超长混凝土抗裂

2024-08-21

超长混凝土抗裂(精选3篇)

超长混凝土抗裂 篇1

1 引言

混凝土的抗裂性是其最重要的性能指标之一, 直接影响工程质量的优劣, 提高混凝土的抗裂性能一直是人们追求的目标[1]。混凝土开裂问题主要是由于构件在约束条件下的收缩引起的, 混凝土收缩是指混凝土在凝结初期或硬化过程中出现的体积缩小现象[2], 一般分为塑性收缩、化学收缩、干燥收缩、温度收缩以及碳化收缩等, 较大的收缩会引起混凝土开裂[3]。

国内外大量专家、学者都在研究如何提高混凝土抗裂性能, 积累了很多混凝土抗裂经验和技术。混凝土开裂是一个综合性的问题, 一般认为混凝土收缩和水化热温升导致的温差是最主要和最直接的原因, 针对这两个问题的研究也最多。目前控制混凝土开裂的主要措施之一是在混凝土中掺加膨胀剂, 以中国建筑材料科学研究总院游宝坤、赵顺增、刘立等为代表的一批科学研究者, 对掺加膨胀剂的补充收缩混凝土进行了较为全面的研究和分析, 并在大量的重点工程抗裂技术中得到了完美的应用[4]。混凝土掺加大量的掺合料可以明显降低混凝土水化热, 王迎飞、马保国等对粉煤灰混凝土抗裂性能进行了综合评价研究, 结果表明掺加粉煤灰有明显抗裂效应[5]。很多工程根据具体实际情况也采取较多的抗裂措施, 比如控制凝结时间、控制原材料温度和混凝土入模温度等, 这些措施对混凝土抗裂性均会起到不同程度的影响。

本文针对北京市第十水厂超长混凝土墙体结构的特性, 进行了抗裂性能研究, 主要通过掺加膨胀剂和粉煤灰来提高混凝土的抗裂性能, 再辅以良好的施工技术, 达到抗裂防渗要求。

2 试验细节

2.1 原材料

水泥采用北京金隅生产的42.5普通硅酸盐水泥, 比表面积为340m2/kg;砂为中砂, 含泥量为2.7%, 细度模数为2.7;石子为连续级配碎卵石, 含泥量应0.4%, 最大粒径25mm;混凝土膨胀剂的水中7d限制膨胀率为0.026%, 空气中21d为-0.015%;粉煤灰为Ⅱ级灰, 需水量比为92%;减水剂的性能符合国家及行业标准。

2.2 配合比

为了验证粉煤灰和膨胀剂的有效性, 分别设置了混凝土配合比。粉煤灰混凝土试验配合比见表1, 膨胀剂混凝土试验配合比见表2。

2.3 试验方法

混凝土的绝热温升测试方法参照DL/T5150-2001《水工混凝土试验规程》进行, 采用混凝土热物理参数测试系统进行试验。混凝土绝热温升是混凝土水化过程中与外界没有热量交换, 水化产生的热全部转换为混凝土自身的温度升高, 随着水化的不断进行, 混凝土绝热温升是一个温度不断上升的过程, 直至水化结束。混凝土搅拌完成后, 立即装入混凝土热物理参数测试系统, 关闭绝热室, 调整测试系统, 设定混凝土加水时间为初始时间, 开始绝热温升温度的跟踪记录, 本试验只测试至14d龄期的水化温升。

混凝土限制膨胀率试验方法参照GB/T23439-2009《混凝土膨胀剂》标准试验方法, 成型试件尺寸为100mm×100mm×300mm, 内置钢筋骨架, 测试水中14d和空气中56d的限制膨胀率。

