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摘 要:综述了混凝土无缝施工原理,结合无缝混凝土施工工艺论述了该技术在混凝土结构中的应用技术及质量控制要点。
关键词:收缩 补偿 膨胀
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0075-01
现代建筑中混凝土结构裂缝会对结构安全带来严重影响而受到工程界广泛关注,虽然当前规范规定允许构筑物产生一定范围的裂缝,因而要实现无缝施工则应从各方面着手,采取有效措施以提高混凝土性能,方可实现混凝土无缝施工。
1 混凝土无缝施工原理
混凝土无缝施工则是坚持“抗放兼施、以抗为主”,结合收缩应力的分布给予相应的膨胀应力补偿,并在收缩应力较大的部位掺加膨胀剂作为膨胀加强带,其他部位则拌制微膨胀混凝土施工而取消后浇带,最终实现无缝施工。混凝土结构中若要实现不设置伸缩缝则应降低混凝土温差和收缩或提高混凝土的极限拉伸值,因提高拉伸值很难实现,所以只有降低混凝土水化热和收缩,控制因温差或收缩导致的拉应变,最终实现不设置伸缩缝,具体实施中可通过在混凝土内掺加适量膨胀剂而形成补偿收缩混凝土,通过水泥的化学反应而实现混凝土产生适量膨胀,并在钢筋和邻位约束下在钢筋内产生预压应力以抵消混凝土硬化过程中产生的干缩和水化热冷缩出现的拉应力,最终避免混凝土出现开裂,水化过程中生成的钙矾石晶体可填充、切断和堵塞毛细孔缝隙的作用,从而大大提高混凝土密度及结构自防水能力,同时可通过在混凝土内掺加粉煤灰和缓凝剂以降低因水化热产生的温度梯度来协调因温度应力和混凝土初期结构强度,也可降低温度裂缝出现的几率,提高混凝土的体积稳定性。其中加强带所生成的预压应力可实现同因抵抗收缩变形产生的拉应力达到补偿平衡是无缝施工的关键[1]。
2 混凝土结构无缝施工技术
2.1 施工准备
施工前应准备好施工所用的机械设备、材料、劳动力和技术等,其中材料包括混凝土原材料以免因材料短缺导致施工中断而生成冷缝,劳动力选择应选择素质较高、作风过硬的队伍,并把好资质关,尤其是特殊工种的上岗关;技术方面则应结合工程实际情况做好混凝土试配材料、材料检验及技术交底等工作。
2.2 混凝土制作
混凝土搅拌时骨料投加宜采用经鉴定合格的磅秤计量,外加剂则应采用量杯计量以保证其计量准确,最终应控制骨料的计量误差控制在±3％范围内,水泥、水和掺合料及外加剂的计量误差控制在±l％范围内;混凝土拌合最终应保证拌合料颜色均匀一致为止,以防掺加的外加剂凝结而导致拌合物泛黄,最终影响施工进度。
2.3 混凝土运输
该类混凝土运输应先用适量的水泥润浆以润滑泵管,混凝土运输中应保持连续供应,若在高温季节施工则应在混凝土输送管外壁包裹一层麻袋,并对其进行洒水湿润,若运输途中发生堵塞则应及时查明原因以便于恢复泵送,同时应保证泵管固定良好。
2.4 大面积混凝土浇筑
在进行大面积混凝土浇筑时应防止混凝土进入膨胀后浇带内而影响设置效果,应弃置混凝土浇筑前的润浆管,并将施工中因故障或其他原因造成的废气混凝土,严禁其进入工作面,混凝土浇筑过程中应设专人对钢筋、模板以及支撑系统进行检查,一旦发生移位现象则立即修复,应保证顶板钢筋水平骨架及足够的钢筋撑脚或钢支架,并应对钢筋重要节点部位采取加固措施;浇筑过程中应控制混凝土的下料高度,若浇筑大截面柱子时应适当调整中间部位支撑钢筋间距以免因钢筋密集影响混凝土浇筑,混凝土下料时应尽量下伸泵管以减小混凝土自由坠落高度而出现离析现象;若采用分层浇筑则应将分层浇筑为阶梯型,当混凝土到达板底位置时方可与板面混凝土同时浇筑,之后随着阶梯型不断向前延伸,后期梁板混凝土同时浇筑,分层浇筑第一层混凝土浇筑应放慢下料速度,待梁底充分振实后方可进行第二层下料,并保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进,并保证每层在振实后方可继续下料[2]。
