝土前,模板及钢筋间的所有杂物必须清理干净。

(2) 采取分块一次性整体浇筑的施工方式,根据后浇带、施工缝分为数个施工段,施工段浇筑方向采取“一个坡度,循序推进,一次到位”的浇筑方法,使混凝土暴露面最小,浇筑强度最大,浇筑时间最短。在计划浇筑区段内连续浇筑混凝土,不得中断;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) 混凝土振捣要振捣密实,不能漏振、欠振,也不可过振。振捣时,快插慢拨,振点布置要均匀,振捣时间以混凝土不泛浆,不出气泡为止。每间隔1~2个钢筋网格必须进行一次振捣,振捣时间不少于10秒,不长于30秒。在施工缝、预埋件及穿墙管道处应加强振捣,以免振捣不实,造成渗水通道。振捣时应尽量不触及模板和钢筋,以防止其移位、变形,需要特别注意的是:①严禁用振捣棒别钢筋下料,防止已经收面的混凝土被传导振裂,严禁用振捣棒振动钢板止水带,防止已经浇筑完毕的钢板止水带与混凝土之间出现裂隙,丧失止水效果,钢板止水带的部位采用人工插捣;②底板与外墙的阴角加强振捣,宜采用二次振捣工艺。

(4) 应注意混凝土接茬时间不得超过混凝土初凝时间,避免出现施工冷缝,造成渗水隐患,混凝土接茬时间不得超过5小时。混凝土浇灌前应充分考虑到各种不利因素,合理安排施工进度,完善技术措施,确保不出现“冷缝”。

(5) 底板成型完,由于混凝土表面水泥浆较厚,应首先用长刮尺刮平,分散水泥浆,然后快速贴覆塑料薄膜。

(6) 防水外墙及其他立面混凝土浇筑完成,拆模后,如不能及时回填,需要在外表面刷一层养护剂。

3.养护

底板:为防止温度应力和失水干缩引起混凝土开裂,混凝土浇注完成后要覆盖塑料薄膜、毛毡,并洒水进行保湿养护。份两种方法,具体做法如下:

保湿养护方式――振捣刮平后,立即覆盖塑料薄膜、毛毡,避免水分散失,表面混凝土终凝或能上人后,24小时洒水养护。在养护其间,混凝土不得发白。

蓄水养护方式――混凝土终凝之后,部分区域即可分区筑坝蓄水养护,蓄水深度不小于5厘米。确保底板在14d内保持湿润状态,在养护其间,混凝土不得发白。

墙体:混凝土终凝后松动固定模板的螺栓,在模板顶部浇水对墙体混凝土进行养护,应带模养护7d,模板拆除后,应避免墙体暴露,受阳光直射,干燥太快易产生开裂,因此应涂刷混凝土养护剂养护,确保墙体不开裂。混凝土的养护期均不小于14d。

三、施工缺陷处理

⑴墙体混凝土预留的水平施工缝和竖向施工缝应在迎水面进行混凝土自防水的修补处理,在浇筑混凝土时沿缝顶预留凹槽。穿墙管(盒)、固定模板的对穿螺栓等节点位置、应开凿凹槽。应先用清水将凹槽冲洗干净,再涂刷一层混凝土界面剂,然后再用膨胀水泥砂浆填实抹平并湿润养护14d,也可在修补部位表面涂刷防水涂料。

⑵现浇混凝土所产生的外观质量缺陷,应按照现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的相关规定进行处理。较大的蜂窝、孔洞等应采用比结构混凝土高一个强度等级的补偿收缩混凝土进行修补;对有防水要求的部位,还宜在修补的表面采用膨胀水泥砂浆进行防水处理,采用补偿收缩混凝土或膨胀水泥砂浆修补的部位湿润养护14d。

⑶对于贯穿性的混凝土裂缝,当混凝土有防水要求时,应采用压力灌浆法进行修补。对于非贯通性的混凝土裂缝,可进行表面封堵,也可沿着裂缝开凿凹形槽,采用刚性防水材料或膨胀水泥砂浆修补。

四、施工总结及改进措施

根据现场施工情况,以下位置比较容易出现质量问题,现总结并提出改进措施。

1.快易收口网

快易收口网为成品,只设置了支撑钢筋,底部做封堵。在施工中出现向一侧偏移现象,虽不影响整体质量,但为提高施工水平,建议在快易收口网两侧加设定位钢筋,防止在混凝土浇筑过程中变向、位移。

2.沉降缝

沉降缝位置由于设置水平防水钢板,板厚较小,钢筋比较密集容易造成漏浆。 建议设置梳形板,防止漏浆。

3.上翻导墙

上翻导墙位置一般设置吊模,吊模下部有空隙,混凝土流动,不易振捣。建议设置密目网。为保证对混凝土的有效隔离,密目网需设置在剪力墙主筋内侧,使用钢筋有效固定(焊接在主筋上)。并且深入下层基础一定深度(不小于15cm);在没有钢筋的区域,需增加定位筋。

五、总结

根据后期蓄水试验,地下室防水满足设计要求。通过对聊城昌润莲城1#楼地下室结构自防水混凝土的施工,完善了我单位在补偿收缩混凝土施工质量控制方面的经验。并且经过测算,节省外防水费用16万元;另外,缩短了地下工程施工工期,取得良好的施工效益,本技术在后期8#楼、9#楼工程中被广泛应用。

参考文献:

补偿收缩混凝土篇(6)