3 试验结果及分析

3.1 膨胀剂膨胀率试验

补偿收缩混凝土在潮湿养护期间将化学能转化为机械能, 在混凝土中建立起自应力, 但是转入干燥空气环境后同样会发生失水收缩, 自应力会损失, 甚至消失。本试验中, 混凝土14d限制膨胀率达到2.5×10-4, 表明在混凝土在水养状态下具有良好的补偿收缩能力。混凝土转移到干燥空气环境后, 限制膨胀率迅速下降, 28d以后基本稳定在0.1×10-4。混凝土限制膨胀率落差较大, 这跟混凝土在压力状态下有关, 最终值降到了0值以下, 存在开裂的风险。受该水厂条件所限, 通过其他措施降低混凝土开裂风险。

3.2 粉煤灰抗裂效应试验

不同掺量粉煤灰的补偿收缩混凝土14d绝热温升曲线见图2, 从图中可以看出, 随着时间的延长, 混凝土绝热温升逐渐升高, 这是胶凝材料逐渐水化的过程, 胶凝材料的水化过程是一个放热的过程, 这主要来源于水泥中的无水化合物组分的熔解热和水化物在溶液中的沉淀热[6]。混凝土绝热温升的增长主要集中于水化过程的前3d, 3d时温度增长达到40℃以上, 这是胶凝材料水化的集中阶段;3d以后绝热温升速率放缓, 尤其是7d后, 绝热温升幅度已经很小, 但是后期水化过程是一个漫长而不间断的过程。

从图2中可以看出, 粉煤灰掺量对补偿收缩混凝土的绝热温升过程有明显的影响, 粉煤灰掺量越高, 早期 (主要是终凝时间之前) 水化速率越慢, 早期绝热温升越低, 1d龄期时, 粉煤灰掺量18%的补偿收缩混凝土绝热温升值为27.1℃, 而粉煤灰掺量23%、30%和40%的混凝土绝热温升值分别为25.2℃、18.2℃和14.2℃, 18%粉煤灰掺量的混凝土水化速率远远高于40%掺量的混凝土, 1d绝热温升相差达12.9℃之大, 粉煤灰对混凝土有缓凝作用, 这也是混凝土抗裂技术中增加粉煤灰掺量的原因[7]。1d龄期后, 各粉煤灰掺量的混凝土水化趋势基本相同, 40%以下掺量的粉煤灰对补偿收缩混凝土后期的水化规律影响不大。本文中4种混凝土水化过程中, 绝热温升曲线在12h~15h时, 出现了一个温度突变点, 绝热温升速率明显增大, 主要原因是本文采用的减水剂为缓凝型, 混凝土初凝时间大约在12h~15h, 成型初期水化速率低, 初凝后胶凝材料水化加速。

图3为不同掺量粉煤灰补偿收缩混凝土14d绝热温升值, 从图中可以看出, 随着粉煤灰掺量的增加, 14d绝热温升值逐渐降低, 18%~40%掺量粉煤灰补偿收缩混凝土的14d绝热温升值分别为为52.9℃、51.5℃、49.8℃和47.8℃, 粉煤灰掺量从18%增加到40%, 14d绝热温升值降低了5.1℃, 降低幅度约为10%, 粉煤灰的掺加大大降低了水化热[8,9,10]。本文试验中, 混凝土的14d绝热温升值与粉煤灰掺量具有较好的线性相关性, 相关系数达到0.9938, 可以通过拟合的线性规律推算不同粉煤灰掺量的混凝土的绝热温升值。

4 工程应用

4.1 工程概况

该水厂设计日供水能力达45万m3, 工程共有构建筑物10座, 其中蓄水池占地200m×50m, 由两个对称的1#池和2#池组成, 间隔3m, 池顶高出设计地面约1.2m, 为全地下式钢筋混凝土水池。由于蓄水池属于超长混凝土墙体结构, 对混凝土的抗裂防渗性能提出很高的技术要求。