混凝土振捣应快插慢拔,并保证插入下层混凝土深度不少于5cm,振捣棒移动间距不应超过振动棒作用范围的1.5倍,上层混凝土振捣应在下层混凝土初凝前进行,对结构预埋件、预留孔洞周边及钢筋密集等特殊部位应采用小的振捣棒振捣;应确保混凝土振捣时间,每个振捣部位的振捣时间应适当延长以表面出现浮浆并不在下沉为宜,最终控制混凝土表面光滑、无麻面、无气泡冒出为止;第一次混凝土振捣后待其初凝前应进行第二次振捣,最终振捣完毕后应将表面用木杠刮平,浇水后再用木抹子压平、压实,在施工缝和预埋件部位以及插筋部位应用木抹子抹平而严禁用振捣棒摊铺混凝土。
2.5 膨胀加强带施工
膨胀加强带内混凝土内掺加膨胀剂以提高其抗伸缩能力和强度,加强带内钢筋应联通且在其上下附加15%左右的纵向附加筋,钢筋两端伸出加强带2.0m左右以保证其与两侧混凝土连接牢固,该部位混凝土应提高一个强度等级以提高加强带的刚性;施工中可参照加强带位置采取分段施工,并控制相邻施工段内混凝土浇筑时间间隔,并可在加强带部位留置施工缝,施工缝内设置遇水膨胀类止水带;在前段混凝土浇筑时可用小膨胀混凝土向膨胀加强带方向浇筑,浇筑完第一段后3d后方可浇筑第二段混凝土,第二段浇筑时应先用小膨胀混凝土向第一段膨胀加强带方向浇筑,在接近加强带位置时提前对膨胀加强带内混凝土浇筑,加强带内混凝土浇筑完毕后再用小膨胀混凝土浇筑加强带两侧混凝土,浇筑加强带附近混凝土时应保持振捣点与密目收口网保持一定距离,并防止过振[3]。
混凝土浇筑时应严防其他部位混凝土进入后浇带内而影响混凝土结构质量,同时应严禁混凝土撒落在未浇筑的部位而形成潜在的冷缝或薄弱点,应用灰斗集中收集混凝土浇筑前的润管砂浆,并应及时清除拆管或故障排除时导致的废弃混凝土,严禁其进入工作面。
2.6 混凝土养护
浇筑后的膨胀混凝土只有充分进行湿养方可发挥其膨胀效能,因而浇筑后应派专人进行养护,并建立严格的养护制度予以执行,养护时间应不少于14d,在混凝土收抹平整后应及时进行覆盖养护,在养护期间内应经常喷洒雾状水以保持其湿润环境减少混凝土干缩。
2.7 后掺减水剂
若在高温季节施工则易导致混凝土坍落度大而降低工作性能,若因其他原因延误入模时间则会增大混凝土坍落度而不能满足泵送要求,该种情况下严禁加入生水,而应掺加少量减水剂以补偿和恢复混凝土坍落度损失,后掺法可显著提高其减水作用,并有良好的坍落度补偿作用,但采用后掺法的混凝土在运输中应保证其快速搅拌以免影响质量。
3 结语
混凝土结构无缝施工技术可从根本上避免裂缝的生成,避免因裂缝导致结构性能被破坏,在施工所用的补偿收缩混凝土设计时应结合要求限制膨胀率确定膨胀剂掺加量,在混凝土拌合时应随时检测其限制膨胀率,并应加强浇筑后的混凝土养护以有效避免补偿收缩混凝土的急剧收缩而有效防止裂缝生成。
参考文献
[1] 叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工[M].中国建筑出版社,1987.
