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補償收縮混凝土范文1
根據《補償收縮混凝土應用技術規程》(JGJ/T178-2009)中的定義,補償收縮混凝土是指由膨脹劑或膨脹水泥配制的自應力為 0.2~1.0MPa 的混凝土。按膨脹能大小可以將膨脹混凝土分為補償收縮混凝土和自應力混凝土兩類。其中,補償收縮混凝土的自應力值較小,主要用于補償混凝土收縮和填充灌注。用于補償因混凝土收縮產生的拉應力、提高混凝土的抗裂性能和改善變形性質時,其自應力值一般為 0.2~0.7MPa,用于后澆帶、連續澆筑時預設的膨脹加強帶、以及接縫工程填充時,自應力值為0.5~1.0MPa,在這兩種情況下使用的膨脹混凝土,由于自應力很小,故在結構設計中一般不考慮自應力的影響。
當可能產生的最大或穩定的干縮小于或等于最大的自由膨脹率時,則混凝土不會出現收縮產生的裂縫。在補償收縮混凝土中,當混凝土膨脹時,與混凝土接觸的鋼筋對混凝土膨脹產生限制作用,在鋼筋中產生拉應力,混凝土中則建立預壓應力。補償收縮混凝土的補償收縮作用的大小主要取決于混凝土的膨脹能力與鋼筋的限制作用,并通過兩者的共同作用達到防止混凝土出現收縮裂縫的問題。
項目背景
某工藝品加工工業園,均為勞動密集型企業,位于某市的郊區。新建一棟綜合展覽大樓,二層現澆鋼筋混凝土框架結構,長126m、寬81m,建筑面積約為20400㎡。方案設計時,擬在長和寬方向均設置伸縮縫來考慮施工和使用中的溫度應力。建設單位考慮到設置伸縮縫會出現熱橋現象、影響美觀及防水施工困難等問題,提議在設計中不宜設置伸縮縫。設計單位總師辦召集相關設計人員技術會審以后提出框架梁及現澆板均采用補償收縮混凝土,同時在現澆板中設置膨脹加強帶等措施,解決因不設后澆帶出現混凝土收縮變形而導致的開裂問題。
本項目的施工方法
·原材料要求
本項目的膨脹劑選用粉狀低堿鈣礬膨脹劑。該膨脹劑主要用于超長混凝土樓蓋、混凝土自防水屋面、地下混凝土自防水等需要防水和補償收縮的混凝土工程中。膨脹劑檢驗應符合《混凝土膨脹劑》(JC476-98)的標準并嚴格把關,確保該產品質量符合設計和規范要求。
本項目水泥選用巢東水泥廠礦渣525#水泥,黃沙采用六安廠的中砂,實測的含泥量為0.8%。碎石粒徑為5mm至40mm,含泥量實測值為0.7%。
·混凝土的配合比及攪拌技術要求
該工程混凝土的配合比由試驗站先進行試配,同時測定混凝土的膨脹率。實測膨脹率為0.0339-0.0391,小于設計的限制膨脹率(為0.036-0.041),符合要求。C40混凝土(塌落度為50mm-70mm)的施工配合比:水泥(1)、膨脹劑(0.12)、中砂(10.27)、碎石(2.92)、水(0.42)。
因該施工現場位于郊區,混凝土可利用現場條件進行攪拌?;炷链怪边\輸采用塔式起重機垂直運送至作業面,水平運輸則采用小推車運輸,膨脹劑由專人負責采用小包裝與水泥同時加入。
·膨脹加強帶劃分及處理要求
本項目縱向和橫向長度分別為126m和81m,如果不處理則不符合《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)的相關規定,又要求不能設置伸縮縫,故垂直縱向和垂直橫向分別設2條和1條膨脹加強帶,其中垂直縱向和橫向的膨脹加強帶帶寬分別為3m和2m。垂直縱向的膨脹加強帶采用后澆式膨脹加強帶(即與常規的后澆帶的澆筑方法相同),垂直橫向的膨脹加強帶采用連續式膨脹加強帶(即膨脹加強帶部位的混凝土與兩側相鄰混凝土同時澆筑)。膨脹加強帶混凝土強度應提高一級,內摻符合配合比的膨脹劑,應在兩側結構變形達到基本穩定時澆筑(一般為結構完工后兩個月時),膨脹加強帶的加強筋設置要求見結構施工圖。
·混凝土的澆筑、養護和檢測技術要求
樓面混凝土澆筑前應進行“三檢”并對鋼筋進行驗收,符合要求后才能進行下道工序?;炷翝仓r梁板應同時澆筑,本項目采用的澆筑方法是:先將梁根據高度分層澆搗成階梯型,當達到板底位置時與板的混凝土一起澆搗,隨著階梯型的不斷延長,則可連續向前推進,傾倒混凝土的方向應與澆筑方向相反。當澆筑柱梁及主次梁交叉處的混凝土時,鋼筋較密集特別是上部鋼筋又粗又多,既要防止混凝土下料困難,又要注意砂漿擋住混凝土下不去,本項目在這一部分混泥土澆筑時改用細石混凝土澆筑。同時,將振搗棒頭改用片式并輔以人工搗固配合,樓面混凝土振搗密實。澆筑混凝土時安排了專人觀察模板是否下沉與變形、模板密實和漏漿、支撐立桿是否走動等情況。