4.2 施工技术及质量

在浇筑混凝土前, 清理模板及钢筋间的所有杂物。采取分块一次性整体浇筑的施工方式, 根据后浇带、施工缝分为数个施工段, 施工段浇筑方向采取“一个坡度, 循序推进, 一次到位”的浇筑方法, 使混凝土暴露面最小, 浇筑强度最大, 浇筑时间最短。混凝土依次振捣密实, 振捣时, 快插慢拨, 振点布置均匀, 振捣时间以混凝土不泛浆, 不出气泡为止。在施工缝、预埋件及穿墙管道处加强振捣。振捣时尽量不触及模板和钢筋, 以防止其移位、变形。

严格控制混凝土接茬时间不超过混凝土的初凝时间, 避免出现施工冷缝, 造成渗水隐患, 并且混凝土接茬时间不超过3h, 混凝土入模坍落度控制在160±20mm。为保证混凝土的抗裂性及抗渗性, 在满足混凝土正常浇筑的情况下, 混凝土坍落度尽可能要小, 混凝土入模坍落度应控制在低限。严格控制混凝土搅拌时间, 确保混凝土拌合物搅拌均匀。标准状态下, 混凝土初凝时间应控制在12h~15h。

为防止温度应力和失水干缩引起混凝土开裂, 墙体的混凝土终凝后松动固定模板的螺栓, 在模板顶部浇水对墙体混凝土进行养护, 带模养护3d~5d, 模板拆除后, 确保墙体不直接暴露在阳光下, 并在墙体顶部布花管喷淋养护, 并由专人负责, 并保证混凝土的养护期不小于14d。

表3为施工现场浇筑时现场留置的混凝土试件的监测结果, 通过表中数据可以看出:28d抗压强度大部分在40MPa左右, 60d抗压强度基本在50MPa左右, 而限制膨胀率 (水中14d) 的测试结果在2.0×10-4左右。

由于膨胀剂的限制膨胀能力有欠缺, 提高了单方混凝土膨胀剂掺量, 超长混凝土墙体膨胀剂掺量达到12%。在混凝土硬化的过程中, 水泥水化会产生大量的热, 从而容易使混凝土出现温度裂缝, 并且该工程中用到的粉煤灰质量比较好, 需水量比较低, 所以适当的提高粉煤灰的比例, 降低水泥的比例, 降低温度裂缝出现的几率;综合膨胀剂掺量、配合比优化、施工质量控制、养护等各方面因素, 最大限度的减少不利因素。通过上述方面的调整, 在严格确保养护条件的情况下, 蓄水池的施工取得了良好的效果。

5 结语

1) 工程实践证明, 采用补偿收缩混凝土实现超长混凝土结构施工和结构自防水, 减少有害裂缝的产生, 效果良好。

2) 粉煤灰对补偿收缩混凝土的绝热温升有明显的影响, 粉煤灰掺量越高, 混凝土早期水化速率相对较慢, 水化热总量越低, 掺加粉煤灰可以有效的提高混凝土抗裂能力。

3) 严格控制施工质量、提高施工水平, 充分发挥施工措施对降低混凝土开裂风险的重要性。

摘要:本文针对北京市第十水厂超长混凝土墙体结构的抗裂技术进行了试验研究, 试验结果表明, 混凝土中掺入了膨胀剂, 增强了混凝土的补偿收缩能力;同时提高混凝土配合比中的粉煤灰掺量, 可以有效降低混凝土水化热, 减少产生温度裂缝的风险。通过严格控制施工技术, 在实际工程应用中取得了良好的效果。

