补偿收缩混凝土在某综合楼地下室工程中的应用.pdf

江苏建筑 2 0 1 3年第 3 期 ( 总第 1 5 5期) 9 5 补偿收缩混凝土在某综合楼地下室工程中的应用 曹国祥 张 守治 ( 江苏顺通建设集团有限公司 ， 江苏南京 2 1 0 0 0 8 ； 江苏省建筑科学研究院有限公司， 江苏南京 2 1 0 0 0 8 【 摘 要】 文章介绍了补偿收缩混凝土在江苏省农村信用社联合社综合楼地下室工程中的应用情况。以补偿收缩混凝土 限制膨胀 率为 目标 通过理论 分析 、 实验室试验和现场抽样检 测证实 了在复杂施工条件 下， 高效膨胀剂的掺加可有效补偿混 凝 土 自收缩 、 温度收缩和干燥收缩等， 降低结构开裂风险。 【 关键词】 膨胀剂； 补偿收缩混凝土； 混凝土配合比 中图分类号】 T U 5 2 8 文献标识码 B 文章编号】 1 0 O 5 6 2 7 0 2 0 1 3 ) o 3 0 0 9 5 0 3 Ap p l i c a t i o n o f t h e S h r i n k a g e - Co mp e n s a t i n g Co n c r e t e i n S o me Un i o n Bu i l d i n g Ba s e me n t C AO Gu o x i a n g Z HANG S h o u - z h i ( 1 J i a n g s u S h u n t o n g C o n s t r u c t i o n C o ， L t d ， N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 0 8 C h i n a ； 2 J i a n g s u R e s e a r c h I n s t i t u t e o f B u i l d i n g S c i e n c e C o ， L t d ， N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 0 8 C h i n a ) Ab s t r a c t ：Ap p l i c a t i o n o f t h e s h rin k a g e - c o mp e n s a t i n g c o n c r e t e i n J i a n g s u p r o v i n c e r u r a l c r e d i t u n i o n b u i l d i n g b a s e me n t wa s i n t r o d u c e d i n t h i s p a p e r W i t h t h e g o al o f e n o u g h l i mi t e d e x p a n s i o n r a t e o f s h ri n k a g e c o mp e n s a t i n g c o n c r e t e a n d c o n s i d e r a t i o n t o t h e wo r k a b i l i t y ，i t wa s c o n fi r me d t h a t t h e e f fi c i e n t e x p a n s i o n a g e n t c o u l d c o mp e n s a t e t h e a u t o g e n o u s s h rin k a g e ， t e mp e r a t u r e s h r i n k a g e a n d d r y i n g s h rin k a g e o f c o n c r e t e e f f e c t i v e l y a n d r e d u c e s t r u c t u r e c r a c k i n g ris k u n d e r c o mp l i c a t e d c o n s t ric t i o n c o n d i t i o n s t h r o u g h t h e o r e t i c al a n aly s i s ， l a b o r a t o r y t e s t a n d fi e l d s a mp l i n g t e s t F a v o r a b l e e n g i n e e r i n g e f f e c t wa s a c h i e v e d Ke y wo r d s ：e x p a n s i v e a g e n t ； s h ri n k a g e c o mp e n s a t i n g c o n c r e t e ； c o n c r e t e mi x r a t i o 0 前 言 江苏省农村信用社联合社综合楼工程由江苏省农村信用 社联合社兴建 工程场地位于南京市建邺区河西新城区 在江 东中路与金沙江东街交 汇处 。该工程建筑面积 7 9 0 0 0 m2 其 中地下 2 5 4 0 0 m 2 。工程结构类型 为框 筒结构结合钢结 构 、 预应 力 结构 。 地下 2层 ， 底 板埋 深 约 1 0 0 in， 主楼 地上 3 2 层 ， 主楼檐 口高度 1 3 9 4 m、 裙楼地上 4层 。 檐 口高度 2 3 m。 混凝土设计强度 等级 C 4 0 抗 渗标号 P 8 ， 属大体 积混凝土 。 地 下室属于超长的钢筋混凝土结构 结构及工程地质 条件 复杂 ， 施工技术要求 高。 除必须 满足强度 、 刚度 、 整体性和耐 久性要 求外 还存在超长结构 裂缝 控制机结构防水问题 。 如 何控 制混凝土硬化期间 由于水泥水化过程释放 的水 化热所 产 生的温度应力和混凝土失水干燥所产生 的干缩应 力的共 同作用 导致混凝 土结构 的开裂 破坏结构 防水密 封性 及耐 久性 ， 将成 为混凝 土配合 比设 计 、 施工技术 的关键 。为了提 高工程 地下室结 构的抗裂 防渗能力 地下室 底板 、 外墙 、 顶 板 及 后 浇 带 均 采 用 江 苏 博 特 新 材 料 有 限公 司 生 产 的 S B T J M。 一 ( C ) 低碱型混凝 土膨胀剂 ， 配 制补偿收缩 混凝土 施工 。 本文结合此工程讨论如何正确使用补偿 收缩混凝 土。 1 补偿收缩原理 目前用来解释补偿收缩混凝土 的基本抗裂原 理主要有 3种【l 1 。 用膨胀来抵消全部或部分 收缩 这种说法容 易被误认 为混凝土 的 自由膨胀率大 于 自由收缩率 就可以保 证不出现 收缩 。 即混凝土不开裂。事实上 。 只有 自由收缩被 限制才会 导致混凝土开裂 而 自由膨胀率大 的混凝土不一定具 有足 够 的膨胀能来产生足够 的限制膨胀 第二种解释是用适量 的限制膨胀来补偿最大 的限制收 缩 。这是经过长期对膨胀混凝土 的实践和认识 。 直到 2 0世 纪 6 o年代才被广泛接受 的补偿 收缩 原理。 第三种解释是用膨胀能概念 不论是补偿收缩还 是 自 应力 ， 产 生这 两种 功能的根源均是混凝土的膨胀能。 膨胀能 产生 的限制膨胀用 来抵消干燥 、 降 温 、 荷载 、 结 构形式 等原 【 收稿日 1 2 0 1 3 - 0 3 2 0 作者简介】 曹 国 祥 ， ( 1 9 5 3 一 ) ， 江 苏 顺 通 建 设 集 团 有 限 公 司 ， 高 级 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 3年第 3期 ( 总第 1 5 5期 ) 水 中养护 1 4 d限制膨胀率 0 0 2 5 0 0 3 0 ： ( 3 ) 膨胀加强带混凝 土 ： 入模坍落度 1 6 0 m m 1 8 0 m m， 水 中养护 1 4 d限制膨胀率 0 0 3 5 0 0 4 0 混凝土试 验配合 比见表 1 实验室测 试测试结 果见表 2 由表 中试 验结 果可以看出 ， 混凝土配合 比设定合理 ， 满足 标准规范要求 。 5 补偿收缩混凝土施工技术要点 5 1 原材料计量 补偿收缩混凝土配合 比设计 的关键是确定膨 胀剂的掺 量 以获得合适 的限制膨胀率 。 在混凝土结构 中基 于早 期膨 胀产生 一定 的预 压应力 ， 用来抵 消收缩 ， 防止混 凝土开裂 。 因此补偿混凝土 的各种原材料应采用专 用计 量设 备进行准 确计量 。 计量设备应定期校验 使 用前进行零点校核 。 