工程無縫設(shè)計(jì)

1、13 高性能自密實(shí)混凝土的坍落度、擴(kuò)展度及其損失坍落度、擴(kuò)展度作為高性能自密實(shí)混凝土工作性的便捷定量評價(jià)方法，在應(yīng)用中同樣存在坍落度、擴(kuò)展度損失問題。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，坍落度損失和擴(kuò)展度損失并不同步，擴(kuò)展度損失一般先表現(xiàn)出來，這可能是由于擴(kuò)展度的增加必須通過自身的流淌和重力的推動(dòng)作用，使其拌合物一起向前移動(dòng)才能有效地表現(xiàn)出來。擴(kuò)展度損失與坍落度損失原因相同，有物理、化學(xué)因素，試驗(yàn)中通過改善外加劑的組成和摻入大量粉煤灰等有效措施，較好地控制了坍落度損失，1h的損失小于10mm，擴(kuò)展度1h的損失后仍大于600mm。 1.5 高性能自密實(shí)混凝土的力學(xué)性能和耐久性能在同材料、同配合比條件下做真搗和免振的28

2、d標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)及自密實(shí)混凝土的抗凍、抗?jié)B試驗(yàn)。經(jīng)檢測其抗壓強(qiáng)度基本一直，在5%范圍內(nèi)波動(dòng)，見表8-2。底板C40、P12混凝的抗凍等級達(dá)F100，抗?jié)B等級達(dá)P40。2 高性能自密實(shí)混凝土的施工本工程地下室為超長結(jié)構(gòu)，其底板為1.85m厚C40大體積混凝土，地下外墻為C60。施工中要考慮混凝土的工作性、力學(xué)性能，而且要較好地控制混凝土裂縫。C40底板混凝土一次澆筑完成，C60外墻設(shè)計(jì)后澆帶，分段澆筑，較好地解決了裂縫問題?；炷涟韬系耐读享樞?yàn)樯?、石、水泥、膨脹劑、粉煤灰、外加劑，攪?min后出料。底板混凝土采用蓄熱養(yǎng)護(hù)法，覆蓋一層塑料布，二層麻袋，保持麻袋濕潤，7d后改為澆水養(yǎng)護(hù)；外墻及柱拆

3、模后，外包麻袋澆水養(yǎng)護(hù)。對底板5020m3自密實(shí)混凝土歷時(shí)2d一次澆筑成功，混凝土坍落度250mm，擴(kuò)展度600mm，混凝土強(qiáng)度平均值44.3MPa；C60混凝土地下部分1700m3，試件抗壓強(qiáng)度平均值65.7MPa，施工完成后，對底板自密實(shí)混凝土進(jìn)行抽芯和抗凍、抗?jié)B檢測，芯樣強(qiáng)度47MPa，成型試件抗凍等級 F100，強(qiáng)度損失率8%、重量損失率3%，抗?jié)B等級P40。各項(xiàng)指標(biāo)均滿足了設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收規(guī)范的要求。 二 流態(tài)泵送膨脹混凝土在中國科學(xué)院高能物理所高層板式住宅樓工程的應(yīng)用 1、工程概況 該工程結(jié)構(gòu)采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻體系，地下二層，地上十五層。該工程結(jié)構(gòu)尺寸為：地下室底板長8

4、3.58米，寬16.46米，底板厚0.7米，地下室外墻厚0.3米，人防層頂板厚 0.3米，正負(fù)0頂板厚0.15米；上部結(jié)構(gòu)，外墻厚0.16米，首層至14層樓板厚0.1米，屋面、水箱間厚0.15米。該工程為超長結(jié)構(gòu)工程，對于地下室又涉及混凝土自防水，且底板為大體積混凝土，須適當(dāng)控制水化熱。地下室底板、外墻和頂板混凝土強(qiáng)度等級均為C30，抗?jié)B等級P8, 地上部分混凝土強(qiáng)度等級也為C30，無抗?jié)B要求，后澆帶混凝土強(qiáng)度提高一級，為C35，所有混凝土均摻加WRA膨脹防水劑制作補(bǔ)償收縮混凝土（注： WRA膨脹防劑是CSA膨脹劑與減水劑復(fù)合產(chǎn)品）。采用泵送混凝土施工。 由于該工程地基狀況復(fù)雜，為消除可能存在