前言:随着钢筋砼结构的长大化和复杂化,砼结构裂缝出现的机率大大增加,通常采取的技术措施设置后浇带。而随着补偿收缩砼应用技术的不断完善,用膨胀加强带取代后浇带的大跨度钢筋砼结构无缝设计施工新技术也得以大量推广使用。但该无缝设计与施工方法不是万能的,在设计、施工、养护的各个阶段少有不慎,该无缝设计施工方案都可能失败。本文结合工程实例介绍补偿收缩混凝土无缝设计施工中应注意的问题,以供交流、探讨。

1超长钢筋砼结构无缝设计与施工方法的原理:

在钢筋砼结构收缩应力最大的地方给予较大的膨胀应力,加强带一般设在后浇带处。带宽2m,带的两侧分别架设密孔铁丝网,目的是防止不同配比的砼流入加强带内。施工时,先浇带外小膨胀砼(掺入8-10%SY-G),浇到加强带时,改用大膨胀砼(掺入12-15%SY-G),带内砼强度等级比两侧砼高1个等级。如此连续浇筑下去,以实现无缝施工。

2钢筋砼结构无缝设计中应注意的问题

2.1掺膨胀剂的补偿收缩砼在进行配合比设计时,试验室应考虑水泥、粉煤灰活性、各地砂石质量差异,结合试验中得到的技术参数,确定水泥、粉煤灰单方用量,再计算膨胀剂的掺量。

2.2不同结构部位的抗裂要求不同。底板、楼板相对于剪力墙受到的约束较小,则楼板砼的限制膨胀率相对较小,膨胀剂的掺量较少;而剪力墙因受到楼板、结构柱的约束较大,则其砼的限制膨胀率较大,相应的膨胀剂掺量较大;而加强带内砼的膨胀剂掺量则更大。

2.3大多数设计图纸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,达不到补偿收缩的作用。当采用膨胀剂时,结构设计者在设计图纸上应注明“补偿收缩混凝土水中养护14d的混凝土限制膨胀率”。

2.4由于剪力墙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,开裂机率越大。工程实践表明,墙体的水平构造钢筋的配筋率宜在0.4~0.6%,间距应小于150mm,采取细而密的配筋原则,水平构造筋宜放在竖向受力筋的外侧,以利于控制墙体有害裂缝的产生。

2.5混凝土胀缩变形与限制条件有关,而墙与柱的配筋率相差较大,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,长度为2000mm,插入柱子中300mm,插入墙体中大于1500mm,该处配筋率提高10~15%,有利于分散墙柱间的应力集中,避免纵向裂缝的出现。

3.钢筋砼结构无缝施工中应注意的问题

3.1施工单位认为使用补偿收缩砼施工,砼结构裂缝问题就能迎刃而解是错误的,除了设计配筋合理和补偿收缩砼的配合比保证足够的限制膨胀率外,施工管理则是关键。

3.2膨胀剂掺量有意和无意少掺是补偿收缩砼使用的误区。现实中某些商品砼厂家从经济利益出发,有故意少掺或不掺膨胀剂的现象,这样,膨胀砼就失去了补偿收缩作用,开裂现象仍然产生。

3.3有些项目拘泥于膨胀剂的推荐掺量,如某膨胀剂产品推荐掺量为8%~12%,在特殊结构部位用户却不敢超过12%,这也是施工使用中的误区。如后浇带或膨胀加强带要用大膨胀率的膨胀砼填充,要求砼膨胀率达到0.035%~0.045%,要掺入14%~15%膨胀剂才能达到。如只限于掺12%就不能满足设计要求,仍可能开裂。

3.4补偿收缩砼的拌和时间要比普通砼延长30秒,以确保膨胀剂和水泥、减水剂等拌和均匀,以提高其匀质性。

3.5补偿收缩砼的布料、振捣必须按施工规范严格进行,并采取可靠措施严防膨胀加强带内砼流入带外,带外砼流入加强带内。

3.6剪力墙砼裂缝的控制是个难点,即使使用补偿收缩砼浇筑墙体,也要以30~40m分段浇筑。每段之间设2m宽膨胀加强带,并设止水钢板,可在28天后用大膨胀砼回填浇筑,施工中应严格要求砼振捣密实、匀质,且保湿养护不少于14d。

4补偿收缩砼养护、维护中应注意的问题:

4.1补偿收缩砼要有充分湿养护才能更好的发挥其膨胀性能,补偿收缩。膨胀剂与水泥的水化反应大部分在14天完成,因此对掺膨胀剂的砼养护期的要求不低于14天。

4.2施工单位为加快施工进度,剪力墙浇筑砼12小时内就拆除模板,而此时砼的水化热升温最高,早拆模板造成散热快,增加墙内外温差,易出现温差裂缝。实践证明,剪力墙宜用保湿较好的胶合板制模,砼初凝后在墙顶部设水管慢淋养护,墙体宜在6天后拆模,然后用麻布贴墙并喷水保湿养护14天。

4.3底板宜用蓄水养护,冬季施工要用塑料薄膜和保温材料进行保温保湿养护,楼板宜采用湿麻袋覆盖养护。

5工程实践

以某地下停车场工程为例,该停车场工程共地下三层,基坑开挖深度8.9m,平面结构长118m、宽58.5m,属超长钢筋砼结构。设计方案在长向的3等分点设有2条膨胀加强带,用以代替后浇带。该项目实施过程中发生如下事项:①在墙柱连接处1~2m范围内未设水平附加筋;②施工图会审时,设计单位同意了施工方提出的将加强带宽度由2000修改为800,并实施;③施工剪力墙加强带砼时,普通砼流入加强带内较多,高膨胀率砼也部分流到带外,且使用的是连续式膨胀加强带浇筑方法;④剪力墙在完成浇筑砼12h后拆模,对墙体未采取保湿养护措施,只是进行了简单的淋水养护,且养护时间不足14d;⑤剪力墙完成后,未及时进行后续施工,未及时回填覆土。