本項目的補償收縮混凝土是利用礦物質在水化過程中形成鈣礬石,產生合理膨脹,不斷填充混凝土中的孔隙,降低孔隙率。補償收縮混凝土的養護質量直接影響混凝土的膨脹效果,尤其是早期養護。本項目早期采用了覆蓋舊麻袋澆水養護的方法,七天后則灑水養護至第十四天。通過建成的實際效果來看,采用的養護方法是合適的,保證了混凝土的養護質量。
在施工過程中要根據規定設置150mm*150mm*150mm的標養及同條件試塊,經過有資質的檢測機構檢測,強度滿足要求后根據要求進行板、梁模板的拆除。
結論
補償收縮混凝土范文2
土結構施工裂縫的方法之―。
關鍵詞:裂縫控制 補償收縮混凝土配合比設計施工及養護
一、 前言
為配制補償收縮混凝土,最常用的方法是在混凝土中摻加膨脹劑。摻加膨脹劑配制的補償收縮混凝土與普通混凝土一樣,必須循設計、施工、材料三者緊密結合的方式來解決混凝土的裂縫問題。在設計配筋和施工合理的條件下,衡量補償收縮混凝土補償收縮能力的最重要的指標是混凝土的限制膨脹率。在應用中,必須根據采用的水泥、外加劑等原材料情況,以及設計上的配筋分布和配筋率情況、工程部位的約束狀態、構件的尺寸、混凝土的標號、施工面積、混凝土的塌落度、是否摻加粉煤灰、膨脹劑的質量等進行合理的抗裂混凝土配合比設計。在設計和試配補償收縮混凝土配合比時,除對混凝土的強度、抗滲等指標進行檢驗外,最重要的是進行混凝土限制膨脹率的測試,根據工程不同部位約束的大小,來設計混凝土限制膨脹率的大小,從而確定膨脹劑的合理摻量。因而,為很好地控制混凝土裂縫。在圖紙設計時,要注意配筋和配筋率,在混凝土施工前。要做好補償收縮混凝土配合比的設計。
二、 配筋和配筋率的影響
從整體上講,應用補償收縮混凝土控制混凝土的裂縫,宜采用小直徑、小間距的配筋形式,綜觀混凝土的裂縫分布情況??梢钥闯??;煲赏恋装宓牧芽p容易控制。而墻體混凝土的豎向裂縫較難控制,這是因為,底板的配筋率及鋼筋的分布基本都滿足補償收縮混凝土配筋率的要求,且底板所受的外約束也較小,而墻體混凝土所受的外約束較多,鋼筋間距較底板大。在補償收縮混凝土的應用中,筆者體會到,墻體的水平配筋間距不宜超過150mm,直徑宜為Φ12-16的帶肋鋼筋。在此基礎上,適當提高膨脹劑的摻量;使混凝土的限制膨脹率達到1.5/萬以上,配合適當的養護措施,在混疑土標號不超過C40的情況下,墻體混凝土的豎向裂縫能得到較好的控制,甚至在進行超長施工的情況下,也能有效控制混凝土不產生豎向裂縫。
三、 補償收縮混凝土的配合比設計
在進行補償收縮混凝土的配合比設計時,除應進行常規的試驗外,還應增加對混凝土的限制膨脹率的設計、測試內容。
1、 膨脹劑的選擇
目前市場上膨脹劑的品種很多,質量存在參差不齊,在合格的膨脹劑中,產品的性能也不盡相同,其膨脹率的大小存在高低之別。有的膨脹劑雖然膨脹率高,但干空的收縮率很大,存在膨脹與收縮“落差”太大的現象。因而在選擇膨脹劑時,必須檢驗膨脹劑的膨脹率。只有對膨脹劑的質量有了充分的了解,才能選擇適宜的膨脹劑。
2、 補償收縮混凝土配合比設計原則:
國標CBJll9―88(混凝土外加劑應用技術規范)對補償收縮混凝土應達到的限制膨脹率作了規定,即水中14天的限制膨脹率大于1.5/萬。而目前,大多數的試驗室只建立了膨脹劑標準中的檢測方法和膨脹劑的質量進行控制,但尚無建立起混凝土的限制膨脹率的檢測手段,在進行補償收縮混凝土配合比設計、試配時,僅進行混凝土的和易性、塌落度、塌落度損失、抗壓強度等指標試驗,有防水要求時,再增加抗滲試驗內容,對于混凝土是否確實具有微脹性,無法進行檢測,導致沒有具體數據。
研究表明,在固定膨脹劑摻量的情況下,混凝土的限制膨脹率遠小于砂漿的限制膨脹率,而砂漿的限制膨脹率又遠小于凈漿的限制膨脹率,這是因為影響混凝土的限制膨脹率的因素遠多于砂漿凈漿,除砂、石、水泥品種、水灰比、砂率等對混凝土的限制膨脹率有影響外。以下因素對混凝土的限制膨脹率起著顯著的作用,如膨脹劑的摻量、外加劑、混凝土塌落度、混凝土凝結時間、混凝土標號及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰摻量等。
