补偿收缩混凝土施工技术方案.doc

补偿收缩混凝土施工技术方案

14
2020年4月19日
资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

重庆斌鑫世纪城超长结构
ZY补偿收缩混凝土施工技术方案

编制人:

审核人:

五洋建设集团股份有限公司
5月30日

一、 工程概况
重庆斌鑫世纪城由重庆斌鑫物业(集团)有限公司投资建设, 由机械部第三设计院设计。根据建筑设计图纸, 该建筑结构超长且复杂, 是集商业、 停车为一体的大型综合商业建筑, 地下三层, 裙房六层。该建筑地下室平面尺寸巨大, 由A区、 B区两部份构成, A区总长143.8米, 总宽约91.4米; B区总长130.0米, 总宽38.4米。地下室底板厚0.12米, 强度等级C30, 外墙强度等级C35~C40, 砼抗渗等级均为P8; 本工程为超长结构, 按设计要求, 地下室底板及挡墙、 负一层梁板、 B层梁板、 一层梁板、 裙房楼板均采用掺ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土。
本工程地下室外墙及每块板均属超长钢筋混凝土结构, 如果按照规范规定, 需要设置后浇带, 后浇带需待两边的混凝土收缩基本稳定(至少30天)以后才能用膨胀混凝土回填, 这样就会延长工期。而且后浇带的清理、 灌缝非常麻烦, 处理不好常常会成为渗漏的隐患。留置后浇带也会影响到结构的整体性。
本工程采用中国建筑材料科学研究院的结构自防水及超长结构无缝施工技术, 以加快施工进度, 缩短工期, 提高结构的整体性, 保证工程的防水质量, 现提供施工方案。