关键词:补偿收缩混凝土,膨胀剂,粉煤灰,施工技术

参考文献

[1]吴刚等, 大体积混凝土裂缝防控措施, 黑龙江科技信息, 2009年第14期。

[2]李志峰, 特殊工程大体积混凝土裂缝控制, 山西建筑, 2011年第37卷24期。

[3]马丽媛等, 国内外混凝土的收缩性能及抗裂性试验研究方法评述, 中国建材科技, 2001年1月, 27-31。

[4]赵顺增、游宝坤, 补偿收缩混凝土裂渗控制技术及其应用[M], 中国建筑工业出版社, 2010年。

[5]王迎飞、马保国、黄雁飞, 粉煤灰对混凝土抗裂性能综合评价研究, 粉煤灰, 2006年第4期。

[6]施惠生, 黄小亚, 水泥混凝土水化热的研究与进展, 水泥科技, 2009年第6期, 21-26。

[7]任铮, 王立久, 尹少鹏, 高掺量粉煤灰混凝土水化热及其抗裂分析, 混凝土, 2002年第5期 (总第151期) , 18-20。

[8]吴中伟, 廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社, 1999。

[9]Y.S Zhang, W.Sun, S.F Liu.Study on the hydration heat of binder paste in high-performance concrete[J].Cement and Concrete Research, 2002 (32) :1438-1448.

[10]Beixing Li, Wenquan Liang, Zhen He.Study on high-strength composite portland cement with a larger amount of industrial wastes[J].Cement and Concrete Research, 2002, 32:1341-1344.

超长混凝土抗裂 篇2

1 混凝土结构设计和施工中的“缝”

混凝土结构设计中涉及的“缝”包括伸缩缝、沉降缝和防震缝, 可统称为结构缝。其中沉降缝和防震缝分别与地基条件及构筑物的规则性有关, 并不能通过构造或施工措施避免。伸缩缝是结构构造上的一种考虑, 是基于混凝土干燥收缩和热胀冷缩而设置的, 其中永久性伸缩缝 (通常称伸缩缝) 考虑的是长期热胀冷缩, 临时性伸缩缝 (通常称后浇带) 考虑的是干缩和施工期间的水化热。

混凝土的施工缝是在混凝土浇筑期间所形成的一种施工冷缝, 包括水平施工缝, 垂直施工缝和斜施工缝, 和现场的施工条件和施工力量相关。施工缝在施工中应尽量避免出现, 一旦出现必须及时处理。

后浇带主要针对伸缩缝而言, 既是设计手段, 又是施工措施。它是结构工程师为了避免设置伸缩缝, 在结构的相关部位要求施工期间预留的一个缝, 当已浇混凝土收缩基本完成后, 使用填充性混凝土封闭。

2 无缝抗裂设计的提出

在相当长的一段时间里, 对于超长钢筋混凝土结构, 为了解决收缩开裂的问题, 结合构筑物的沉降缝或抗震缝, 在一定位置设置永久性伸缩缝是较为普遍的做法。20世纪70年代以后, 应用膨胀混凝土的后浇带技术的出现, 成为一种取消永久伸缩缝的有效措施。

后浇带一般在混凝土浇筑40~60d收缩基本完成后封闭, 使结构成为一个连续的无伸缩缝的整体。这是一种“抗放兼施, 以放为主”的设计原则[2], 是针对普通水泥混凝土存在的收缩开裂问题, 先使用后浇带释放大部分收缩应力, 然后以膨胀混凝土封闭, 平衡残余收缩应力。

这种设计已列入设计规范[3]并已广泛采用。然而, 后浇带的凿毛、清理和封闭等给混凝土整体施工带来很多麻烦, 封闭不好, 常常会成为开裂和渗漏的隐患, 更重要的是, 后浇带是通过延长工期释放应力的, 通常会造成后期装修及设备安装滞后, 难以早日交付使用。能否取消后浇带, 是一个值得研究的新课题。

近年来混凝土膨胀剂向低掺量、高性能、高膨胀率方向发展, 明矾石膨胀剂 (EA-L) 、铝酸钙膨胀剂 (AEA) 、U型膨胀剂 (UEA) 、无水硫铝酸钙膨胀剂 (CSA) 等高效膨胀剂的研发成功, 使得膨胀混凝土 (EC) 的配制成为可能;随着高性能矿物质掺合料 (一级粉煤灰、硅灰等) 的应用, 混凝土呈自密实、高强化的趋势, 在普通混凝土 (RC) 中复合使用高效膨胀剂和高性能矿物质掺合料, 可以改善RC的多种性能, 得到高性能膨胀混凝土 (HPEC) , 而HPEC对超长钢筋混凝土结构的无缝抗裂设计和施工有极其重要的意义。