1)、膨脹劑的摻量
有些觀點認為,只要摻加了膨脹劑。配制的混凝土就是微膨脹混凝土。這是一個錯誤的觀點。因為膨脹劑摻量不足或膨脹劑的膨脹率偏低時,其所產生的少量的鈣礬石晶體僅起填充混凝土的毛細孔的作用,即提高了混凝土的抗滲性,所產生的微膨脹非常小,補償收縮混凝土收縮的能力遠遠不夠,混凝土剩余的收縮變形遠大于混凝土的極限延伸率。只有生成較多的鈣礬石晶體產物時,混凝土才會產生良好的微膨脹性。膨脹劑摻量越低,混凝土的限制膨脹率越小。提高膨脹劑的摻量能顯著提高餛凝土的膨脹率。因而,應根據所配制的混凝土的限制膨脹率的大小來確定膨脹劑的摻量。
2)、外加劑
混凝土外加劑標準中規定,一等品外加劑28天的混凝土收縮率比不大于125%,合格率28天的混凝土收縮率比不大于135%。一般在推薦摻量下,28天摻外加劑的混凝土與空白混凝土的收縮率比在115―129%的范圍內。從以上可知,外加劑是增大混凝土收縮的,并且,摻量越大,混疑土的收縮越大。目前,大多數工程采用泵送混凝土施工,外加劑已成為混凝土的第五組分。因而在配制泵送補償收縮混凝土時,應適當提高膨脹劑的摻量。
3)、混凝土塌落度
混凝土的塌落度越大,在同一膨脹摻量下?;炷恋南拗婆蛎浽叫 9什捎帽盟突炷習r,要配制抗裂性好的補償收縮混凝土,必須提高膨脹的摻量。
4)、混凝土凝結時間
混凝土的凝結時間太短,水泥的水化反應較快,混凝土的早期收縮現象較大,混凝土的凝結時間太長,膨脹劑的膨脹能大都分消耗在塑性階段。膨脹劑的混凝土的凝結時間宜控制在l0―20小時的范圍內。一般厚度的構件采用下限,大體積混凝土采用上限。
5)、混凝土標號和每方混凝土中的水泥用量
縱觀混凝土的裂縫情況,低標號的混凝土開裂較輕,高標號的混凝土開裂較重?;炷翗颂栐礁?,每方混凝土中的水泥用量越大,混凝土的收縮越大,因此,必須相應提高膨脹劑的摻量。
6)、粉煤灰
在混凝土中摻加適量的粉煤灰,可明顯改善混凝土的和易性,降低大體積混凝土的水化熱,控制混凝土的溫差收縮應力。但粉煤灰對混凝土干縮率的影響目前還沒有統一的觀點,有的人認為粉煤灰增大混凝土的干縮率,有的人認為基本無影響。不管粉煤灰是增大還足不影響混凝土的干縮率,它對摻膨脹劑的混凝土的膨脹率是有影響的。在配制補償收縮混凝土時,必須把粉煤灰的量計入到膠凝材料中,即計算膨脹劑摻量時,應把粉煤灰的量一并加到水泥中計算。否則,混凝土的限制膨脹率明顯偏低。
因此,在配制補償收縮混凝土配合比時,應增加混凝土限制膨脹率的檢測項目,對混凝土是否確實具有微膨脹性進行實際檢測。只有這樣,才能更好地或用補償收縮混凝土來控制混凝土的裂縫。
3、 不同工程部位混凝上限制膨脹率大小的設計
在混凝土工程裂縫分布情況中。底板混凝土不易開裂,墻體混凝土產生豎向裂縫現象比較普遍,樓板和粱的開裂現象比墻體略輕一些。
因此,在進行補償收縮混凝土配合比設計時,膨脹劑的摻量要根據所要求的限制膨脹率進行確定。
四、 補償收縮混凝土的施工及養護方法
在施工過程中,應嚴格控制混凝土的原材料質量和用量,嚴格按混凝土的配合比拌制混凝土?;炷恋乃涠纫刂坪茫盟突炷恋娜肽K涠炔灰顺^200mm.為防止或減少混凝土表面的龜裂現象,必須重視混凝土表面的二次抹壓工作。抹壓的次數和時間要掌握好,可有效地減少餛凝土表面的龜裂現象。
補償收縮混凝土的養護工作很重要。特別是一些大體積混凝土,摻加膨脹劑后。必須嚴格控制混凝土的降溫速率和混凝土的內外溫差,做好養護工作。
補償收縮混凝土范文3
【關鍵詞】補償收縮混凝土;裂縫
2. Shanxi Pingyang Heavy Industry Machinery Co., Ltd.HoumaShanxi043002)
【Abstract】This article discussed FEA mechanism of action in concrete discussion and put forward concrete only for FEA adequate moisture conservation and rational design of expansion agent can effectively play the role of the control concrete cracks.