二、 技术措施
(一)、 各部位混凝土的施工方案要点
1、 地下室底板: 底板处加强带及后浇带绑扎密孔铁丝网或钢板网进行分隔, 底板为ZY膨胀剂掺量7%的C30混凝土, 加强带及后浇带为ZY膨胀剂参量10%的C35混凝土。各块底板均要求蓄水养护, 养护期14天, 蓄水高度3~5cm。
2、 地下室挡墙: 墙体等立面结构, 受外界温度、 湿度和风速影响较大, 容易发生纵向裂缝, 为提高墙体补偿收缩能力, ZY膨胀剂掺量为8%。工程实践表明, 因混凝土浇筑完2~3d内水化热温升最高, 而抗拉强度很低, 如果早拆模板, 墙体因水份易被蒸发且内外温差较大而易于开裂。因此, 墙体模板拆除时间宜不少于7d。模板拆除后继续养护至14d。
3、 各层梁板: 同底板。
4、 附加筋: 在电梯井、 墙体等结构开口部位因收缩应力集中易于开裂, 这此部位应适应增加附加筋, 以增强其抗裂能力。
(二)、 底板加强带做法
加强带处混凝土配合比不同于两侧的混凝土, 加强带处混凝土能够与两侧混凝土连续浇灌, 也能够分开浇灌。若连续浇灌, 加强带处混凝土应采用独立的输送设备(如塔吊); 若分开浇灌, 可待加强带两侧混凝土浇完后, 集中浇灌, 但应参照基础大样图(一)之底板伸缩缝大样对冷缝进行防水处理。
加强带处混凝土为掺ZY10%高一个强度等级的大膨胀混凝土。
(三)、 墙体加强带做法
20天后用高一个强度等级的掺ZY10%的C40混凝土回填。
(四)、 后浇带做法
30天后用高一个强度等级的掺ZY10%的混凝土回填。
三、 混凝土配合比设计原则
1、 原材料选择
从材料方面, 混凝土结构裂缝控制的关键措施是应用ZY膨胀剂, 改进混凝土的收缩属性, 消除混凝土内部的收缩应力, 从而抑制混凝土裂缝的发生与发展。除此之外, 还应优选与膨胀剂相适应的水泥、 缓凝型高效减水剂、 活性混合材等。具体要求如下:
(1)、 选用水化热较低的水泥:
水泥水化热混凝土的温度起决定性影响, 而水泥水化热量又取决于水泥品种及其所含的矿物成分, 水泥中硅酸三钙(简称C3S)及铝酸三钙(简称C3A)含量越高, 发热量越大, 水化速度也越快, 出现温峰值也较早。因此, 应尽量采用水化热较低的水泥。
(2)、 掺加缓凝高效减水剂:
在混凝土中有选择的掺加与水泥相适应的缓凝高效减水剂, 能保持混凝土工作性质不变而显著减少伴合用水量、 降低水灰比、 改进和易性、 减少水泥用量、 降低水化热、 减缓水化速度。除有以上效果外, 还能够推迟初凝时间2~6h, 延缓水泥水化热的释放速度, 推迟混凝土放热高峰时间, 延长混凝土升温期, 减少混凝土表面温度梯度。因此, 在配制泵送混凝土时宜采用缓凝高效减水剂。
(3)、 掺加粉煤灰或矿渣粉等活性混合材:
粉煤灰或矿渣粉中铝硅玻璃体含量大于70%, 因之有较高的活性, 在Ca(OH)2和CaSO4·2H2O的激发下, 可大大提高混凝土的后期强度, 并增加混凝土的密实度。在混凝土中掺加水泥用量10~20%以下粉煤灰, 可减少单方水泥用量50~70kg, 显著的推迟和减少发热量, 延缓水泥水化热的释放时间, 降低温升, 从而减少产生温度裂缝的趋向。
对于外墙等养护困难的部位, 由于粉煤灰中含碳量导致混凝土需水量增大, 从而加大混凝土收缩。因此, 对外墙等部位混凝土, 应严格控制粉煤灰的含碳量, 宜选用含碳量小于5%的Ⅰ级粉煤灰。
(4)、 掺加低碱低掺量高性能混凝土膨胀剂(ZY):
在普通混凝土中内掺水泥用量8%左右的低碱低掺量高效混凝土膨胀剂(ZY)配制成的补偿收缩混凝土, 在不影响结构强度的情况下, 能够产生体积膨胀, 主要是因为膨胀剂中的铝酸盐、 硫酸盐等和大量的水化合生成钙矾石(C3A·3CaSO4·32H2O), 体积膨胀123%。它能够抵消普通混凝土固有体积收缩, 在有钢筋及邻位约束的条件下, 改变了混凝土内部的应力状态, 在混凝土内部引入0.2~0.7Mpa的预压应力, 这种预压应力能够抵消或部分抵消导致混凝土开裂的拉应力, 从而避免或大大减轻混凝土的开裂。
(5)、 砂、 石品质要求:
选择良好级配(符合筛分曲线)的粗、 细骨料, 严格控制骨料的规格和质量, 控制水灰比, 减少混凝土内的缺陷, 以达到降低水泥用量的目的。
骨料中如含有超量泥土, 其对混凝土收缩的抑制作用减弱, 当含细粒(＜0.02mm)泥为5%时, 其收缩率比不含泥时增加25.6%。故应严格控制砂石的含泥量不超过规定, 这样可减少混凝土的收缩性, 提高混凝土的抗拉强度; 粗骨料应采用连续级配的石子, 含泥量≤3%。
(6)、 控制单方混凝土用水量:
研究表明, 水泥用量不变时, 用水量每增加10%, 混凝土强度降低20%; 混凝土与钢筋粘结力降低10%, 干缩约增大20%~30%。因此, 严格控制水胶比十分重要, 一般情况下, 混凝土水胶比(W/B)应小于0.50。