3 无缝抗裂设计的应力分析

无缝抗裂设计是相对的, 通过对不同工程的分析, 可以做到不设缝或少设缝。这里的“缝”, 特指永久性的伸缩缝, 其设计思路则是“抗放兼施, 以抗为主”。即使用不同膨胀率的HPEC浇筑结构的不同部位, 在水化反应过程中可产生不同的膨胀作用, 该作用受到钢筋和相邻混凝土的约束, 能在结构中获得不同的预压应力σc, 由此来抵抗收缩变形时产生的不同的拉应力, 防止混凝土开裂。我们知道, 当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时, 有:

式中:σc为混凝土预压应力;As为钢筋截面面积;Ac为混凝土截面面积;Es为钢筋弹性模量;ρ为配筋率;ε2为混凝土的限制膨胀率。

由 (2) 式可见, σc与ε2成正比关系, 而ε2的大小和膨胀剂掺量有关。我们通过调整膨胀剂掺量, 可使混凝土获得不同的预压应力。但是, ε2有其合理范围, 偏小, 则补偿收缩能力不足, 无缝施工难以实现;偏大, 混凝土强度会明显削弱, 造价也会提高。经大量研究与工程实践, 高效膨胀剂在水泥中的掺量达到8%时, HPEC的膨胀率和强度能达到一个较为均衡的状态[4]。此时, 中等强度HPEC的ε2为1×10-4~3×10-4;高强HPEC的ε2为0.5×10-4~1.5×10-4, 若配筋率ρ为0.2%~0.8%, 结构中可建立0.2~0.7N/mm2的预压应力, 该值基本可以抵消混凝土在硬化过程中因温度和干缩产生的拉应力, 实现超长钢筋混凝土结构的无缝抗裂设计和施工。

4 无缝抗裂设计的应变分析

根据吴中伟院士关于膨胀混凝土的基本理论和观点, 防止混凝土开裂, 有如下判据[5]:

式中, St为冷缩率;Sd为干缩率;Ct为受拉徐变率;Sk为极限延伸率。

从 (3) 式可以看出, 对于大体积混凝土结构, 通过使用HPEC, 考虑受拉徐变的影响, 当HPEC的限制膨胀率和冷缩率、干缩率之差小于其的极限延伸率时, 该结构就不必设置伸缩缝。

我国著名的裂缝专家王铁梦教授通过对钢筋混凝土结构本构关系的分析与计算, 求得了平均伸缩缝间距 (或裂缝间距) 计算公式[6]:

式中, L为平均裂缝间距;H为底板厚度或侧墙每次施工高度;Ec为混凝土的弹性模量;Cx为基础的水平阻力系数;α为混凝土的线胀系数;arcosh为双曲余弦函数的反函数;Sk为配筋混凝土的极限拉伸值;T为综合温差, 普通混凝土T=T1+T2, 膨胀混凝土T=T1+T2-T3, T1为混凝土因水泥水化热而引起的温升值;T2为混凝土的收缩当量温差;T3为膨胀混凝土的膨胀当量温差。

根据式 (4) 可见, 当αT≤Sk时, 则有L→∞, 裂缝间距无穷大, 即无缝状态。

比较式 (6) 和式 (3) , 在极限条件下, 王铁梦的裂缝间距计算公式和吴中伟的防止混凝土开裂判据能够相互印证, 可以作为指导无缝抗裂设计和施工的理论基础。

5 无缝抗裂设计的实用化计算

从上述应力应变分析可以看出, 研究限制膨胀率ε2、限制收缩率S和极限延伸率Sk的大小, 以及各种外部因素对这些参数的影响规律, 是对HPEC补偿收缩能力计算的关键。