负三层、负二层剪力墙拆模后约10天,部分墙面在每跨的三等分处出现了纵向裂纹、裂缝,个别裂缝由楼面上30cm处延伸至上层结构梁底,有的裂缝出现了渗漏水现象,后经专业防水堵漏公司高压注浆解决了剪力墙渗水质量问题。针对该种情况,在负一层剪力墙钢筋砼施工中加强了施工管理力度,并进行了14d的保湿养护,后经检查验证该层剪力墙面仅有4条细小裂纹。

这是一个失败的补偿收缩砼工程实践案例,这说明了在超长钢筋砼结构中使用膨胀加强带代替后浇带的无缝设计施工方案,从设计、施工到养护的每个阶段都必须严格按照补偿收缩砼应用技术规程的要求实施,稍有不慎,就可能给工程造成难以挽回的损失。

结语

砼结构的裂缝控制是一项系统工程,涉及到材料、设计和施工和养护四个方面。在材料方面,关键措施是在满足结构要求的前提下,依据工程的特点、部位,合理确定膨胀抗裂剂的掺量和砼配合比,配制出膨胀性能大、补偿收缩性能好、施工容易、强度有保证的补偿收缩砼。在施工时,针对工程特点和膨胀砼的特性,采取合理的浇筑、振捣、养护等措施,只有采取了得当的综合措施,才能收到实效。需要指出的是,不是在砼中掺入膨胀抗裂剂后裂缝的问题都能解决,不应该片面强调材料单一因素的作用,而应把合理的材料选择与严密的设计方案,科学的砼配合比,严格的施工组织和完善的工艺措施相结合,才能确保砼的施工质量,达到补偿收缩砼的结构抗裂目的。

参考文献

补偿收缩混凝土篇(7)

普通水泥混凝土是重要的建筑材料,然而干缩开裂是其主要的缺陷,往往因此造成渗漏,钢筋锈蚀,导致建筑物的使用寿命降低,为此研制了各种各样的膨胀剂,用于制备膨胀混凝土,其主要特点是在潮湿条下能产生适度的体积膨胀,借助钢筋及其它约束条件产生一定的化学预应力(自应力)以抵消由于收缩所产生的拉应力,从而起到补偿收缩、防止开裂,提高抗渗能力的目的。一般情况下,产生1.0Mpa以下自应力的混凝土为补偿收缩混凝土,1.0Mpa以上自应力的混凝土为自应为混凝土。

1、补偿收缩、防止开裂的概念

普通水泥砼的干缩率一般在0.04%左右,当其干缩应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土构件即会开裂;混凝土的极限延伸值为-0.02%,当其干缩率超过-0.02%时,混凝土构件也会开裂。在制备混凝土时加入适量的膨胀剂,可补偿收缩、防止开裂。(如图所示)

由上图可知,曲线1的膨胀率大于0.04%,在空气中放置1年仍能保持0.8×10-4的膨胀值。曲线2的膨胀率为0.02%,经1年的自然养护,其干缩率未超过-0.02%,而曲线3的膨胀率为0.01%,经1年得自然养护其干缩率即超过-0.02%,造成混凝土开裂,因此关键是要有合适的膨胀率。

2、限制膨胀率ε2指标的确定

限制膨胀率ε2的大小在工程应用中非常重要。ε2数值大,自应力值高,其补偿收缩、防裂抗渗的能力就强;ε2数值小,其补偿收缩防裂抗渗的能力就弱。因此限制膨胀率ε2是建筑结构防裂抗渗的重要参数。

在工程应用中,为配制补偿收缩混凝土,最常用的方法是在混凝土中参加膨胀剂(UEA和HEA)。而认为只要掺加了膨胀剂,就能控制混凝土不产生裂缝的概念是错误的,因为在设计配筋和施工合理的条件下,衡量补偿收缩混凝土补偿收缩能力最重要的指标是混凝土的限制膨胀率ε2。在应用中,必须事先进行补偿收缩混凝土配合比设计,在设计和试配补偿收缩混凝土时,除对混凝土的强度、抗渗等指标进行检测外,最重要的是进行混凝土限制膨胀率的测试,根据工程不同部位约束的大小来设计混凝土限制膨胀率的大小,从而确定膨胀剂的合理掺量。经查相关资料,混凝土的限制膨胀率以0.03%~0.05%之间为宜。

3、补偿收缩混凝土的强度情况

混凝土的强度通常是指自由状态下的强度。膨胀率与自由状态下的强度是矛盾的,膨胀率大,在自由状态下(无限制),由于膨胀结晶物的生成,孔隙多,故强度稍有降低。但在限制状态下(钢筋或邻位限制),混凝土结构密实,不但不会降低强度,还可提高20%的强度。上述事实说明膨胀稍大并不影响限制条件下(实际结构)的强度。考虑到这个因素在设计补偿收缩混凝土时,要求的强度(自由状态下的强度)可稍低些,从而达到经济节约的目的。