2、 补偿收缩混凝土配合比设计
(1)、 原则上, 膨胀剂可掺入五大水泥中使用, 并可与其它混凝土外加剂复合使用。鉴于彼此适应性不同, 应经过混凝土试配优选, 以确定用何种水泥及外加剂。
(2)、 补偿收缩混凝土配合比设计与普通混凝土大致相同, 但除满足设计强度等级和抗渗标号外, 还应达到《混凝土外加剂应用技术规范》(GB119-88)中对补偿收缩混凝土限制膨胀率的规定: ”掺膨胀剂的补偿收缩混凝土水中养护14天的限制膨胀率≥0.015%”的特殊要求(针对本工程具体情况, 一般不应小于0.020%)。
(3)、 膨胀剂为内掺, 其掺量为替换胶凝材料率K。当混凝土中胶凝材料仅为水泥C时, 膨胀剂=C·K, 水泥=C(1-K); 当混凝土中掺入粉煤灰F时, 膨胀剂=(C+F)K, 水泥=C(1-K), 粉煤灰=F(1-K)。水胶比B/W＜0.50。
四、 混凝土的浇筑
(一)、 设计要求及混凝土拌和形式
1、 设计要求:
工 程 部 位
强度、 抗渗等级
ZY掺量
预期限制膨胀率
底 板
C30、 P8
7%
0.015~0.020%
底板后浇带及加强带
C35、 S8
10%
0.035~0.040%
挡 墙
C35、 P8
8%
0.025~0.030%
挡墙后浇带及加强带
C40、 S8
10%
0.035~0.040%
梁 板
C35
7%
0.015~0.020%
梁板后浇带及加强带
C40
10%
0.035~0.040%
2、 拌合形式: 泵送混凝土, 出机SL=20~20cm, 入模SL=16±20cm。
(二)、 原材料情况
见混凝土搅拌站提供的《水泥物理性能试验报告》、 《砂子物理性能试验报告》及《石子物理性能试验报告》。
(三)、 补偿收缩混凝土配合比
见混凝土搅拌站提供的《混凝土配合比报告》。
(四)、 结构自防水混凝土施工技术要求
1、 原材料计量
水泥、 砂、 石、 ZY、 水必须经过计量后才能投入搅拌机, 计量偏差应符合下列要求(按重量计):
水泥、 ZY、 泵送剂、 水: ±1%
砂、 石 ±2%
2、 混凝土搅拌
(1)、 ZY投料应有专人负责, 做到准确可靠, 严格执行混凝土配合比并符合计量要求。
(2)、 及时测定砂、 石的含水量, 以便及时调整混凝土拌合用水量, 严禁随意增加用水量。
(3)、 监理及施工方应不定期抽查搅拌站的配合比及ZY计量准确性。
(4)、 混凝土搅拌时间: 用自落式搅拌机比不掺外加剂的普通混凝土30延长30秒以上, 用强制式则延长10秒以上, 见表1。应严格控制搅拌时间, 确保混凝土拌和均匀。
表1 补偿收缩混凝土搅拌的最短时间(秒)
混凝土坍落度(厘米)
搅拌机机型
搅拌机容积(升)
小于400
400~1000
大于1000
大于3
自落式
120
120
150
强制式
70
70
100
3、 底板混凝土浇灌前准备
检查后浇带及加强带绑扎是否合符要求。
4、 底板及梁板混凝土浇灌
(1)、 在浇灌自防水混凝土前, 模板及钢筋间的所有杂物必须清理干净。
(2)、 底板混凝土连续浇筑, 不得出现冷缝, 必须保证”软结茬”。
(3)、 自防水混凝土振捣必须密实, 不能漏振、 欠振、 也不可过振。振捣时间宜为10~30秒, 以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。振捣时, 快插慢拔, 振点布置要均匀。在施工缝、 预埋件处, 加强振捣, 以免振捣不实, 造成渗水通道, 振捣时应尽是不触及模板、 钢筋、 止水带, 以防止其移位、 变形。
(4)、 混凝土接茬应控制在混凝土初凝之前进行, 以防产生冷结茬, 造成防水隐患。
(5)、 底板混凝土的浇筑方法
基础底板的施工建议沿纵向采用”一个坡度、 薄层浇筑、 循序推进、 一次到顶”的连续浇筑方法, 混凝土自然流淌形成一个斜坡。这种方法能较好地适应泵送工艺, 避免泵管的经常拆除冲洗和接长, 提高泵送效率, 保证及时接缝, 避免冷缝的出现。
在浇筑混凝土时, 在每个浇筑带的前后布置两道振动器, 第一道布置在混凝土的卸料点, 主要解决上部的振实, 第二道布置在混凝土坡角处, 确保下部混凝土的密实。为防止混凝土集中堆积, 先振捣出料口处混凝土, 形成自然流淌坡度, 然后全面振捣, 并严格控制振捣时间、 振捣棒的移动间距和插入深度。
每个浇筑带的宽度应根据现场混凝土的方量、 结构物的长、 宽及供料情况和泵送工艺等情况预先计算好, 避免冷缝的出现。
(6)、 底板成型完, 等表面凝结前必须用木抹子搓压表面, 以防表面龟裂(主要是沉降裂缝、 塑性裂缝), 抹压至少三遍, 最后一遍的收平要掌握好时间, 在混凝土终凝前用木抹子抹压平整。