【Key words】Shrinkage-compensating concrete; Crack
1. 引言
在現代混凝土工程中,預拌混凝土的大量應用極大地提高了建筑物結構的強度,但是由于預拌混凝土的高流動性、高砂率等一些特點,使得混凝土結構的裂縫問題顯得比以往更加嚴重。如何對結構裂縫采取有效的控制已成為所有預拌混凝土公司必須面對的問題。根據施工經驗,應對混凝土采取綜合的防裂措施,才能對混凝土的裂縫進行有效的控制。
上世紀八十年代中期,我國開始進行混凝土膨脹劑的研制與工程應用。在混凝土中摻加適當FEA而制成的補償收縮混凝土,在剛性防水屋面結構自防水應用方面也有很多的工程應用。但是長期以來,由于設計和施工單位對膨脹劑的片面認識,這項技術在控制混凝土結構裂縫方面沒有取得應有的效果。本文也正是基于此,重新從膨脹劑的機理出發來探討,利用膨脹劑控制混凝土裂縫的施工措施。
2 . 機理分析
FEA以適量摻入(等量取代水泥)混凝土中,在混凝土凝結硬化的初期1-14d齡期內可生成大量膨脹結晶水化物-水化硫鋁酸鈣(C3A·3CaSO4·32H2O)即鈣礬石,使混凝土產生適當體積膨脹用以補償混凝土的收縮,在鋼筋、鄰位等的約束下,可在混凝土中建立0.2~0.7MPa的預壓應力,其壓應力大致可抵消混凝土干縮時所產生的拉應力,同時也推遲了混凝土的收縮過程,使其抗拉強度得到較大增長,當混凝土開始收縮時,足以抵消混凝土收縮應力的作用,從而防止或減少混凝土收縮裂縫。
FEA在水化生成鈣礬石過程中需要大量的水,鈣礬石分子中有32個水分子,更需要大濕度的環境,尤其是在混凝土澆筑早期,如果濕度不夠,那么即使是延長養護實際也再難達到其極限膨脹值,可見對補償收縮混凝土進行充分的保濕養護是保證其充分水化的必要條件。
膨脹劑的膨脹作用除了有大小不同之外,更重要的是應合理地發揮其作用的時間。膨脹作用應當在混凝土具有一定強度的一段時間內以一定的速率增長,才能發揮其最佳效果。如果太早則因強度不夠或是混凝土尚有一定塑性時膨脹能力被吸收而發揮不出來。如果膨脹太遲則又會因混凝土已具備較高強度,膨脹作用又可能破壞了已形成的結構,所以只有全面了解膨脹劑的作用機理,并合理地控制影響其的各個因素,才能使補償收縮混凝土的使用取得理想效果。
膨脹劑的膨脹作用主要發生在混凝土澆注的初期(1-4d),一般在14d以后其膨脹率就趨于穩定。這時也是水泥水化的重要階段。如果在混凝土澆注之后沒有對混凝土進行充分的保濕養護,混凝土會大量脫水,這種情況下,由于水化反應的停止,會加大混凝土的收縮,使得混凝土的裂縫提前出現,同時由于水化所需求的水供應缺乏,會出現或者由于硫鋁酸鈣水化不充分形不成足夠的膨脹值,或者膨脹率大于水泥水化速度而影響了強度的發展,甚至膨脹能力被尚有塑性的混凝土“吸收”,這樣摻加FEA后不僅沒有對防裂起到效果,反而會加劇混凝土的開裂,所以本文作者也正是要通過本文呼吁廣大的施工技術人員,希望大家提高對FEA混凝土養護等影響因素的重視。 轉貼于
3 . FEA混凝土的配合比設計
3.1原材料的選取。
粗骨料:選用運城市新絳縣產公稱粒徑5~31.5mm,含泥量0.9%,連續級配,質量優良的碎石。
細骨料:選用運城市新絳縣產細度模數2.6,含泥量1.5%,質量合格,級配合理的中砂。
水 泥:選用運城市新絳縣威頓水泥廠生產的威頓牌P.S.A42.5低堿水泥。
粉煤灰:選用河津市電廠生產的優質Ⅱ級磨細粉煤灰,其密度2.50g/cm3,需水量比96%,45μm方孔篩篩余18.5%。
外加劑:選用北京生產的一種復合型MNC-P2高效減水劑。其摻量3.2%,減水率26.7%,7d抗壓強度比166%,28d抗壓強度比139%。
混凝土膨脹劑:選用石家莊市功能建材有限公司生產的FEA混凝土膨脹劑
3.2補償收縮混凝土的配合比設計。通過對在試驗階段技術指標的統計分析,并參考了一些國內外的技術資料,表明在保證混凝土工作性能的前提下,選用較低的砂率(38~42%),對控制混凝土的收縮裂縫有明顯的作用。優質粉煤灰摻和料的使用不僅對改善混凝土的工作性能有作用,而且由于我們選用的是需水量比小于100%的優質粉煤灰,對降低混凝土的用水量從而減少混凝土的收縮裂縫也有益處。
在選取FEA膨脹劑時,通過對不同摻量下(6~12%)混凝土的性能比較,發現較小的摻量時(6%),混凝土的膨脹效應不明顯,而較大的摻量(14%)又由于增大混凝土的用水量對混凝土的抗裂不利,而且用于防止裂縫的補償收縮混凝土因限制膨脹率不大,所以最后確定以8%作為工程應用中理想的摻量。
現以我公司施工的某工程為例介紹我們應用該技術的情況。該工程為一14層辦公樓,對結構的裂縫要求非常嚴格,又由于是在多風季節的春天施工,我們考慮該工程的重要性及特殊性,采用綜合的防裂措施來控制樓板的裂縫
4. 施工控制