1) 限制膨胀率ε2

根据既有试验数据, 并经回归分析, 得出膨胀混凝土限制膨胀率ε2拟合公式为:

式中, t为龄期, d;α1~α9为偏离标准条件的修正系数, 分别与膨胀剂品种、膨胀水泥品种、混凝土强度等级、膨胀剂掺量、水泥用量、配筋率、粗集料、水灰比、养护制度相关, 不同工程, αi的值应有不同。

2) 限制收缩率S

限制收缩率S包括冷缩率St和干缩率Sd, 即S=St+Sd。

同样的, 根据已有的试验数据, 使用最小二乘法, 可以得出膨胀混凝土干缩率Sd的拟合方式和冷缩率St计算式分别为:

式中, t为龄期, d;R为混凝土限制干缩率与自由干缩率之比, 一般在0.6~0.8之间;β1~β5为偏离标准条件的修正系数, 分别与环境相对温度、构件尺寸、养护方法、掺和料、混凝土强度等级相关;α为混凝土热膨胀系数;T1为混凝土水化引起的温升;T2为气温变化温差。

式 (7) 、式 (8) 的实质是一组已知试验数据的集合, 通过对该集合的拟合, 延伸分析未知点, 其精度高, 保证率好, 但在使用前必须做大量的基础试验, 不同的工程, 数值拟合公式不能通用。深入研究HPEC的本构关系, 获得适应性好的解析关系式, 是下一步HPEC的研究方向。

3) 极限延伸率

配筋混凝土的极限延伸率为

式中, ftk为混凝土抗拉强度标准值;ρ为配筋率;d为钢筋直径。

如前所述, 徐变对补偿收缩防止开裂是有利因素, 它可使普通混凝土的长期极限拉伸增加1倍左右, 即提高了混凝土的极限变形能力。因此, 在计算混凝土的抗裂性能时, 在考虑徐变的情况下, 混凝土的极限拉伸可增加50%, 则:

通过以上的分析计算, 我们可以针对具体工程参数和施工条件, 对膨胀混凝土进行定量设计和计算, 将计算所得的ε2、S、Sk等带入上述抗裂判据公式, 使之满足抗裂判据条件, 即可实现无缝施工而不开裂。

6 无缝抗裂设计施工方法

在传统意义上的后浇带处, 设置HPEC加强带, 带宽不小于2m, 带的两侧铺设密孔铁丝网, 防止不同膨胀率的HPEC混合, 为保证密孔铁丝网的刚度, 每间隔300mm可使用马凳筋加固。施工时, 加强带外用膨胀率为1.0~2.0×10-4的HPEC, 加强带内使用膨胀率为1.5~3.0×10-4的HPEC, 其强度比加强带外的HPEC要高一个等级。如此循环下去, 可连续浇注100~150m超长结构。如果HPEC的供应或施工力量达不到连续作业要求时, 施工缝应留置在加强带处, 该侧铁丝网应加工成“└┒”形, 使已浇筑HPEC接搓形成台阶状。

对于长度和宽度均超限的大体积混凝土结构, 可将结构水平面分成大小为50m×60mm左右的方块, 方块之间使用带宽为2m的加强带分隔, 沿平面对角线方向进行施工。

7 无缝抗裂设计及施工应注意的问题

无缝抗裂设计主要针对的是大体积混凝土由于温度变化带来的伸缩问题, 取消后浇带的无缝设计必须根据结构特点灵活运用, 兼有伸缩、沉降、抗震作用的结构缝不能取消。从这个角度讲, 地基量沉降小、结构布局规整、整体刚度均匀的大体积混凝土结构适用于该技术。

在HPEC的施工中, 要合理确定膨胀剂和配合比;高性能矿物质掺合料后, 一定要选用硅酸盐水泥而不能是复合水泥;HPEC对养护条件的要求要高于普通混凝土, 养护期也较长, 在干燥炎热地区使用尤其要注意水分的保养。