[2] 彭艳群.浅析地下室混凝土结构无缝施工技术[J]．建材发展导向,2011(2).
关键词:收缩 补偿 膨胀
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0075-01
现代建筑中混凝土结构裂缝会对结构安全带来严重影响而受到工程界广泛关注,虽然当前规范规定允许构筑物产生一定范围的裂缝,因而要实现无缝施工则应从各方面着手,采取有效措施以提高混凝土性能,方可实现混凝土无缝施工。
1 混凝土无缝施工原理
混凝土无缝施工则是坚持“抗放兼施、以抗为主”,结合收缩应力的分布给予相应的膨胀应力补偿,并在收缩应力较大的部位掺加膨胀剂作为膨胀加强带,其他部位则拌制微膨胀混凝土施工而取消后浇带,最终实现无缝施工。混凝土结构中若要实现不设置伸缩缝则应降低混凝土温差和收缩或提高混凝土的极限拉伸值,因提高拉伸值很难实现,所以只有降低混凝土水化热和收缩,控制因温差或收缩导致的拉应变,最终实现不设置伸缩缝,具体实施中可通过在混凝土内掺加适量膨胀剂而形成补偿收缩混凝土,通过水泥的化学反应而实现混凝土产生适量膨胀,并在钢筋和邻位约束下在钢筋内产生预压应力以抵消混凝土硬化过程中产生的干缩和水化热冷缩出现的拉应力,最终避免混凝土出现开裂,水化过程中生成的钙矾石晶体可填充、切断和堵塞毛细孔缝隙的作用,从而大大提高混凝土密度及结构自防水能力,同时可通过在混凝土内掺加粉煤灰和缓凝剂以降低因水化热产生的温度梯度来协调因温度应力和混凝土初期结构强度,也可降低温度裂缝出现的几率,提高混凝土的体积稳定性。其中加强带所生成的预压应力可实现同因抵抗收缩变形产生的拉应力达到补偿平衡是无缝施工的关键[1]。
2 混凝土结构无缝施工技术
2.1 施工准备
施工前应准备好施工所用的机械设备、材料、劳动力和技术等,其中材料包括混凝土原材料以免因材料短缺导致施工中断而生成冷缝,劳动力选择应选择素质较高、作风过硬的队伍,并把好资质关,尤其是特殊工种的上岗关;技术方面则应结合工程实际情况做好混凝土试配材料、材料检验及技术交底等工作。
2.2 混凝土制作
混凝土搅拌时骨料投加宜采用经鉴定合格的磅秤计量,外加剂则应采用量杯计量以保证其计量准确,最终应控制骨料的计量误差控制在±3％范围内,水泥、水和掺合料及外加剂的计量误差控制在±l％范围内;混凝土拌合最终应保证拌合料颜色均匀一致为止,以防掺加的外加剂凝结而导致拌合物泛黄,最终影响施工进度。
2.3 混凝土运输
该类混凝土运输应先用适量的水泥润浆以润滑泵管,混凝土运输中应保持连续供应,若在高温季节施工则应在混凝土输送管外壁包裹一层麻袋,并对其进行洒水湿润,若运输途中发生堵塞则应及时查明原因以便于恢复泵送,同时应保证泵管固定良好。
2.4 大面积混凝土浇筑
在进行大面积混凝土浇筑时应防止混凝土进入膨胀后浇带内而影响设置效果,应弃置混凝土浇筑前的润浆管,并将施工中因故障或其他原因造成的废气混凝土,严禁其进入工作面,混凝土浇筑过程中应设专人对钢筋、模板以及支撑系统进行检查,一旦发生移位现象则立即修复,应保证顶板钢筋水平骨架及足够的钢筋撑脚或钢支架,并应对钢筋重要节点部位采取加固措施;浇筑过程中应控制混凝土的下料高度,若浇筑大截面柱子时应适当调整中间部位支撑钢筋间距以免因钢筋密集影响混凝土浇筑,混凝土下料时应尽量下伸泵管以减小混凝土自由坠落高度而出现离析现象;若采用分层浇筑则应将分层浇筑为阶梯型,当混凝土到达板底位置时方可与板面混凝土同时浇筑,之后随着阶梯型不断向前延伸,后期梁板混凝土同时浇筑,分层浇筑第一层混凝土浇筑应放慢下料速度,待梁底充分振实后方可进行第二层下料,并保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进,并保证每层在振实后方可继续下料[2]。