如上所述,雖然補償收縮混凝土在我國開始使用已經有許多年,在理論及實踐方面都已經有許多積累,但是由于目前在建筑工程中裂縫的普遍出現,使得我們應當對補償收縮混凝土的防裂機理及施工技術做更加深刻的研究,以使這項技術在建筑工程中發揮有效的作用。
需要特別指出的是,不是摻加了膨脹劑的混凝土就一定不會開裂了。有時我們在工程施工中會發現不摻膨脹劑還好,一摻反而有裂縫。實際上膨脹劑防止裂縫不是萬能的,必須與諸多條件配合起來才能有效,其中養護不好是在施工中最容易出現的問題,尤其是在炎熱或者干燥的天氣。摻加FEA的補償收縮混凝土需要比普通混凝土更加嚴格的養護措施才能發揮其膨脹作用,保濕養護是補償收縮混凝土施工中最重要的環節。
摻有膨脹劑的混凝土必須加強養護,在混凝土澆注后的1-14d必須采取濕養護,以保證早期膨脹量得以充分發揮,避免后期膨脹過大留下隱患。考慮到施工進度的影響,如果采用覆蓋草簾的辦法困難,則在混凝土終凝以后即開始進行澆水養護,澆水次數以能保持混凝土表面濕潤為宜,養護天數不少于14天。
補償收縮混凝土增加混凝土自應力作用必須在鋼筋等的限制作用下才能產生,而不能自由膨脹,因此應當選擇適宜的配筋率以利于混凝土產生較大的自應力,配筋率以1.0~1.5%為宜。
5. 結論
在我們施工許多工程中,利用這項技術,并對混凝土施工全過程及后期的養護做全過程的跟蹤控制,特別對施工單位強調對混凝土的養護制度,在所有的工程中有效地把裂縫控制在規范要求的范圍內,業主對工程質量非常滿意。 混凝土膨脹劑不是萬能的,不是在混凝土只要摻加了膨脹劑就一定能控制混凝土的開裂,使用FEA而配制的補償收縮混凝土應通過合理的設計,并對混凝土進行充分的保濕養護,才能對控制混凝土裂縫有顯著效果,所以在施工中,要克服不敢使用膨脹劑的消極心理,對膨脹劑的應用應有客觀的認識,同時也應避免摻加了膨脹劑就萬事大吉,不注意對混凝土的養護的盲目樂觀思想,只有這樣。才能真正使膨脹劑在控制混凝土裂縫方面發揮有效的作用。
參考文獻
[1]王鐵夢 工程結構裂縫控制 中國建筑工業出版社 1998
[2]卓尚木等 鋼筋混凝土結構事故分析與加固 中國建筑工業出版社
補償收縮混凝土范文4
Abstract: Shrinkage-compensating concrete is a new kind of concrete developed from cast-in-place poured concretestructure in recent years. Through adding some amount of expansion agent in ordinary concrete, after its hydration could produce some volume of expansion, under the constraints of steel and adjacent place, establishing 0.2 MPa~0.8 MPa compressivepre-stress,which could offset the stress of concrete hardening process so that there are no concrete cracks and leakage and achieve the long-term of concrete seamless construction. The use of this kind of material could ensure the housing quality for construction companies. Combing the practical experience, the paper summarizes the theory of shrinkage compensating concrete and discusses the specific construction technology of shrinkage compensating concrete.
關鍵詞:補償收縮混凝土;裂縫;養護
Key words: shrinkage compensation concrete;cracks;maintenance
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)18-0080-02
1補償收縮混凝土控制裂縫的原理