5、的地基不均勻沉降問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沿長度方向設(shè)置了三條后澆帶，后澆帶混凝土在大面積混凝土澆注完成后60天后二次澆灌。2、HPEC混凝土及配合比 由于該工程結(jié)構(gòu)尺寸超過現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，工程構(gòu)造要求又不允許設(shè)置伸縮縫，設(shè)計(jì)與施工單位決定采用中國建筑材料科學(xué)研究院專利技術(shù)"超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)與施工技術(shù)"，由中國建材院提供技術(shù)服務(wù)。原材料技術(shù)條件如下：水泥為新港皇牌P.O 32.5普通硅酸鹽水泥；砂：二區(qū)中砂，河砂，Mx=2.3-3.0, 含泥量小于3%；石子：碎石，粒徑5-25mm, 連續(xù)級配，含泥量小于1% ；粉煤灰 ：天津華能電廠，一級粉煤灰，需水量比為90%；膨脹

6、防水劑：WRA膨脹防水劑；水：潔凈自來水。對工程各部位混凝土配合比設(shè)計(jì)如表8-3 3、工程施工該工程從今年4月份開始澆注混凝土，現(xiàn)已完成地下兩層和地上8層施工，所施工混凝土全部滿足強(qiáng)度、抗?jié)B指標(biāo)，施工和易性好，混凝土底板、墻板、各樓層頂板混凝土均未出現(xiàn)裂縫，地下室無滲漏水現(xiàn)象。 三北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)檢驗(yàn)檢疫綜合業(yè)務(wù)實(shí)驗(yàn)樓地下室HPEC混凝土冬季施工技術(shù)及應(yīng)用 （結(jié)構(gòu)自防水、超長無縫施工） 1、工程概況該工程地下室部分施工為冬季施工，施工時(shí)間在2002年1月至2002年2月。該工程為一級一類建筑，結(jié)構(gòu)采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻體系，地下一層，地上六層。該工程地下結(jié)構(gòu)尺寸為：底板長65.6米

7、，寬32.55米，板厚0.5米，地下室外墻高度為8.45米，外墻厚0.35米，頂板厚0.2米。按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，地下室底板、外墻和頂板混凝土強(qiáng)度等級均為C35,抗?jié)B S8, 沿長度方向在6#-7#軸間設(shè)一條后澆帶，帶寬0.8米，后澆帶貫通至地下室墻板和樓板， 按照施工驗(yàn)收規(guī)范，在混凝土澆注后40-60天回填。由于該工程結(jié)構(gòu)尺寸超過規(guī)范要求，工期要求又不允許設(shè)置后澆帶，施工單位決定采用中國建筑材料科學(xué)研究院專利技術(shù)"超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)與施工技術(shù)"，以 CEA補(bǔ)償收縮混凝土實(shí)現(xiàn)，由中國建材院提供技術(shù)服務(wù)。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的配筋情況，按照超長施工的技術(shù)要求，對CEA混凝土進(jìn)行

8、了變形驗(yàn)算，認(rèn)為本工程采用超長無縫施工技術(shù)可以解決不留后澆帶、一次澆注成型的問題。底板配筋完全滿足無縫施工要求，側(cè)墻非常容易開裂，為了分散變形、防止裂縫，在重點(diǎn)部位適當(dāng)增配分散變形的細(xì)鋼筋 2配合比優(yōu)化設(shè)計(jì) 超長施工混凝土的限制膨脹率是控制混凝土開裂的至關(guān)重要的指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)膨脹劑的膨脹值確定其最佳摻量，優(yōu)化混凝土配合比。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，本工程地下室混凝土為強(qiáng)度等級C35，抗?jié)B等級S8，摻加CEA混凝土膨脹劑達(dá)到抗裂防滲效果；施工上要求采用泵送混凝土施工，入模坍落度以14-18cm為宜，并滿足 冬季施工技術(shù)要求。原材料技術(shù)條件：山東鋁業(yè)普硅水泥，ISO強(qiáng)度等級為32.5R；潮白河中砂，Mx=2