4、混凝土结构无缝设计

混凝土结构无缝设计是以掺膨胀剂的补偿收缩混凝土为结构材料,以加强带代替后浇带连续浇筑超长混凝土结构的一种新技术,加强带宽2m,加强带两侧架设密孔铁丝网,用主筋加固防止混凝土流入加强带内。适当增加带内温度钢筋(10%~15%)施工时先浇带外混凝土,浇到加强带时改用大掺量膨胀剂的混凝土,考虑到膨胀作用会使强度降低,混凝土等级要比两侧提高5Mpa,加强带浇筑后要特别注意加强养护。如此循环施工可连续浇筑100m~200m的超长结构。

但是,无缝设计必须慎重实施,其条件是:

(1)、基础要牢固。

(2)、同一工程中有塔楼和裙房时,由于对地基的压力不同,必须留沉降缝。

(3)、需采用膨胀率较大的膨胀剂。

(4)、混凝土收浆后或凝结前用抹子搓压3遍,以消除混凝土表面裂缝。

(5)、加强养护、保持混凝土潮湿。

通常认为缝间距为60m,每60m设一个后浇加强带,带宽2m,带两侧设密孔铁丝网,并用主筋加固。先浇带外混凝土7~140d后,再浇带内混凝土,增加带内混凝土膨胀剂的掺量,强度提高5Mpa,并加强浇水养护。对于侧墙,由于其暴露面积大,水分蒸发快,养护困难,容易开裂,宜采用后浇带方案,28d后再浇后浇带砼。

补偿收缩混凝土篇(8)

关键词:裂缝控制 补偿收缩混凝土配合比设计施工及养护

一、 前言

为配制补偿收缩混凝土,最常用的方法是在混凝土中掺加膨胀剂。掺加膨胀剂配制的补偿收缩混凝土与普通混凝土一样,必须循设计、施工、材料三者紧密结合的方式来解决混凝土的裂缝问题。在设计配筋和施工合理的条件下,衡量补偿收缩混凝土补偿收缩能力的最重要的指标是混凝土的限制膨胀率。在应用中,必须根据采用的水泥、外加剂等原材料情况,以及设计上的配筋分布和配筋率情况、工程部位的约束状态、构件的尺寸、混凝土的标号、施工面积、混凝土的塌落度、是否掺加粉煤灰、膨胀剂的质量等进行合理的抗裂混凝土配合比设计。在设计和试配补偿收缩混凝土配合比时,除对混凝土的强度、抗渗等指标进行检验外,最重要的是进行混凝土限制膨胀率的测试,根据工程不同部位约束的大小,来设计混凝土限制膨胀率的大小,从而确定膨胀剂的合理掺量。因而,为很好地控制混凝土裂缝。在图纸设计时,要注意配筋和配筋率,在混凝土施工前。要做好补偿收缩混凝土配合比的设计。

二、 配筋和配筋率的影响

从整体上讲,应用补偿收缩混凝土控制混凝土的裂缝,宜采用小直径、小间距的配筋形式,综观混凝土的裂缝分布情况。可以看出。混疑土底板的裂缝容易控制。而墙体混凝土的竖向裂缝较难控制,这是因为,底板的配筋率及钢筋的分布基本都满足补偿收缩混凝土配筋率的要求,且底板所受的外约束也较小,而墙体混凝土所受的外约束较多,钢筋间距较底板大。在补偿收缩混凝土的应用中,笔者体会到,墙体的水平配筋间距不宜超过150mm,直径宜为Φ12-16的带肋钢筋。在此基础上,适当提高膨胀剂的掺量;使混凝土的限制膨胀率达到1.5/万以上,配合适当的养护措施,在混疑土标号不超过C40的情况下,墙体混凝土的竖向裂缝能得到较好的控制,甚至在进行超长施工的情况下,也能有效控制混凝土不产生竖向裂缝。

三、 补偿收缩混凝土的配合比设计

在进行补偿收缩混凝土的配合比设计时,除应进行常规的试验外,还应增加对混凝土的限制膨胀率的设计、测试内容。

1、 膨胀剂的选择

目前市场上膨胀剂的品种很多,质量存在参差不齐,在合格的膨胀剂中,产品的性能也不尽相同,其膨胀率的大小存在高低之别。有的膨胀剂虽然膨胀率高,但干空的收缩率很大,存在膨胀与收缩“落差”太大的现象。因而在选择膨胀剂时,必须检验膨胀剂的膨胀率。只有对膨胀剂的质量有了充分的了解,才能选择适宜的膨胀剂。

2、 补偿收缩混凝土配合比设计原则:

国标CBJll9―88(混凝土外加剂应用技术规范)对补偿收缩混凝土应达到的限制膨胀率作了规定,即水中14天的限制膨胀率大于1.5/万。而目前,大多数的试验室只建立了膨胀剂标准中的检测方法和膨胀剂的质量进行控制,但尚无建立起混凝土的限制膨胀率的检测手段,在进行补偿收缩混凝土配合比设计、试配时,仅进行混凝土的和易性、塌落度、塌落度损失、抗压强度等指标试验,有防水要求时,再增加抗渗试验内容,对于混凝土是否确实具有微胀性,无法进行检测,导致没有具体数据。

研究表明,在固定膨胀剂掺量的情况下,混凝土的限制膨胀率远小于砂浆的限制膨胀率,而砂浆的限制膨胀率又远小于净浆的限制膨胀率,这是因为影响混凝土的限制膨胀率的因素远多于砂浆净浆,除砂、石、水泥品种、水灰比、砂率等对混凝土的限制膨胀率有影响外。以下因素对混凝土的限制膨胀率起着显著的作用,如膨胀剂的掺量、外加剂、混凝土塌落度、混凝土凝结时间、混凝土标号及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰掺量等。