現時市場上的膨脹劑大部分都是硫鋁酸鹽型膨脹劑,其膨脹源是鈣礬石(C3A?3CaSO4?32H2O)。為配制補償收縮混凝土,最常用的方法是在混凝土中摻加膨脹劑。摻加膨脹劑配制的補償收縮混凝土與普通混凝土一樣,必須將設計、施工、材料三者緊密結合的方式來解決混凝土的裂縫問題。而認為只要摻加了膨脹劑,就能控制混凝土不產生裂縫的概念是錯誤的。因為,在設計配筋和施工合理的條件下,衡量補償收縮混凝土補償收縮能力的最重要的指標是混凝土的限制膨脹率。在應用中,必須根據采用的水泥、外加劑等原材料情況,以及設計上的配筋分布和配筋率情況、工程部位的約束狀態、構件的尺寸、混凝土的標號、施工面積、混凝土的塌落度、是否摻加粉煤灰、膨脹劑的質量等進行合理的抗裂混凝土配合比設計。在設計和試配補償收縮混凝土配合比時,除對混凝土的強度、抗滲等指標進行檢驗外,最重要的是進行混凝土限制膨脹率的測試,根據工程不同部位約束的大小,來設計混凝土限制膨脹率的大小,從而確定膨脹劑的合理摻量。
當混凝土膨脹時受到鋼筋或其他限制物的限制,鋼筋則因混凝土的膨脹而伸長,此時在鋼筋中產生拉應力,在混凝土中相應產生壓應力,這種壓應力能夠抵消導致混凝土開裂的全部或部分拉應力,在混凝土中產生0.2-0.8MPa預壓應力,能有效地補償混凝土的干縮和冷縮,從而避免混凝土的開裂。同時,大量的鈣礬石晶體填充了混凝土的毛細孔縫,改善了混凝土的孔結構,使毛細孔變細、減小,增加了致密性,顯著提高了混凝土的抗裂防滲性能及耐久性和抵抗周圍環境介質侵蝕的能力。適用于結構自防水、抗裂防水混凝土和超長混凝土結構的無縫施工等場合。
2補償收縮混凝土的配合比設計
在進行補償收縮混凝土的配合比設計時,除應進行常規的試驗外,還應增加對混凝土的限制膨脹率的設計、測試內容。
2.1 膨脹劑的選擇目前市場上膨脹劑的品種很多,質量存在參差不齊,甚至還存在不合格、假冒、偽劣的產品。在合格的膨脹劑中,產品的性能也不盡相同,其膨脹率的大小存在高低之別。有的膨脹劑雖然膨脹率高,但干空的收縮率很大,存在膨脹與收縮“落差”太大的現象。因而在選擇膨脹劑時,必須檢驗膨脹劑的膨脹率。只有對膨脹劑的質量有了充分的了解,才能選擇適宜的膨脹劑。
2.2 補償收縮混凝土配合比設計原則研究表明,在固定膨脹劑摻量的情況下,混凝土的限制膨脹率遠小于砂漿的限制膨脹率,而砂漿的限制膨脹率又遠小于凈漿的限制膨脹率,這是因為影響混凝土的限制膨脹率的因素遠多于砂漿凈漿,除砂、石、水泥品種、水灰比、砂率等對混凝土的限制膨脹率有影響外。以下因素對混凝土的限制膨脹率起著顯著的作用,如膨脹劑的摻量、外加劑、混凝土塌落度、混凝土凝結時間、混凝土標號及每立方米混凝土中水泥的用量、粉煤灰摻量等。
①膨脹劑的摻量。有些觀點認為,只要摻加了膨脹劑。配制的混凝土就是微膨脹混凝土。這是一個錯誤的觀點。因為膨脹劑摻量不足或膨脹劑的膨脹率偏低時,其所產生的少量的鈣礬石晶體僅起填充混凝土的毛細孔的作用,即提高了混凝土的抗滲性,所產生的微膨脹非常小,補償收縮混凝土收縮的能力遠遠不夠,混凝土剩余的收縮變形遠大于混凝土的極限延伸率。只有生成較多的鈣礬石晶體產物時,混凝土才會產生良好的微膨脹性。膨脹劑摻量越低,混凝土的限制膨脹率越小。提高膨脹劑的摻量能顯著提高餛凝土的膨脹率。因而,應根據所配制的混凝土的限制膨脹率的大小來確定膨脹劑的摻量。②外加劑。混凝土外加劑標準中規定,一等品外加劑28天的混凝土收縮率比不大于125%,合格率28天的混凝土收縮率比不大于135%。一般在推薦摻量下,28天摻外加劑的混凝土與空白混凝土的收縮率比在115%-129%的范圍內。從以上可知,外加劑是增大混凝土收縮的,并且,摻量越大,混疑土的收縮越大。目前,大多數工程采用泵送混凝土施工,外加劑已成為混凝土的第五組分。因而在配制泵送補償收縮混凝土時,應適當提高膨脹劑的摻量。③混凝土塌落度?;炷恋乃涠仍酱?在同一膨脹摻量下,混凝土的限制膨脹越小。故采用泵送混凝土時,要配制抗裂性好的補償收縮混凝土,必須提高膨脹的摻量。④混凝土凝結時間?;炷恋哪Y時間太短,水泥的水化反應較快,混凝土的早期收縮現象較大,混凝土的凝結時間太長,膨脹劑的膨脹能大都分消耗在塑性階段。膨脹劑的混凝土的凝結時間宜控制在10-20小時的范圍內,一般厚度的構件采用下限,大體積混凝土采用上限。⑤混凝土標號和每方混凝土中的水泥用量??v觀混凝土的裂縫情況,低標號的混凝土開裂較輕,高標號的混凝土開裂較重?;炷翗颂栐礁?每方混凝土中的水泥用量越大,混凝土的收縮越大,因此,必須相應提高膨脹劑的摻量。⑥粉煤灰。在混凝土中摻加適量的粉煤灰,可明顯改善混凝土的和易性,降低大體積混凝土的水化熱,控制混凝土的溫差收縮應力。但粉煤灰對混凝土干縮率的影響目前還沒有統一的觀點,有的人認為粉煤灰增大混凝土的干縮率,有的人認為基本無影響。不管粉焊灰是增大還足不影響混凝土的干縮率,它對摻膨脹劑的混凝土的膨脹率是有影響的。在配制補償收縮混凝土時,必須把粉煤灰的量計入到膠凝材料中,即計算膨脹劑摻量時,應把粉煤灰的量一并加到水泥中計算。否則,混凝土的限制膨脹率明顯偏低。
補償收縮混凝土范文5