9、.5,含泥量小于3%；潮白河碎石，粒徑5-25mm, 含泥量小于1% ；河北薊縣一級粉煤灰；北京產(chǎn)CEA膨脹劑 ，符合JC476-2001標(biāo)準(zhǔn)；北京城龍外加劑廠生產(chǎn)的YGU-1防凍劑, 摻量4.0；潔凈水。對地下室各部位混凝土配合比設(shè)計(jì)如圖8-4 注：在各配合比中，膠凝材料總用量為430kg/m3,砂率為42%，水膠比為0.42 實(shí)際加水量應(yīng)以控制混凝土出機(jī)坍落度為18-20cm,入模坍落度為14-18cm為宜，做適當(dāng)調(diào)整膨脹劑摻入量底板、頂板為8%，墻板為9%，這是以膨脹劑水養(yǎng)7天限制膨脹率為0.03%左右來設(shè)置的。防凍劑摻量為4.0%。 三、施工嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)最終確定的混凝土配合比投料攪拌，

10、膨脹劑、防凍劑、粉煤灰等一定要正確計(jì)量；攪拌要保證混凝土均勻；控制加水量使得出機(jī)和入模坍落度完全滿足工程要求；要求振搗密實(shí)，混凝土初凝后、終凝前必須進(jìn)行二次抹面，以消除表面塑性收縮裂縫。膨脹防水混凝土養(yǎng)護(hù)特別關(guān)鍵，又值冬季施工，嚴(yán)格按照防水混凝土和冬季施工混凝土的技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行施工，在混凝土澆注完成并二次抹面后，應(yīng)立即覆蓋草袋、麻包等養(yǎng)護(hù)材料于底板、頂板上面，進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)14天。墻板養(yǎng)護(hù)為達(dá)到保溫保濕效果，要求使用木質(zhì)模板，澆搗后3天脫模。對澆注混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B、坍落度和限制膨脹率等指標(biāo)均按要求進(jìn)行了測定，所有指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)和施工要求。施工后對地下室進(jìn)行了結(jié)構(gòu)驗(yàn)收，結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量狀況良好

11、，未出現(xiàn)裂縫和滲漏水現(xiàn)象。 四、東直門交通樞紐交換大廳梁板CSA混凝土無縫施工 在混凝土中摻加CSA膨脹劑，進(jìn)行超長結(jié)構(gòu)無縫施工是可行的，摻加CSA膨脹劑的混凝土超長結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)有效地解決了東直門交通樞紐交換大廳梁板混凝土大面積施工而不設(shè)"后澆帶"的難題，大大加快了工期。經(jīng)現(xiàn)場觀察，沒有出現(xiàn)混凝土貫穿裂縫，完全滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)院規(guī)定裂縫寬度不超過0.2mm的要求。在應(yīng)用中，并不是摻加了CSA膨脹劑后混凝土就不裂，而是必須根據(jù)混凝土的特點(diǎn)和施工季節(jié)，根據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)尺寸等情況，首先進(jìn)行混凝土抗裂分析，根據(jù)混凝土抗裂分析要求的混凝土膨脹量，設(shè)計(jì)混凝土的配合比，確定CSA的最佳

12、摻量，在設(shè)計(jì)和試配補(bǔ)償收縮混凝土配合比時(shí)，除進(jìn)行強(qiáng)度等常規(guī)指標(biāo)的檢測外，必須進(jìn)行混凝土限制膨脹率試驗(yàn)，只有這樣，才能設(shè)計(jì)出抗裂性能好的補(bǔ)償收縮混凝土。混凝土的拌合、振搗、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量關(guān)是否把好，是實(shí)施過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須有專人負(fù)責(zé)，落實(shí)到位。 1、施工用混凝土配合比 由于委托建材院進(jìn)行技術(shù)服務(wù)時(shí)，本工程第三區(qū)的鋼筋已經(jīng)基本幫完畢，而混凝土試驗(yàn)尚未到齡期，因此，為確保工期，根據(jù)以往的大量工程經(jīng)驗(yàn)和已有的科研結(jié)果，偏于保守地確定了第三區(qū)地混凝土配合比，各材料用量如下： 在第三區(qū)混凝土中，CSA的摻量為10?；炷?8天強(qiáng)度普遍偏高，達(dá)135。第一、二、四區(qū)混凝土，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和第三區(qū)的部