混凝土振捣应快插慢拔,并保证插入下层混凝土深度不少于5cm,振捣棒移动间距不应超过振动棒作用范围的1.5倍,上层混凝土振捣应在下层混凝土初凝前进行,对结构预埋件、预留孔洞周边及钢筋密集等特殊部位应采用小的振捣棒振捣;应确保混凝土振捣时间,每个振捣部位的振捣时间应适当延长以表面出现浮浆并不在下沉为宜,最终控制混凝土表面光滑、无麻面、无气泡冒出为止;第一次混凝土振捣后待其初凝前应进行第二次振捣,最终振捣完毕后应将表面用木杠刮平,浇水后再用木抹子压平、压实,在施工缝和预埋件部位以及插筋部位应用木抹子抹平而严禁用振捣棒摊铺混凝土。
2.5 膨胀加强带施工
膨胀加强带内混凝土内掺加膨胀剂以提高其抗伸缩能力和强度,加强带内钢筋应联通且在其上下附加15%左右的纵向附加筋,钢筋两端伸出加强带2.0m左右以保证其与两侧混凝土连接牢固,该部位混凝土应提高一个强度等级以提高加强带的刚性;施工中可参照加强带位置采取分段施工,并控制相邻施工段内混凝土浇筑时间间隔,并可在加强带部位留置施工缝,施工缝内设置遇水膨胀类止水带;在前段混凝土浇筑时可用小膨胀混凝土向膨胀加强带方向浇筑,浇筑完第一段后3d后方可浇筑第二段混凝土,第二段浇筑时应先用小膨胀混凝土向第一段膨胀加强带方向浇筑,在接近加强带位置时提前对膨胀加强带内混凝土浇筑,加强带内混凝土浇筑完毕后再用小膨胀混凝土浇筑加强带两侧混凝土,浇筑加强带附近混凝土时应保持振捣点与密目收口网保持一定距离,并防止过振[3]。
混凝土浇筑时应严防其他部位混凝土进入后浇带内而影响混凝土结构质量,同时应严禁混凝土撒落在未浇筑的部位而形成潜在的冷缝或薄弱点,应用灰斗集中收集混凝土浇筑前的润管砂浆,并应及时清除拆管或故障排除时导致的废弃混凝土,严禁其进入工作面。
2.6 混凝土养护
浇筑后的膨胀混凝土只有充分进行湿养方可发挥其膨胀效能,因而浇筑后应派专人进行养护,并建立严格的养护制度予以执行,养护时间应不少于14d,在混凝土收抹平整后应及时进行覆盖养护,在养护期间内应经常喷洒雾状水以保持其湿润环境减少混凝土干缩。
2.7 后掺减水剂
若在高温季节施工则易导致混凝土坍落度大而降低工作性能,若因其他原因延误入模时间则会增大混凝土坍落度而不能满足泵送要求,该种情况下严禁加入生水,而应掺加少量减水剂以补偿和恢复混凝土坍落度损失,后掺法可显著提高其减水作用,并有良好的坍落度补偿作用,但采用后掺法的混凝土在运输中应保证其快速搅拌以免影响质量。
3 结语
混凝土结构无缝施工技术可从根本上避免裂缝的生成,避免因裂缝导致结构性能被破坏,在施工所用的补偿收缩混凝土设计时应结合要求限制膨胀率确定膨胀剂掺加量,在混凝土拌合时应随时检测其限制膨胀率,并应加强浇筑后的混凝土养护以有效避免补偿收缩混凝土的急剧收缩而有效防止裂缝生成。
参考文献
[1] 叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工[M].中国建筑出版社,1987.
[2] 彭艳群.浅析地下室混凝土结构无缝施工技术[J]．建材发展导向,2011(2).