原材 料每盘称量 的允许偏差应符合下列要求 ： 水泥 、 粉煤灰 、 矿 粉 、 膨 胀剂 、 水 、 减水剂 的称 量允 许偏 差 1 以内 ； 砂 、 碎石的称量允许偏差 2 以内。 为 了进一步精确控制膨胀剂 的量 ， 针对底板 、 侧墙 及膨 胀 加强带混凝土 的配合 比试配方案 通过与膨胀剂 生产厂 家沟通， 定制生产3 2 k g ， 袋、 4 2 k 11 5 8 k g 袋的S B T J M 。 一 ( C )低碱型混凝土膨胀 剂产品 ，确保每方混凝 土使用 l 袋 。 5 2 混凝 土搅拌 膨胀剂的投料应做到准确可靠 严格执行混凝 土配合 比设计要求 。 试验室技术人员应对膨胀剂 、 减水剂的投料进 行 2 4 h 跟 班监 督 及 时监测砂 、 碎石 的含水量 以便及时调整混凝 土拌合 水 用量 严禁 随意增加用水量 保证混凝土坍落度 的精 确控 制 。 对 混凝 土配合 比的执行及膨胀剂 、减水剂的计量 准确 性建立定期或不定期抽查制度 确保混凝土质量稳定性。 补偿 收缩混凝土搅拌时间应在普通混凝土搅拌时 间的 基础上 延长 3 0 s 以上 以确保膨胀剂 在混凝土拌合物 中均 匀 分散 5 - 3 混凝土浇筑 订购混凝土时应注 明使用部位 防止不 同部 位的混凝 土浇错 。在计划浇筑 区段 内连续浇筑 ， 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 。 浇筑现场严禁加水 ， 保 证混凝 土坍落度符合配合 比设计 要求 。 超长无缝设计关键技术在后浇膨胀加强带上 因此设计 施工时应特别加以注意 。膨胀加强带浇筑前 ， 应将先期浇筑 的混凝 土表面清理干净 充分湿润。 混凝土浇筑时 ， 膨胀加强 带的两侧需用密孑 L 铁丝网拦隔 以防小膨胀混凝土混入加强 带 。注意严防其它部位混凝土进入膨胀后浇带内 以免影响 设置效果 ， 同时 ， 严禁 混凝土 散落在 尚未浇筑 的部位 以免 形成潜在的冷缝或薄弱点 补偿收 缩混凝土振捣 必须密实 ， 不能漏 振 、 欠振 、 也不 可过振 。混凝土应采用高频机械振捣密实 振捣时 间一般 1 0 s 为宜 ， 应使混凝土表面浮浆 、 无气泡 ， 不下沉为止。 使用 插入式振动器应做到快插慢拔 ，插点要均匀排列 ，逐点移 动 。 按顺序进行 。 不得遗漏 ， 做到均匀密实 。 移 动间距不 大于 振动棒作用半径 的 1 5倍 与模板 的距离不应 大于其作用 半径的 O 5倍 。 严 禁用振动棒振动钢筋下料 钢板止水带 的 部位应 采用人工插捣 底板 、 顶板混凝土浇筑完毕 ， 在 混凝 土终 凝前必须用木 抹刀或钢抹 刀搓 压混凝土表面 以防止表 面出现裂 缝f 主要 是沉降裂缝 、 塑性收缩裂缝1 ， 抹压 共 2 3遍 。底板 、 顶板混 凝土原浆收面后 应立 即进行养护 。 5 4 混凝 土养护 补偿 收缩混凝 土的养 护对 其使 用效 果的影响是非常大 的 ， 必须加 以重视 ， 每个施 工段 均设 立专 人负责养护工作。 底板 、顶板 混凝 土采用覆 盖塑料薄膜 和防火草帘 的保 温保 湿的养 护方式 ：侧墙 混凝 土采 用带模养 护 7 d以上 ： 冬 季施工期 间 侧墙混凝土拆模后要及时覆土 回填 顶板混凝 土要采 用保 温覆 盖的方式 越冬 ( 下转第 1 0 8页 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 0 8 江苏建筑 2 0 1 3年第 3期 ( 总第 1 5 5期 ) 表 6 不 同促进剂不 同添加量 乙组分的制备 表 7 不 同促 进剂不 同添加量配 制的乙组分与 甲组分 复配后 性能检 测 剂的添加 ， 其与固化剂复配后添加量 过大时( 6 ) 涂膜柔韧 性反而降低 ， 效果不佳 ， 用量在 3 的时候 ， 可 以得 到最佳 的 涂膜性 能 ， 并且 D 0 5 9 0是 反应 型固化促 进剂 。 涂料成 膜后 不会析 出与迁移 ， 故 对涂膜 的耐久性不会产 生影 响。D 0 5 9 0 用量 在 3 时 与 6 5 0复配 后 可 以满 足标 准 要 求 但是 与 D 0 1 1 5复配后柔 韧性能更佳 涂膜 柔韧性 l mm 适用期在 2 h左右 可以满足绝大部分施工使用 需求 。 