近幾年來,砼外加劑在我國建筑工程中得到廣泛的應用,在眾多的外加劑中,膨脹劑以其在水泥中摻入可制成補償收縮砼和具有良好的抗滲性能,而被大量應用于地下、水中等建筑物、大體積砼、屋面與廁浴間防水、構件補強等抗裂防滲的鋼筋砼結構工程中,取得了良好的經濟效益和社會效益。但在使用過程中,因配制運用不當而造成砼工程裂滲事故時有發生,不僅影響了建筑物的使用功能,而且危及了結構的安全性和耐久性。
一、摻膨脹劑補償收縮砼的作用機理
鋼筋砼結構產生裂縫原因很復雜,就材料而言,砼干縮和溫差收縮是主要原因。摻入膨脹劑后,砼適度膨脹,砼中的鋼筋對它的膨脹產生限制作用,鋼筋本身也因與砼一起膨脹而產生拉應力,同時砼產生壓應力。根據國內常用的補償收縮砼的技術要求,砼在濕養期間,在配筋率u=O.8%試驗條件下,它產生的限制膨脹率為O.02%~O.03%,在砼中建立的預壓應力為0.2~O.7Mpa,這一預壓應力能夠抵消導致砼開裂的全部或大部分應力,與此同時,推遲了砼收縮的產生過程,抗拉強度在此間能獲得較大幅度的增長,當砼收縮開始時,其抗拉力已經增長到足以抵抗收縮應力,從而防止或減少砼收縮開裂,并使砼致密化,提高了結構的防滲能力,達到結構自防水效果,這就是摻膨脹劑補償收縮砼的抗裂作用機理。
二、關于膨脹劑的選用及摻量
膨脹劑主要功能是補償砼硬化過程中的千縮拉應力和部分水化熱引起的溫差應力,從而能使砼中的孔隙濺小,毛細孔徑減小,提高砼的密實性,防止或減少結構產生有害裂縫。要真正發揮砼補償收縮的作用,膨脹劑的選用及摻量是關鍵。目前在國內的市場上膨脹劑的品種有10多種,質量存在參差不齊,甚至還存在不合格、假冒、偽劣的產品。在合格的膨脹劑中,產品的性能也不盡相同,有的膨脹劑雖然膨脹率高,但干燥的收縮率很大,存在膨脹與收縮“落差”太大的現象。根據《砼膨脹劑》JC476標準的確定,應檢查其三項指標:一是堿含量≤O.75%,二是水中7d限制膨脹劑≥O.025%,三是最大摻量(替代水泥率)≤12%,凡膨脹劑中堿含量超過O.75%。摻量超過12%者,均屬淘汰產品,不得使用。因此,在選擇膨脹劑時,不能單純根據廠家的介紹宣傳廣告資料,進行盲目選擇。那種認為只要摻加了膨脹劑,配制的砼就一定能控制砼不產生裂縫,“一摻就靈"的思想觀念是錯誤的。在選定膨脹劑的同時,還需注意膨脹劑的摻量。膨脹劑摻量的高低,應根據不同結構部位,科學地摻入不同數量膨脹劑;才能達到補償收縮的要求,對補償收縮砼,膨脹劑的最低摻量不能低于6%,否則將難以達到抗裂防滲的效果。此外,在選用膨脹劑時,還需注意各類膨脹劑的適用范圍,如氧化鈣類膨脹劑不能用于海水或有侵蝕性水的工程,硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣類一氧化鈣類膨脹劑不能用于長期處于環境溫度為80。C以上的工程,與其他外加劑復合使用時,必須經試驗確定外加劑的品種和摻量,不得濫用等等。
三、關于水泥及粗、細骨料的選擇
膨脹劑的摻入會使砼的早期水化熱提高,為防止或減少砼溫度裂縫,在配制補償收縮砼時,水泥用量不宜過大,選擇水泥品種時,不得選用硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥和高鋁水泥,宜選擇標號不應低于32.5的低水化熱的水泥,有抗滲要求的補償收縮砼的水泥用量不應小于320kg/m3,當摻入摻合料時,其水泥用量不應小于280 kg/m3。骨料的品質對配制補償收縮砼有很大的影響,主要體現在骨料砂漿界面粘結強度、骨料彈性模置和骨料的強度上,如果是采用泵送砼方式,則在考慮可泵性的同時,要綜合考慮砼早強性和后期強度。如果骨料是碎石,需經過二次破碎,使碎石基本無棱角,并減少針片狀顆粒的含量,粒徑控制在小于30mm。細骨料要求使用干凈的河砂。嚴格按高標準控制砂中云母含量、硫化物含量、含泥量及壓碎指標值。細度模數選用2.6~3.1的中砂為宜。不宜選用砂巖類山砂、機制砂、海砂,此類砂對膨脹砼的膨脹率影響非常大。
四、關于摻和料摻量
在混凝土中摻加適量的摻和料,可明顯改善混凝土的和易性、減少水泥用量、降低大體積混凝土的水化熱、控制混凝土的溫差收縮應力、提高新拌及硬化混凝土性能。但在使用摻和料時,還應嚴格控制SO3的含量。因硫酸鹽與硅酸鹽發生反應后,生成鈣礬石。如果SO3含量過大,生成的鈣礬石過多,則會引起混凝土的體積的不穩定,降低混凝土耐久性,這種現象在學術上稱為“水泥桿菌”。需要注意的是,在計算補償收縮混凝土的配合比時,應把膨脹劑摻量、粉煤灰摻量一并加到水泥中計算,三者的最少用量不應小于300kg/m3,否則,混凝土的限制膨脹率明顯偏低。
五、關于膨脹劑的計量
當前較多施工現場或攪拌站沒有專門的測定膨脹劑砂漿和混凝土限制膨脹劑的儀器設備,也沒有專門的檢驗人員,民工加料有隨意性,多采用鍬、勺、碗等非計量器具添加外加劑或以斗代秤加料,很難達到正負2%的計量誤差。有的承包人為了多賺錢,故意讓民工不按混凝土配合比摻入足夠膨脹劑,原設計摻膨脹劑12%,實際只摻7%,造成澆筑的混凝土的膨脹劑效應極低,這樣的工程,即使用了膨脹劑,混凝土仍將開裂。