13、分強(qiáng)度情況進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后的混凝土配合比如下： 調(diào)整后的混凝土配合比中，CSA的摻量為9，膠凝材料的用量進(jìn)行了微量的下調(diào)。 2、混凝土凝結(jié)前性能 配制的混凝土合易性良好，混凝土無泌水現(xiàn)象，靜態(tài)1小時(shí)坍落度損失2cm，動(dòng)態(tài)坍落度損失比靜態(tài)要小，能滿足本工程的泵送要求。試驗(yàn)室混凝土初凝1011小時(shí)，詳見附件混凝土凝結(jié)時(shí)間測定書，該凝結(jié)時(shí)間既可保證大面積混凝土施工時(shí)不出現(xiàn)冷縫，又能保證混凝土正常拆模。 3、混凝土硬化后性能 硬化混凝土強(qiáng)度、限制膨脹率均滿足設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)無開裂現(xiàn)象。5、 采用HPEC的部分工程簡介（1）青島中銀大廈 地下結(jié)構(gòu)占地面積6500m2(97.3mx66.7m),主樓地下4

14、層，裙樓地下3層。主樓為箱基礎(chǔ)C50,深埋19.5m,底板厚度2.5m。邊墻C50，柱子C60混凝土。C50 和C60混凝土約 5000-6000m3。整個(gè)地下室需抗裂防滲混凝土1200 m3?；炷林袚郊痈咝阅躑EA-V12%-13%，配制成HPC。澆注地下室和承重結(jié)構(gòu)，解決了大體積和高強(qiáng)混凝土的補(bǔ)償收縮和裂滲問題。(2)首都機(jī)場停車樓 該樓地下4層，地上1層，長262m*寬137m,總建筑面積16.7 m2，為預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)，除底板 42000萬m3C40 、P8混凝土外，梁板、墻、柱均為C50、C60高性能混凝土，約為100 000 m3。由中建一局華北公司施工；北京城建集團(tuán)機(jī)場混凝土攪

15、拌站供應(yīng)HPC。為解決防滲問，采用北京普通水泥525#，超低水泥用量（C50 300kg/m3;C60340kg/m3）摻入110 kg/m3-40 kg/m3細(xì)磨礦渣粉，55 kg/m3復(fù)合形UEA。坍落度20cm-24cm，擴(kuò)散度大于55cm，泵送性能好，28d強(qiáng)度達(dá) 110%-142%。有效的解決了混凝土水化熱和收縮裂縫問題。該結(jié)構(gòu)已完工，質(zhì)量良好。（3）北京通產(chǎn)大廈 該工程建筑面積：1000m2,其中底板混凝土5800 m3，厚度1.2m-1.4m，設(shè)計(jì)為C45、P8混凝土，屬大體積混凝土，要求可泵性好，水花熱低，一次澆筑。為此采用北京525#普通水泥， 300 kg/m3 ，磨細(xì)礦渣

16、粉12 kg/m30，UEA50 kg/m3和高效減水劑。混凝土坍落度18cm- 22cm，72h澆筑完畢。底板混凝土最大溫差19，R28達(dá)119%-139%，R60平均達(dá)、 63.7MPa,14d后檢查混凝土表面無裂縫。（4）北京建華花園 該工程地下3層，地上25層，長99.8m×87m。底板處于18m，厚度分別為1.2m，2m和 2.5m，擋土墻厚40cm，總防水混凝土量15 680m3，設(shè)計(jì)為C40、P8混凝土，柱墻為C50、 C60混凝土。我院科龍抗裂防滲技術(shù)中心提供技術(shù)服務(wù)。C40混凝土采用525水泥300kg，摻合料145kg，UEA-H55kg，水膠比0.35。該HPC