1)、膨胀剂的掺量

有些观点认为,只要掺加了膨胀剂。配制的混凝土就是微膨胀混凝土。这是一个错误的观点。因为膨胀剂掺量不足或膨胀剂的膨胀率偏低时,其所产生的少量的钙矾石晶体仅起填充混凝土的毛细孔的作用,即提高了混凝土的抗渗性,所产生的微膨胀非常小,补偿收缩混凝土收缩的能力远远不够,混凝土剩余的收缩变形远大于混凝土的极限延伸率。只有生成较多的钙矾石晶体产物时,混凝土才会产生良好的微膨胀性。膨胀剂掺量越低,混凝土的限制膨胀率越小。提高膨胀剂的掺量能显著提高馄凝土的膨胀率。因而,应根据所配制的混凝土的限制膨胀率的大小来确定膨胀剂的掺量。

2)、外加剂

混凝土外加剂标准中规定,一等品外加剂28天的混凝土收缩率比不大于125%,合格率28天的混凝土收缩率比不大于135%。一般在推荐掺量下,28天掺外加剂的混凝土与空白混凝土的收缩率比在115―129%的范围内。从以上可知,外加剂是增大混凝土收缩的,并且,掺量越大,混疑土的收缩越大。目前,大多数工程采用泵送混凝土施工,外加剂已成为混凝土的第五组分。因而在配制泵送补偿收缩混凝土时,应适当提高膨胀剂的掺量。

3)、混凝土塌落度

混凝土的塌落度越大,在同一膨胀掺量下。混凝土的限制膨胀越小。故采用泵送混凝土时,要配制抗裂性好的补偿收缩混凝土,必须提高膨胀的掺量。

4)、混凝土凝结时间

混凝土的凝结时间太短,水泥的水化反应较快,混凝土的早期收缩现象较大,混凝土的凝结时间太长,膨胀剂的膨胀能大都分消耗在塑性阶段。膨胀剂的混凝土的凝结时间宜控制在l0―20小时的范围内。一般厚度的构件采用下限,大体积混凝土采用上限。

5)、混凝土标号和每方混凝土中的水泥用量

纵观混凝土的裂缝情况,低标号的混凝土开裂较轻,高标号的混凝土开裂较重。混凝土标号越高,每方混凝土中的水泥用量越大,混凝土的收缩越大,因此,必须相应提高膨胀剂的掺量。

6)、粉煤灰

在混凝土中掺加适量的粉煤灰,可明显改善混凝土的和易性,降低大体积混凝土的水化热,控制混凝土的温差收缩应力。但粉煤灰对混凝土干缩率的影响目前还没有统一的观点,有的人认为粉煤灰增大混凝土的干缩率,有的人认为基本无影响。不管粉煤灰是增大还足不影响混凝土的干缩率,它对掺膨胀剂的混凝土的膨胀率是有影响的。在配制补偿收缩混凝土时,必须把粉煤灰的量计入到胶凝材料中,即计算膨胀剂掺量时,应把粉煤灰的量一并加到水泥中计算。否则,混凝土的限制膨胀率明显偏低。

因此,在配制补偿收缩混凝土配合比时,应增加混凝土限制膨胀率的检测项目,对混凝土是否确实具有微膨胀性进行实际检测。只有这样,才能更好地或用补偿收缩混凝土来控制混凝土的裂缝。

3、 不同工程部位混凝上限制膨胀率大小的设计

在混凝土工程裂缝分布情况中。底板混凝土不易开裂,墙体混凝土产生竖向裂缝现象比较普遍,楼板和粱的开裂现象比墙体略轻一些。

因此,在进行补偿收缩混凝土配合比设计时,膨胀剂的掺量要根据所要求的限制膨胀率进行确定。

四、 补偿收缩混凝土的施工及养护方法

在施工过程中,应严格控制混凝土的原材料质量和用量,严格按混凝土的配合比拌制混凝土。混凝土的塌落度要控制好,泵送混凝土的入模塌落度不宜超过200mm.为防止或减少混凝土表面的龟裂现象,必须重视混凝土表面的二次抹压工作。抹压的次数和时间要掌握好,可有效地减少馄凝土表面的龟裂现象。

补偿收缩混凝土篇(9)

Abstract: ordinary concrete is a very useful building materials, because of its lower limit elongation, in under the action of dry shrinkage, creep, temperature, etc is easy cause craze, leading to concrete engineering, reinforcement corrosion, leakage, affect the use function and service life. Think in terms of the raw materials of concrete, the reasonable use of expansive agent is one of the key to solve the problem. This article describes the concrete expansion agent, this paper analyzes the compensation shrinkage concrete expansion agent preparation and use of the limit, and puts forward appropriate right problems that should be paid attention to the use of concrete expansion agent and shrinkage of concrete cracks in the solution of the problem, for the design, construction and concrete mixing plant technical staff reference.