3结 语 环氧树脂底漆具有 良好的渗透性 可以很好 的提 高建 筑物表面 的强度 能够很 好的附着 在建 筑物 基层 上 从 而为 面漆 的装饰作用提供 了更好的保障 。 ( 1 ) 环 氧树脂底漆选用长链 的环氧树脂 制得 的产品 。 涂 膜干燥后其柔韧性 比较好 不易开裂。 ( 2 )部分厂家 的改性脂肪胺 固化剂与环氧树脂 复配之 后 能够得 到性能较好 的涂膜 。但成本较高 并且适用 期一 般 。 ( 3 ) 普通非反应型促进剂在涂膜固化后 能够 暂时提高 涂膜性 能 但随着时间的推移会迁移和析出 易对涂膜 性能 产 生负面影 响 ( 4 ) 改性 聚酰胺固化剂 ( D 0 1 1 5 ) 中添加重量 比为 3 的 固化型促进 剂( D 0 5 9 0 ) 后 与大分子量 的 6 1 0 1 环氧树 脂复 配后可以制得常温固化的高柔韧性 的环氧树 脂底漆 促进 剂过量后会使交联 固化密度增大 涂膜变脆 并且适用期变 短 。 参考文献 【 1 】齐姝婧 ， 殷 丽文 ， 宋丕双 ， 郑邦嫜 国 内外环氧树 脂 生产 现状及 市场分析 专论 综述 ， 2 0 1 2 ， 2 2 ( 5 ) ： 8 4 - - 8 9 2 2 何睿 环氧 树脂市场 消费与发展 趋势 】 中 国涂料 ， 2 0 0 6 ， 2 ( 1 6 ) ： 2 4 2 7 【 3 】 侯雪光 ， 王卫华 环氧 固化 剂的研究现状 与未来 】 粘接 ， 2 0 0 8 ， 1 ， 2 9 ( 1 ) ： 4 9 - 5 1 ， 5 7 ( 上接第 9 7页 ) 5 5 混凝土施工质量控制 为 了控制混凝土裂缝 必 须加 强混 凝土质量检查 保证 施工质量 。 在浇筑混凝土期间 值班人员要负责检查混凝土 的调配 、 浇筑和养护 ， 使其始终处于控制状态 。 混凝 土施工工艺 检查的重点 是膨 胀加 强带 的预 留 、 混 凝 土浇筑 、 施工缝的处理 、 底板 和顶 板混凝 土表面的二次抹 面 ， 养护覆盖是否符合设计与施工方案的规定 。 混凝土浇筑 时应控 制好拆 除模板 、 撤除养护覆盖物 中申请 的执行情 况 并检查混凝 土的凝结 时间是否满足连续作业 需要 6结语 由于采 用科 学的混凝 土配合 比设计 及合 理的施工组织 方案 有力 的保证 了补偿 收缩 混凝 土技 术在江苏省农村信 用 社联 合社 综合楼底 下工 程中的成 功应 用 ， 底板 、 侧墙和顶 板混凝 土均 未出现有害 裂缝 。 得 到建设方 、 设计 单位 、 监理 单位的一致认可。 通过本工程的成功应用 表明 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人手 实现“ 抗” 与“ 放 ” 的有机结 合 ， 是解决混凝土收缩开裂的一种有效途径 。 该工程 的成功 归功于建设方 、 设计 院 、 施 工方和监理 通力协作 ， 证 明了科 学 的设计方 案、 良好的施工技术 、 优质 的膨胀剂 以及严格的 施 工与养护 要求是可 以解决 地下室超 长结构开裂 的难题 对 类似 工程 具有 一定 的借 鉴意义。 参考文献 【 1 】吴中伟 ， 张鸿直 膨胀 混凝 土【 M】 北京 ： 中国铁道 出版社 ， 1 9 90 2 】 GB 5 0 0 1 0 - 2 0 1 0混凝土结构设计规 范【 s 】 北京 ： 中国建筑 工 业 出版 社 2 0 1 0 3 j G J T1 7 8 - 2 0 0 9补偿收缩混凝土应 用技术规 范【 S 】 北京 ： 中国建 筑工业出版社 2 0 0 9 【 4 】 王铁 梦 工程结构 裂缝控制 【 M】 北京 ： 中 国建 筑工业 出 版 社 1 9 9 7 【 5 】 G B 5 0 1 1 9 2 0 0 3混凝土外加剂应 用技 术规 范【 S 】 北京 ： 中 国建筑工业出版社 2 0 0 3 6 】6 G B 5 0 2 0 8 2 0 0 2地下防水工程质量验收规范【 s 】 b 京： 中 国建筑 工业 出版社 2 0 0 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m