补偿收缩混凝土(混凝土收缩率)
随着我国经济发展的需要,超长大体积混凝土工程逐年增多,为补偿收缩混凝土的应用搭建了广阔的舞台,展现了美好的前景。那么,补偿收缩混凝土的施工要点是什么呢?
认识概念,熟悉原理。
所谓补偿收缩混凝土,就是在普通混凝土的基础上添加8%~12%膨胀剂,在混凝土中建立0.2 ~ 0.7 MPa的预压应力,以补偿收缩,减少混凝土开裂。
补偿收缩混凝土主要用于高层建筑、地铁、水工建筑物等的地下室。其核心技术是利用补偿收缩原理提高混凝土的密实性和抗裂性,从而实现结构的自防水。用膨胀加强带代替后浇带,实现超长钢筋混凝土结构无缝设计与施工;采用膨胀剂、矿粉、缓凝剂和减水剂的“三掺”方法,防止大体积混凝土开裂和渗漏。
选择原材料
膨胀剂必须坚持膨胀性能第一,进行综合评价。各项指标不要求大于或高于标准要求,但必须符合标准要求。避免片面理解。并不是强度越高比表面积越好,也不是内部含量越低越好。
在购买膨胀剂时,不能只根据厂家提供的样品或出厂质检报告,甚至是高水平的质检报告来判断产品的好坏,否则就危险了,因为一个样品或一份报告不能完全代表产品的可靠性,要进行现场考察,查看其经营资质,产品鉴定,考察生产条件,质量控制,检验条件。在检验合格的基础上,将样品送至权威机构进行检测和复检。复检合格后才能入选。
水泥的选择主要是考察与膨胀剂的适应性和匹配性。水泥的强度等级不小于32.5,同一强度等级下的选择顺序为:普通硅酸盐水泥→矿渣硅酸盐水泥→硅酸盐水泥。
尽量不要选择火山灰硅酸盐水泥;尽早,不要选R型;水泥粗磨时,有利于膨胀性能,并有较高的后期强度发展。水泥中的SO3含量应为高或中等。
选择外加剂时,ⅰ级粉煤灰优于ⅱ级粉煤灰;总活性高矿渣粉优于总活性低矿渣粉。应尽量选用化学外加剂,以减少混凝土的收缩,防冻剂不宜过早使用。
砂石骨料应符合相关国家标准的质量规定。对于泵送补偿收缩混凝土,当采用粒径为5 ~ 31.5 mm的砾石时,粒径为5 ~ 10 mm的卵石含量应达到40%左右,并应严格控制细长扁平漂石的掺入。
做好混合比例
补偿收缩混凝土的配合比设计原则上与普通混凝土大致相同。除满足施工性能、设计强度等级和抗渗等级外,还必须满足工程要求的极限膨胀率设计指标,遵循强度第一、膨胀第二的原则。
膨胀剂的含量以“水泥+膨胀剂+外加剂”总量的重量百分比表示,内部含量仅表示三者组合中的相对含量,而非混凝土中的绝对含量。GB50119规定补偿收缩混凝土中膨胀剂的最小掺量为8%,最大掺量为12%,即合理掺量范围为8% ~ 12%。就某一配合比而言,应按限定膨胀率的设计指标确定,除非另有说明,不应受产品说明书用量的限制。
补偿收缩混凝土的水胶比应≤0.50,每立方米水泥、外加剂和膨胀剂用量之和应≥300kg;具有抗渗或自防水性能的补偿收缩混凝土,每立方米水泥、外加剂和膨胀剂用量之和应≥320Kg,其中水泥用量≥280Kg。
补偿收缩混凝土的配合比应通过试验最终确定。要求申请人向实验室提交具有代表性的原材料样品,并详细说明混凝土的强度等级、抗渗等级、极限膨胀率等各项性能指标。参照实验室同强度等级普通混凝土配合比和膨胀剂的性能检测报告及相关规定,同时采用膨胀剂分别替代水泥和外加剂,并调整水胶比,采用标准试体测试混凝土各项性能,以同时满足各项指标的配合比。
编制施工计划。