Key words: reinforced concrete; Expansive agent; Shrinkage of concrete;

中图分类号:TU528.042文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、混凝土膨胀剂

(一)混凝土膨胀剂及其分类

膨胀剂是在砂浆和混凝土中能通过化学反应产生膨胀的外加剂。混凝土膨胀剂的主要功能是补偿混凝土硬化过程中产生的干缩和冷缩。混凝土膨胀剂有以下类型:

1、硫铝酸钙类

与水和水泥通过水化反应而生成的钙矾石混凝土膨胀剂。如明矾石膨胀剂,PPT、UEA、FS、AEA等。

2、氧化钙类

与水和水泥通过水化反应而生成的氢氧化钙混凝土膨胀剂。如石灰膨胀剂。

3、硫铝酸钙-氧化钙类

与水和水泥通过水化反应而生成的钙矾石和氢氧化钙的混凝土膨胀剂。如CEA。

(二)混凝土膨胀剂作用原理

在自由条件下,将膨胀剂掺入混凝土中,使其与水泥产生水化反应,能产生一定量的膨胀。在限制条件下,使膨胀能力转变为压应力,相当于提高混凝土的抗拉强度,改善了内部应力状态,从而推迟收缩的产生,较好地防止和减少收缩裂缝的出现。

(三)混凝土膨胀剂的适用范围

1、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),配筋路面合板、屋面与浴室厕所防水、构建补强、渗漏修补、预应力钢筋混凝土、回填槽等。

2、填充用膨胀混凝土:结构后浇缝、隧道堵头、钢筋与隧道之间的填充等。

3、填充用膨胀砂浆:机械设备的底座灌浆、地脚螺旋的固定、梁柱接头、构建补强、加固。

4、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。

5、混凝土膨胀剂的适用还应特别注意:

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。 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。

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。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℃。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。

二、膨胀剂的补偿收缩混凝土的配制和使用限制

膨胀剂的补偿收缩混凝土的配制和使用受许多内在与外在条件的限制,如果不能满足使它发生作用的前提条件,就不能很好的发挥其作用。一般情况下的条件有:(1)约束条件(2)混凝土膨胀率(3)施工条件和技术(4)外加剂的种类和性质(5)水泥和粗细骨料的情况等等。就混凝土本身的一些化学反应过程而言,一直存有一些无法解释或一些混凝土专家各有各的理论的情况。如有一方面或是几方面考虑不周,都有可能导致开裂或是渗漏。

1、混凝土的约束分为内部和外部约束,内部主要指混凝土内部变形受到内部钢筋的限制力;外部指混凝土的变形受到外部的模板、相邻部位或构件的阻挡与限制,以及各种情况产生和内应力和外应力。在混凝土膨胀剂符合要求的情况下,如果约束力过小,而膨胀率过大会产生变形增大,使混凝土结构疏松、强度降低,最终可能会引起开裂;所以相对而言混凝土膨胀率也不能太大。如果约束过大而混凝土膨胀率过小,则最终膨胀不足以补偿干燥、冷缩、碳化等原因造成的收缩,同样也有可能出现开裂现象。

2、由于我们使用的水泥品种不同大多掺入混合材,活性不尽相同,膨胀剂掺入后水泥的膨胀率也不相同,其掺量应根据实际水泥的情况来试配决定,而不能一味的按照厂家的说明统一掺入8%或是12%。一般膨胀剂应用在混凝土中,都会与减水剂一起掺合使用,我们必须要考虑到减水剂与水泥是否适应,所以在使用前一定要根据设计中的混凝土膨胀率要求、混凝土的施工坍落度要求进行试配,并测定混凝土的限制膨胀率,确定合理的膨胀剂掺量值、减水剂的掺量和品种。当然如果实际膨胀剂的膨胀率不够、减水剂的减水率不能满足要求,在试验室就很难配出合适的配比更不要说在施工现场了。

3、膨胀混凝土在正常工作中,是在有内部和外部约束限制条件下使用的,除设计中应符合《混凝土结构设计规范》规定,在墙体易出现收缩裂缝部位,其水平构造的配筋率宜大于0.4%,水平间距宜小于150mm, 墙体的中部或顶端的300-400mm范围内水平筋间距宜为50-100mm。墙体与柱子连接部位宜插入长度¢8-10mm、1500-2000mm的加强钢筋,插入柱子200-300mm,插入边墙1200-1600mm,其配筋率应提高到10%-12%。结构开口部位和变形出入口部位应增加配筋。施工中要注意养护,不要为了施工方便加大用水量,更不要赶进度未等混凝土强度稳定就进行拆模,至使混凝土早期因应力集中出现细小裂缝,成为潜在的危害。

4、前面提过膨胀剂和减水剂的选择的重要性,膨胀剂品种很多,目前市场上用的最多的是钙钒系列膨胀剂。实际工程存在很多问题,首先在膨胀剂的掺量上,配比报告中虽然明确了用量,但一些单位为节约成本原要掺11%,实际配比中掺6%或7%;甚至有的单位使用质量差的品种或伪劣产品,这样不光是混凝土膨胀率打折扣的问题,一定程度上这种配比或是材料就变得没有任何意义了。在现场取样时,我们见到了一个非常严重的问题,工人为了操作方便向搅拌车中加水,出料的坍落度至少在190mm,和泵送的自流平混凝土没有什么区别。像这样的混凝土加入再多的膨胀剂都于事无补,无法阻止的裂缝和质量问题。这种现像很多施工现场都存在,只是后期好多实物填埋了看不到,所以就会出现开裂,渗漏等一系列的工程质量问题。

5、膨胀剂的掺入会使混凝土的水化热提高,容易产生温度裂缝,所以在配制补偿收缩混凝土时,水泥的用量不宜过大,选择水泥时不得选用硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥和高铝水泥。在粗细骨料的选择上更要注意,粗骨料粒径不宜大于30mm,减少细骨料作为填充料的量;要严格控制含泥量,因泥或泥块中往往含有伊利石、蒙脱石、硅藻土等杂质,这些物质吸水后会大于原物质的体积膨胀的几倍,干燥后失水收缩就很容易产生裂缝现象。要严格控制云母含量、硫化物等。细度模数宜选用2.5以上的中砂,砂的细度对膨胀率的影响很大,砂过细比表面积增大,表面吸水率就会大幅提升,同样重量的砂吸水量就会加大,因水泥化学反应只需要12%-25%的用水量,多余的水份干燥后蒸发,就会在混凝土内形成孔隙,失水收缩很容易产生裂缝。