8 结论

无缝抗裂设计和施工的核心技术是通过计算限制膨胀率, 确定膨胀剂的掺量, 合理提高混凝土早期的抗拉强度, 从而抵抗施工阶段由于温度作用所产生的拉应力。该技术能够以加强带取代后伸缩缝或后浇带, 实现超长混凝土的连续浇筑, 结构整体性好, 施工程序简捷, 模板周转增快, 最终能够达到缩短施工工期和节省工程费用的目的。

参考文献

[1]孙敦本.超长混凝土结构的无缝设计与施工[J].南京林业大学学报 (自然科学版) , 2006, 30 (2) :119-121.

[2]王栋民, 游宝坤.超长钢筋混凝土结构无缝设计施工方法—补偿收缩混凝土的最新应用[A].吴中伟院士从事科教工程六十年学术讨论会论文集, 1999.

[3]GB 50010—2010混凝土结构设计规范[S].

[4]刘开明, 杨晓峰, 陈富银, 等.高性能混凝土的收缩补偿及无缝设计施工技术[C]//高强高性能混凝土会议论文集, 299-303.

[5]吴中伟.补偿收缩混凝土的新动向[M]北京:中国建材工业出版社, 1994.

超长地下室外墙防渗抗裂施工技术 篇3

湘潭市锦绣湘江住宅小区地下室, 由三栋单体建筑组成共用地下室, 长120 m, 宽8 0 m, 平面呈长方形。地下室外墙厚度为300 mm, 混凝土等级为C35, S8, 考虑到地下室长度较大, 因此设计在整个地下室外墙长向 (东西) 留置了沉降后浇带和膨胀加强带, 宽向 (南北) 留置了一道施工后浇带, 施工正值冬季期间, 低温天气和昼夜温差大是地下室外墙在防渗抗裂措施方面需重点考虑的因素。

2地下室外墙防渗抗裂所采用的综合技术措施

2.1 按常规的施工方法

在底板浇筑时, 施工缝处的外墙一次性浇筑到底板面以上500 mm, 然后设立钢板止水带。为了使施工缝接合处的外墙内外表面平整、顺直, 施工中我们采用了以下方法, 在浇筑底版砼时, 施工缝处的外墙只浇筑墙中部半墙厚的砼 (高500mm) 并设置钢板止水带, 后浇带处外墙两侧各1/4部分墙体与地下室外墙整体立模, 整体浇筑。经过这样的处理。不但整个外墙的内、外面都是平整一致, 而且在止水效果上相当于采用了企口与钢板止水带两种防水措施, 在原钢板止水的基础上防渗效果大为提高, 使外墙施工缝处的防渗漏要求与外墙表面的美观很好地结合起来。

2.2 外墙板钢筋的调整

设计采用的水平向钢筋位于竖向钢筋内侧, 考虑到外墙出现的裂缝多为竖向的, 并且危害最大的也是竖向贯通的裂缝, 因此, 经与设计讨论同意, 将水平向钢筋与竖向钢筋交换位置, 使水平向钢筋位于竖向钢筋外侧, 使其能更好地阻止砼竖向裂缝的产生, 同时, 外墙迎水面新增Φ4@150抗裂钢筋网片。从实施后的效果看, 外墙板防渗抗裂控制是成功的。

2.3 后浇带的设置

本工程长向 (东西) 设计二条沉降后浇带和一条膨胀加强带, 短向 (南北) 设计一条施工后浇带, 后浇带砼提高一个等级, 并掺用UEA膨胀抗裂剂, 膨胀带与主体砼一道同时浇筑, 后浇带一侧的砼应一次浇捣完成。

2.4 外加剂的掺用

本工程地下室外墙采用商品砼, 设计砼中外加剂采用UEA膨胀抗裂剂, 一般部位掺量10%, 加强带和后浇带为14%, 因施工处于12月份, 气温低, 因此砼浇注时, 根据浇筑时的气温状况, 适当掺加了防冻早强剂, 以减小低温对砼产生的不良影响。