六、高度重視養護工作
膨脹劑加入到混凝土中,拌水后生成大量的膨脹劑結晶體鈣礬石,膨脹結晶體鈣礬石的生成需要水,因此在澆筑后1~7d內是膨脹變形的主要階段,應特別加強澆水養護,7~14d仍需濕養護,以保證此期間混凝土表濕連續充足,、確保膨脹率能達到設計預期的峰值,充分發揮混凝土的膨脹效應。工程實踐表明,因混凝土澆筑完3~4d內水化熱溫升最高,而抗拉強度很低,如果早拆模板,墻體內外溫差較大而易于開裂。因此,墻體模板拆除時聞宜不少于5d。墻體澆筑完后,應從項部設水管噴淋,模板拆除后繼續養護至14d。如果忽視對澆筑后早期的養護,養護方法或措施不當將會導致膨脹混凝土抗裂與抗滲性能受到不同程度的損害,嚴重的還會造成質量事故。
補償收縮混凝土范文6
一、 無縫施工原理
無縫施工的基本原理是根據收縮應力的分布,用相應的膨脹應力予以補償。在收縮應力較大的部位摻加膨脹劑做成膨脹加強帶,其它部位拌制微膨混凝土從而取消后澆帶,實現無縫施工。膨脹加強帶所建立的預壓應力,與混凝土抵抗收縮變形所產生的拉應力能達到補償平衡,這是無縫設計的關鍵。依據的理論基礎是工程院院士吳中偉教授在《膨脹混凝土》一書中指出的:膨脹混凝土在鋼筋或臨位限制下,膨脹能作功,產生預壓應力,它可抵消收縮產生的拉應力,并推遲了收縮的產生過程,混凝土抗拉強度在此期間能獲得增長。當混凝土開始收縮時,其抗拉強度已增長到足以抵抗收縮引起的拉應力,從而防止和減少收縮裂縫的出現。在混凝土中摻加適量的膨脹劑,通過水泥的化學反應,使混凝土產生適量膨脹,在鋼筋和臨位限制下,在鋼筋混凝土中建立0.2~1.0MPa的預壓應力,可大致抵銷砼收縮時產生的拉應力,防止混凝土開裂。根據結構不同的部位,調整膨脹劑摻加量,在結構收縮應力最大的部位采用大膨脹混凝土(即膨脹加強帶),在結構收縮應力較小的部位采用微膨脹混凝土,以使混凝土的收縮拉應力得到大小適宜的補償。采用這種辦法,可以不留或少留伸縮縫,提高結構的整體性,減少留縫給施工帶來的麻煩,從而加快施工進度,并節約工期和施工管理費用。 吳中偉院士提出,采用水化熱低、又有一定膨脹性能的補償收縮混凝土、同時加以適當的溫控措施,就可以做到既經濟合理、又能有效地解決超長混凝土結構的開裂問題。
二、 膨脹加強帶的設置
膨脹加強帶的設置與配筋率的確定要根據工程結構的具體情況并結合設計要求,經過對混凝土結構方面的收縮應力分析,確定膨脹加強帶的位置。后澆膨脹加強帶部分要增加部分溫度應力的補償鋼筋。膨脹加強帶的位置宜布置在拉應力較大、配筋變化及截面突變的部位及應力集中的部位。
三、混凝土配合比設計
膨脹混凝土用于超長結構無縫施工,其限制膨脹率設計和設定非常重要,膨脹率偏小,則補償收縮能力不足,無縫施工難以實現,膨脹率過大,對混凝土強度有明顯的影響。配制高性能補償收縮混凝土在混凝土中摻加適量的高性能膨脹劑 ,通過水泥的化學反應,使混凝土產生適量膨脹,在鋼筋和臨位限制下,鋼筋混凝土中建立的0.2~1.0MPa預壓應力,可大致抵消砼收縮時產生的拉應力,防止混凝土開裂。根據結構不同的部位,調整膨脹劑的摻加量。在結構收縮應力最大的部位采用大膨脹混凝土(即膨脹加強帶),在結構收縮應力較小的部位采用微膨脹混凝土,以使混凝土的收縮拉應力得到大小適宜的補償。采用這種辦法,可以不留伸縮縫,提高結構的整體性,減少留縫給施工帶來的麻煩,從而加快施工進度,并節約工期和施工管理費用。 采用以上措施后,還必須做好混凝土的配合比設計和試配工作 。
四、無縫混凝土施工工藝
1、無縫混凝土澆筑 。采用間歇式無縫施工的方法,即在施工中,依據加強帶位置,采用分段施工,釋放熱量。按照膨脹加強帶的位置確定混凝土澆筑方向。第一段混凝土澆筑時,用小膨脹混凝土向膨脹加強帶方向澆筑,澆筑完第一段混凝土后3 天才能進行第二段混凝土的澆筑,第二段混凝土澆筑時,采用二臺泵進行,先用小膨脹混凝土向第一段膨脹加強帶方向澆筑,在接近膨脹加強帶位置時,提前1.5 小時用一臺泵配合塔吊進行膨脹加強帶混凝土澆筑,等膨脹加強帶混凝土澆筑完畢后,再用小膨脹混凝土澆筑加強帶兩側;其余段按照第二段方法施工。在混凝土澆筑至膨脹加強帶附近時,應注意使振動棒插搗點與密目快易收口網保持距離不小于30cm,并不得過振。在混凝土澆筑時,注意嚴防其它部位混凝土進入膨脹后澆帶內,以免影響混凝土結構質量。嚴禁混凝土散落在尚未澆筑的部位,以免形成潛在的冷縫或薄弱點。澆筑混凝土前的潤管砂漿采用灰斗集中收集,拆管排除故障或其它原因造成的廢棄混凝土及時清理干凈,嚴禁進入工作面。
2 、無縫混凝土抹面。 為閉合樓板混凝土的早期裂縫,并使混凝土摟面平整,專門安排2班工人,在混凝土澆筑后24小時內,對混凝土表面進行搓平收壓,隨后進行大面找平趕壓搓平一次,待混凝土將要初凝前,用木抹子在普遍搓平一次,以閉合收水裂縫,并隨即用塑料毛刷均勻掃毛,保證面層紋路均勻,混凝土達終凝后立即進行養護。