三、补偿收缩混凝土设计与施工

(一)膨胀率的限制

混凝土的限制膨胀率ε2在施工过程的质量控制中起着重要作用。它与混凝土的强度成正相关关系。混凝土强度提高限制膨胀率也随之提高。ε2数值越大,自应力值越高,它的补偿收缩、防裂抗渗的能力就越强,反之,则正好相反。因此,限制膨胀率ε2是施工过程中工程防裂抗渗的重要参数。

建筑结构不同部位混凝土的抗裂规范也不尽相同。实践发现防水工程的混凝土最佳限制膨胀率如下:底板的混凝土限制膨胀率ε2=0.02%~0.025%,侧墙的限制膨胀率ε2=0.03%~0.035%,后浇带的限制膨胀率ε2=0.035%~0.045%。

(二)膨胀剂掺量控制

膨胀剂作为水泥的一部分其掺量的计算方法是按照等量替代胶凝材料的内掺法。为达到补偿收缩规定,在实际施工中,是根据不同的部位来确定掺入膨胀剂的数量的。掺量过少起不到作用,掺量过多不一定作用更好,反而可能会造成材料浪费、增加成本,降低效益。例如:对于后浇带或膨胀加强带,需要用大膨胀混凝土填充,且需掺14%~15%的膨胀剂才能达到设计要求,如果掺入12%的膨胀剂就肯定不能满足设计要求,还会引起混凝土开裂。

(三)配合比的控制

在实际的施工操作中,许多施工单位或搅拌站不根据混凝土配合比来掺入膨胀剂。虽然在试验室中的混凝土配合比是正确的,但许多施工单位和搅拌站专业的设备如膨胀剂计量装置,施工人员就用斗代秤加料,凭自己的感觉掺入膨胀剂,这样往往就造成了实际的配合比与实验室不符。例如实验室掺入UEA12%,实际施工中却只掺10%,膨胀剂起不到应有的作用,混凝土不能实现补偿收缩的效果,最终造成开裂。因此在实际施工中必须加强膨胀剂掺入比例的监理控制工作,使得配合达合乎施工规范。

(四)延长拌合的时间

实际施工中补偿混凝土的拌合时间应当比普通混泥土时间要长,大约要多40秒钟。这么做是为了使膨胀剂和水泥更好的融合,提高它的均质性,保证混凝土和工程的质量。不掺膨胀剂时,混凝土是否均匀在表面上看不出,但掺膨胀剂后,由于膨胀剂在混凝土中分布不均匀,必然会因膨胀不均匀而引起开裂。有的工地预留掺膨胀剂的混凝土试块在养护过程中有的发生开裂,显然是因该部分拌和物含有过多膨胀剂。

结束语

近年来,混凝土膨胀剂得到了广泛应用,膨胀剂在各种抗裂防渗透工程应用方面取得了良好的经济和社会效益。但随着用量的增大,补偿收缩混凝土工程裂渗事故有随用量激增而增多之势,这是由于部分施工与技术人员对膨胀剂及其使用不够了解,思想上存在一定的误区造成的。因此要解决补偿混凝土裂缝问题,就要工作人员了解膨胀剂,同时做好补偿收缩混凝土的设计与施工管理。

补偿收缩混凝土篇(10)

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

1 前言

多年来,工程界常为混凝土的收缩开裂所烦恼,提出了“抗”“放”结合的治理原则,人们开发了混凝土膨胀剂、纤维等多种抗裂新材料和先进的施工技术,取得了诸多成果。我们从膨胀剂这种抗裂材料入手,在邯郸的工程中逐步推广。文中重点介绍的9项大型工程,从建(构)筑物的结构特征、施工季节、针对性技术措施等多方面,反映邯郸地区应用补偿收缩混凝土技术的情况。实践表明,补偿收缩混凝土技术在邯郸得到了工程界认可和应用,是实现混凝土抗裂与结构自防水的一种有效途径。

2工程概况

将9项工程的基本设计参数和结构特点归纳列表,给出设计与施工简况,从中可以看出补偿收缩混凝土技术对于不同的工程均具有良好的适应性。

⑴结构7层以下的住宅楼多为砖混结构,如世嘉名苑;8层以上的住宅楼、商贸楼、商住楼多为框架结构,如新世纪商贸广场、水景南岸。

⑵地下室多为1~3层。但龙湖人防为单层地下工程,丛台路学校为5层地上工程。

⑶结构尺寸与形状建(构)筑物外形多为矩形或近似正方形,长宽比范围1.5~10,龙湖人防及丛台路学校为L型。

建(构)筑物具有大面积、大体积的特点,如新世纪商贸广场单层面积4700m2,建(构)筑物具有较长或超长的特点,

建(构)筑物具有较厚或超厚的特点,如新世纪商贸广场底板厚800mm,云顶公馆筏板厚1000mm,招贤大厦底板厚3000mm。

⑷施工季节大型工程工期较长,如新世纪商贸广场施工工期为300天,横跨4季,夏季要求缓凝,冬季要求防冻。

⑸混凝土强度等级范围大,C25~C55,多为C30;抗渗标号P6~P8。

⑹多单位参与,多专业结合 。该9项工程的设计单位包括清华大学、同济大学、亚太建筑、河北庄宸、河北昆仑、邯郸大友及煤炭部邯郸设计院等。施工单位有中煤第69工程处(新世纪商贸广场)、江苏苏中建设集团(云顶公馆)、邯郸第3建安公司(世贸休闲)等多家。