17、混凝土坍落度20cm23cm，1.5h損失2cm3cm，泵送性能良好。R28達(dá)118125，平均達(dá)49.5MPa。 （5）呼和浩特市鼓樓立交橋 1996年冬季正是該立交橋緊張施工期，氣溫1520，為不延誤整個(gè)工期，達(dá)到安全可靠，立交橋接頭處決定采用UEA補(bǔ)償收縮高性能混凝土，強(qiáng)度C50等級。在這種氣溫下，使用這樣新型混凝土，施工單位還是第一次應(yīng)用。經(jīng)數(shù)次檢查混凝土質(zhì)量良好，強(qiáng)度發(fā)揮正常，獲得施工單位的好評。1997年7月立交橋投入正常使用。 （6）國家體育場國家體育場石北京2008年奧運(yùn)會主會場，由中國建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，該體育場為橢圓形，總長450m，總寬450m，地下一層，上面為8萬人看臺，頂

18、蓋為 "鳥巢"狀鋼結(jié)構(gòu)，總建筑面積為25.8萬m . 底板為樁板結(jié)構(gòu)，厚650mm，邊墻厚100mm. 防水混凝土設(shè)計(jì)為C P .為解決超長結(jié)構(gòu)的裂滲難題，底板設(shè)計(jì)采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土；邊墻采用慘聚丙烯纖維的補(bǔ)償收縮混凝土，看臺采用部分予預(yù)應(yīng)力的纖維混凝土，為加快施工進(jìn)度，采用中國建材院的補(bǔ)償收縮混凝土無縫設(shè)計(jì)與施工專利，并提供技術(shù)支持，該工程由北京城建集團(tuán)總承包。 （7）北京東方廣場 北京東方廣場工程位于王府井大街，總建筑面積875000m2，地上由十三幢單體建筑組成，地下室四層，局部三層，總長約500m，總寬約250m，底板面積85000 m2，底板厚2.2m 1.

19、2m，局部5.1m，邊墻厚40cm50cm。香港巴馬丹拿國際公司和北京市建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，北京建工集團(tuán)承建，中國建筑材料科學(xué)研究院提供技術(shù)服務(wù)。混凝土設(shè)計(jì)等級C35、C40，抗?jié)B標(biāo)號 P8。采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土達(dá)360000 m3。該超大型地下結(jié)構(gòu)以沉降縫劃分若干區(qū)段，每區(qū)段均屬超長，區(qū)段間以膨脹加強(qiáng)帶連續(xù)澆筑。該建筑是目前國內(nèi)最大綜合商業(yè)建筑工程，獲北京市結(jié)構(gòu)"長城杯"殊榮。 （8）首都國際機(jī)場新航站樓航站樓呈工字型，建筑面積260 000m2，縱向長747.5m，橫向長342.9m，地下一層，地上三層，現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。為擴(kuò)大空間，北京市建筑設(shè)計(jì)院采用無梁樓板預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)，由于樓板面 積達(dá)100 000m2之巨，以20m左右劃分若干區(qū)段，縱橫鋪設(shè)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，用C60補(bǔ)償收縮混凝土分區(qū)澆筑，每區(qū)之間設(shè)2m寬膨脹加強(qiáng)帶，混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級8090時(shí)，施加預(yù)應(yīng)力和錨固，然后用C65膨脹混凝土回填膨脹加強(qiáng)帶；現(xiàn)場100組試件，平均強(qiáng)度 69.2Mpa，標(biāo)準(zhǔn)偏差3.6Mpa。14d限制膨脹為1.89×104 ，180d自由收縮率在1.5×10 44.0×104，比普通混凝土減少30左右。評為國家重點(diǎn)優(yōu)質(zhì)工程。 （9）珠海拱北口岸廣場廣場總總長248m，總寬190m地下三層。頂板以上為露天廣場，頂板厚