2.5 拆模

一般而言, 砼浇筑完毕后3 d内水泥水化热产生的升温达到峰值, 由于热量从表面散发, 加之砼导热系数低, 内部热量不易散发使得砼内部和表面之间产生温差, 由此而导致的温度应力会使砼表面产生裂缝, 即出现大量的温度裂缝。如何控制温度裂缝, 根据以往的施工经验, 在墙板砼终凝后1 d拆除内外墙模板, 对控制裂缝较为有利。此时砼中水泥水化产生的热量在不断生成, 但并未达到最高值, 通过覆盖草袋并浇水养护及时带走水化热, 同时减少砼表面的热扩散, 减少砼内部、表面及与外界的温度梯度。防止产生表面裂缝, 使砼的平均总温差所产生的热应力小于砼抗拉强度, 防止产生贯穿裂缝。

2.6 养护

拆模后在对拉螺栓上挂麻袋浇水养护, 并使麻袋紧贴墙板, 不间断地浇水养护。针对墙板养护的特殊性, 结合现场的可操作情况, 在墙板顶部布置一根的细塑料软管, 并间隔2 m~3 m扎细孔, 使其在通水情况下能有水沿墙板壁缓慢流出, 达到自动养护墙板的目的。

2.7 外墙防水施工

由于本地下室所处的土体含水量相当大。因此在外墙养护一段时间后, 立即将两侧的对拉螺杆割除、凿除两侧止水撑头处橡胶垫块然后用膨胀水泥砂浆进行封堵, 螺栓孔修补完成后马上对外墙的迎水面进行防水施工。

2.8 及时回填土

因为本工程地下室外墙总长度相当长, 而温差效应在整个浇筑、养护过程中始终存在, 如果让地下室外墙长期暴露在外面, 即使养护再好也可能会产生后期裂缝, 为此我们在外墙迎水面防水施工完成后, 马上组织验收工作, 验收完毕的部分马上进行土方回填, 减小温差效应的影响, 控制裂缝的产生。施工注意事项为:

(1) 施工前检查墙、柱轴线位置、几何尺寸。

(2) 水平施工缝应留设在底板上500 mm, 施工缝处留设钢板止水带。

(3) 不定期、定期的检查商品砼的质量和坍落度, 商品混凝土的坍落度控制在16 cm~18 cm砼连续灌注不得中断。

(4) 砼浇捣时, 不得任意踩踏钢筋和预埋件, 以防钢筋、模板变形, 预埋件脱落, 并派专人护筋, 护模。

(5) 砼浇筑完成后应在12 h以内加以覆盖, 并浇水养护, 其养护时间不少于14 d, 早期养护时, 砼表面与内部温差应控制在25 ℃以内。

1) 膨胀带两边应用钢丝网封扎, 把带内砼和带外砼垂直断面进行分隔。

2) 水泥采用低热水泥, 掺外加剂或利用砼的后期强度等措施来尽量降低水泥用量。并控制砼的浇灌速度。

3) 地下室施工过程中, 应采用可靠降排水措施, 以保证施工的正常进行及防止地下室上浮。

4) 管道穿地下室外墙时, 应预埋套管或钢板。

3小结

通过对地下室外墙容易产生裂缝、渗漏的几个关键节点进行有效的控制, 本工程采用的外墙裂缝控制和地下水抗渗, 防渗技术措施取得了预期的目标, 从监测单位提供的数据来看, 整个外墙只有极少数的竖向裂缝, 由此可看出对于类似超长的地下室外墙工程, 采用多种技术手段综合治理的措施是有必要的。

参考文献

[1]GB50010-2002, 砼结构设计规范[S].

[2]GB50202-2002, 建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[3]GB50108-2008, 地下工程防水技术规范[S].

上一篇:营林整地下一篇:物资供应管理水平