3技术要点及方案的制订实施

3.1预备工作

在工程设计中与施工前,要针对具体工程制订技术方案,首先需作好3项预备工作。

①掌握补偿收缩混凝土技术特点与要求,正确理解设计意图,与设计专业相结合。所制订的技术方案应以有关标准及其文件为基础。

②针对混凝土设计指标及构件状态进行抗裂计算,确定混凝土配合比的依据,并确定采用的辅助措施。

③吸收设计、建设、施工及监理多方的建议,特别是施工方的意见,根据施工力量组织、混凝土供给能力等,与施工组织方案紧密结合。

④技术方案制订者必须进行现场交底。

⑤必要时请中国建筑材料科学研究院、石家庄市太行特种水泥与防水工程研究所的专家现场指导。

3.2混凝土试配

①材料选用

水泥,主要选用P.O普通硅酸盐水泥和P.S矿渣硅酸盐水泥

膨胀剂,确定为FEA,定点由石家庄市功能建材有限公司提供。

掺合料,主要为粉煤灰和矿粉,掺入量一般为20%左右。

②限制膨胀率指标

根据GBJ50119规范和工程的具体要求设定混凝土限制膨胀率指标,如新世纪商贸广场底板混凝土14d水中限制膨胀率指标为2.0×10-4,加强带混凝土为3.0×10-4。

③混凝土工作性能

对于面积大、体积大及超厚的构件,凝结时间可再延长一些。这有利于推迟水化热的升高速度、提高有效膨胀[3]。

3.3后浇带与加强带的关系处理

技术方案的关键与核心部分是正确处理后浇带与加强带的关系,应遵循具体情况、具体分析的原则。对9项工程中该种关系的处理使用了下述3种方式。

①全连续浇筑新世纪商贸广场原设计用后浇带将底板分成6块,后改为长度方向(92m)设2条、宽度方向(48m)设1条加强带的方案,实现了全连续浇筑。

②全间歇浇筑龙湖人防工程构件呈L型,原设计每32m留1条后浇带,后全部改为间歇式加强带,即在两侧混凝土浇筑完成后14d再浇筑加强带,既提前了工期、又利于施工组织。

③连续和间歇浇筑相结合云顶公馆6#~7#楼间,在制订方案中仍然保留原设计中的1条后浇带;楼盘地下室边墙外部为车库地面,在边墙外侧1m处设1条间歇式加强带;其他区间,每30m左右设1条连续浇筑的加强带。

3.4加强带设置注意事项

①建(构)筑物分为地下、地上两部分时,都采用相同的浇筑方式时,两部分的同竖向位置混凝土板(顶、楼)与墙应同轴线设加强带。

②配制温度筋。

③使用的混凝土强度等级比两侧高5MPa,14d水中限制膨胀率比两侧至少高出1×10-4。

④底板厚度大于600mm时,须在加强带两侧设密孔钢丝隔离网;小于600mm时,可以不设,但应考虑泵送混凝土的流淌斜度和距离,在距离加强带规定带宽侧边外1m时提前更换混凝土配合比。

3.5关于结构自防水

掺膨胀剂的混凝土,作结构自防水,可靠性强,也为很多地下和水中工程所证明。如新世纪商贸广场。

3.6混凝土浇筑与养护

主要强调下述4个方面,要求施工方执行。

①及时进行保水养护。

②冬季施工应及时进行保水、保温联合养护,以防内外层温差过大。

③对板、墙、梁的交接部位,或构件的异型部位,实施二次振捣,防止塑性裂纹。

④将周墙、长墙作为浇筑、振捣、养护的重点,加强施工管理与监督。

4出现问题及应对措施

⑴云顶公馆6#~7#楼间后浇带,3个月后发现渗水。原因是橡胶止水带安放欠严格。补救措施是:将裂缝凿宽,成“V”型槽,用止水灵封堵,再涂刷FCC聚合物防水涂料。

⑵世贸休闲广场施工时,混凝土坍损快。原因是使用了新入仓的新磨的散装水泥和FEA。应对措施是:调整泵送剂组成(增加缓凝与保塑成份)及掺量。

⑶某工程曾采用现场拌制混凝土,楼板有约10m2部位强度明显偏低,检查认为可能的原因是水泥或FEA的计量出现失误。解决措施是加强计量人员及物资采购管理,并尽快更换为商品混凝土。

⑷连续浇筑的加强带混凝土出现过供应滞后现象,解决措施是:准确计算混凝土需要量和供给量,混凝土的凝结时间要给施工留出一定余地。

⑸混凝土表面的抹压、振捣等操作均有不规范处,应对措施是:现场进行技术交底时,要求施工方加强技术培训,提高工人技术素质和质量意识。

5结语

⑴应用补偿收缩混凝土技术,可以同时收到抗裂与结构自防水的双重效果,从膨胀剂这种抗裂材料入手,“抗”“放”结合,是解决混凝土收缩开裂的一种有效途径。

⑵根据工程具体情况,正确处理连续浇筑式加强带、间歇式加强带与后浇带的关系,是保证工程质量、施工进度与效益的关键。

⑶在应用补偿收缩混凝土技术的过程中,不应放松对混凝土浇筑、振捣、养护等施工操作的要求,并及时总结经验教训,以求进一步提高与完善。

【参考文献】

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