(7)、 混凝土未达到足够强度以前, 严禁敲打或振动钢筋, 以防产生渗水通道。
5、 底板混凝土养护:
自防水混凝土的养护是保证防水质量的最重要的措施之一, 一定要派专人负责养护工作。养护期14天。
(1)、 开始养护时间: 浇筑硬化12小时后。
(2)、 养护方式:
底板的保温保湿: 底板成型完后, 采用蓄水养护, 蓄水高度不小于3cm。表面覆盖一层塑料薄膜。
地下室500mm高外墙的养护: 在混凝土浇筑完毕终凝后, 应立即挂上麻袋, 拆模时间不少于7天, 从模板的上方浇水养护至少14天。
6、 外墙混凝土浇灌
(1)、 在浇灌自防水混凝土前, 模板及钢筋间的所有杂物必须清理干净。
(2)、 外墙壁混凝土分层浇筑, 每层不超过500mm, 阶梯式逐层推进。
(3)、 自防水混凝土振捣必须密实, 不能漏振、 欠振, 也不可过振。振捣时间宜为10~30秒, 以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。振捣时, 快插慢拔, 振点布置要均匀。在施工缝、 预埋件处, 加强振捣, 以免振捣不实, 渗水通道, 振捣时应尽量不触及模板、 钢筋、 止水带, 以防止其移位、 变形。
(4)、 混凝土接茬时间不得超过120分钟, 以防产生冷接茬, 造成防水隐患。
7、 外墙混凝土养护:
自防水混凝土的养护是保证防水质量的最重要的技术措施之一, 一定要派专人负责养护工作。养护期14天。
(1)、 开始养护时间: 终凝后12小时左右开始养护。
(2)、 养护方式:
外墙壁混凝土的暴露面大, 养护困难, 受阳光直射、 气候变化以及风吹等因素影响, 易因骤冷骤热或急剧干燥而产生开裂现象。因此, 外墙混凝土必须采取有效的养护措施。
混凝土浇筑完后, 1天可松动模板支撑螺栓, 从上部不断浇水。由于混凝土最高温升在3天前后, 为减少混凝土内外温差应力, 减缓混凝土因水分蒸发产生的干缩应力, 墙体应在7天后拆模板。然后淋水养护至14天。
拆模后每两天对外墙有无裂缝进行一次观察, 发现裂缝应及时向建材院反映。
应尽快安排回填土工程。
(五)、 施工缝外侧、 蜂窝麻面处理方法
1、 施工缝接茬处理
在施工缝上继续浇筑混凝土之前, 应将施工缝处的混凝土表面凿毛, 清除浮粒及杂物, 用水冲洗干净, 保持润湿, 再铺上一层20~30mm厚的同标号ZY水泥砂浆, 然后再浇筑混凝土。
2、 外墙施工缝外侧处理
模板拆除后, 施工缝外表面往往露出砂石的明显槎缝, 这是易发生渗水的地方, 为此, 必须要用ZY防水砂浆处理, 具体方法如下:
(1)、 在施工缝上、 下各5厘米沿缝凿毛, 用水清理干净。
(2)、 用内掺7%ZY的水泥净浆, 在表面刷1~2毫米的净浆层; 若不想凿毛, 能够掺入界面剂, 以提高粘结力。
(3)、 净浆层稍干后, 再抹上4~5毫米ZY水泥砂浆, 配合比为(水泥+ZY): 砂: 水=(0.93+0.07): 2.0: 0.38~0.40。
(4)、 压实, 收光。
(5)、 抹面后8~10小时进行洒水养护, 养护期不少于7天。
3、 外墙蜂窝、 麻面处理
(1)、 将蜂窝、 麻面处及裂缝凿成”凹”形槽或”喇叭”形槽, 用水清洗干净, 然后用上述ZY水泥砂浆填补。
(2)、 由于漏振造成的孔洞, 应将砼剔实, 润湿, 支模用内掺9%ZY的豆石砼灌注, 振实, 湿养14天。豆石砼的水胶比小于0.40, 坍落度大于20cm。
(六)、 渗漏补救措施
地下工程的渗漏一般有三种形式: 点的渗漏、 缝的渗漏、 面的渗漏; 根据渗水量的不同又分为慢渗、 快渗、 漏水。治理渗漏时, 需要具体情况具体对待, 对症下药, 选择适宜的材料和工艺, 才能取得事半功倍的效果。
1、 点渗治理
以漏水点为圆心剔成喇叭口, 先用快速堵漏剂堵水, 再用膨胀水泥砂浆抹平。
2、 裂缝渗漏治理的两种方法
(1)、 表面封闭
若裂缝较细, 且属慢渗, 可采用防水宝、 弹性水泥等材料刮涂2~3mm即可。
(2)、 剔凿
若渗漏较严重, 则需将裂缝剔成V型槽, 先用快速堵漏剂堵水, 若裂缝较长, 可分段修堵, 再用膨胀水泥砂浆抹平。
3、 大面积渗漏修堵
修堵大面积渗漏, 应尽量先将水位降低, 创造无水作业条件。若无法降水, 则首先应作好引水工作, 使面漏变线漏, 线漏变点漏, 最后按点漏或线漏进行堵漏防水。大面积渗漏修补材料可选用环氧乳液修补砂浆抹面, 或用防水宝、 弹性水泥等材料刮涂。
(七)、 混凝土质量检测与控制
1、 按GBJ50108《地下工程防水技术规程》规定检测混凝土坍落度、 检查原材料; 称量规定留置抗渗试块。
2、 按GBJ107《混凝土强度检验评定标准》留置抗压强度试块及检验评定。

五洋建设集团斌鑫世纪城项目部
5月30日