补偿收缩混凝土是工程施工中的重要分项工程,应编制专项施工方案。
编程必须根据结构特点进行分析。超长结构主要采用膨胀加强带代替后浇带施工。膨胀加强带的本质是用较大的膨胀应力来补偿温差,收缩应力集中的地方。膨胀加强带的间距宜控制在40 ~ 60m,或每1000~2000m2。
加强带应避免侧壁或底板的厚度变化;侧壁的加强带必须保持在底板的加强带和顶板的加强带的同轴位置。此外,应尊重结构设计方案,尽量在原后浇带处留加强带;沉降区不能取消,有沉降属性的后浇带也不能取消。
对于结构复杂、施工组织困难的工程,为了避开结构的某一部分,应适当调整加强带的间距大小。一般来说,当间距小于50m或加强带围成的部分接近正方形或圆形时,有利于结构应力的均匀分布,防裂效果最好。
加固带宽度宜为2m,带两侧应铺设密目铁丝网,并用立杆φ 16 ~ 18 @ 300加固,防止两侧混凝土流入加固带内。施工时外用小膨胀混凝土[膨胀率约为(2 ~ 3) × 10-4],大膨胀混凝土[膨胀率约为(4 ~ 5) × 10-4]灌入加强带时使用,强度等级比两侧高C5。浇筑到另一侧时,改为浇筑小膨胀混凝土,使100 ~ 120 m长的结构能连续浇筑。
大体积混凝土采用“三掺”技术施工时,膨胀剂使混凝土具有较高的膨胀率,缓凝高效减水剂和粉煤灰减少水泥用量和水化,从而减少冷缩,可以较好地解决大体积混凝土的裂缝控制问题。而不是像普通混凝土那样,采用冷却骨料或在混凝土中埋设冷却水管等传统方法。
注意施工和维护。
向施工工人进行详细的交底,使每个工人都明白补偿收缩混凝土的浇筑要领。强化操作者的责任心,加强过程控制和监督,将质量管理落实到具体步骤中。
补偿收缩混凝土的浇筑方法和一般要求与普通混凝土没有严格的区别。现在由于大部分混凝土是泵送的,坍落度大,所以要根据结构位置和大小来选择振动器。振捣应及时、合理,不得漏振、欠振和过振。
对于要分层浇筑的墙体,在振捣上层混凝土时,如果下层混凝土已硬化,但强度仍较低,则必须严格禁止振捣钢筋和振捣方式;梁、板、墙同时浇筑时,可进行二次振捣;混凝土终凝前,应人工抹三遍,特别是大面积的地面;高层建筑的地面必须严格抹灰,防止沉降裂缝的出现,沉降裂缝不仅有碍外观质量,而且会变宽变长,发展成有害裂缝。
补偿收缩混凝土的养护要特别加强,钙矾石这种膨胀晶体的形成需要大量的水。膨胀变形的主要阶段在混凝土浇筑后1 ~ 7天内,应特别加强浇水养护。7 ~ 14d后仍需湿养护,使混凝土的膨胀效应得以发挥。如果不养护或养护不当,就很难起到膨胀剂的补偿作用。
或者楼板比较容易养护,最好蓄水养护;用麻袋或草垫覆盖,定时浇水。竖向墙体结构易产生竖向裂缝,受外界温湿度影响较大。混凝土在浇筑后2 ~ 3天内水化温升最高,但抗拉强度很低。模板拆得早,墙体内外温差大,容易开裂。
因此,墙体浇筑后,要从顶部喷一次水管,墙体拆模时间不得少于3天。拆模后继续养护14天。冬季不能浇水养护时,底板用塑料薄膜和保温材料养护,带模板的墙体养护不少于14d。
补偿收缩混凝土的用量逐年增加。掌握其施工要点是做好补偿收缩混凝土施工的关键工作之一。只要我们不断学习和实践,善于总结经验教训,就能充分了解和掌握补偿收缩混凝土的性质和施工要点,为生产服务。
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