補(bǔ)償收縮混凝土

補(bǔ)償收縮混凝土用混凝土膨脹劑拌制的微膨脹混凝土稱為補(bǔ)償收縮混凝土。在鋼筋和鄰位限制下，這種混凝土在結(jié)構(gòu)中建立0.2-0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，可防止或大大減輕混凝土硬化過(guò)程產(chǎn)生的收縮裂縫，從而到達(dá)抗裂防滲的結(jié)構(gòu)自防水的目的，能收到明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。這一新技術(shù)給建筑防水設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)很大進(jìn)步，正在被日益廣泛地推廣應(yīng)用。以UEA、ZY、AEA為代表的硫鋁酸鈣類膨脹劑，從1988年開發(fā)應(yīng)用至今，已應(yīng)用約300萬(wàn)噸，折合補(bǔ)償收縮混凝土約7500m3，應(yīng)用于全國(guó)各種防水工程效果良好?！禪EA補(bǔ)償收縮混凝土防水工法》（YJGF22-92^1992年實(shí)施以來(lái)，具有實(shí)際的指導(dǎo)作用。鑒于《混凝土膨脹劑》建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JC476-2001〕和《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ50119-2003〕已修定，實(shí)施，原工法已不適用。根據(jù)十年來(lái)的施工經(jīng)驗(yàn)，在原工法基礎(chǔ)上進(jìn)行修定。本工法適用于摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)防水的設(shè)計(jì)與施工。.工法特點(diǎn)施工簡(jiǎn)便、靈活，可取消外防水層的施工工序，縮短工期。建筑結(jié)構(gòu)承重與防水功能合二為一，使防水有效年限和結(jié)構(gòu)壽命相同。特別適用于體型復(fù)雜，超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)和大體積混凝土結(jié)構(gòu)防水，解決通常附加防水層做法難以處理的困難，并能確保防水質(zhì)量。對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，后澆縫間距可延長(zhǎng)至50m，后澆縫可在14d后回填膨脹混凝土。超過(guò)50m時(shí)，可用膨脹加強(qiáng)帶代替后澆縫連續(xù)澆筑混凝土。由于混凝土自身的致密特點(diǎn)，假設(shè)因某種原因出現(xiàn)滲漏，位置直觀，易于判斷，修補(bǔ)方便。.適用范圍凡要求抗裂防滲、接縫和填充用的混凝土工程和構(gòu)件，都可以使用補(bǔ)償收縮混凝土，就土建工程而言，特別適用于：2.12.22.12.22.32.42.5建造水池、游泳池、污水處理池、水塔和貯罐等。建造地鐵、隧道、水利水電、海工等防水構(gòu)筑物等。超長(zhǎng)樓板、體育場(chǎng)看臺(tái)、防輻射混凝土構(gòu)筑物等。剛性防水屋面、梁柱接頭、后澆縫的填充混凝土、機(jī)械設(shè)備和補(bǔ)強(qiáng)的二次灌注等。.結(jié)構(gòu)防水基本原理補(bǔ)償收縮混凝土是一種微膨脹混凝土，當(dāng)膨脹劑加入普通水泥和水拌合后，水化反應(yīng)形成膨脹性水化物鈣礬石（C3A-3CaSO4-32H2O〕或Ca（OH）2,這是它的膨脹源。當(dāng)混凝土膨脹時(shí)對(duì)鋼筋產(chǎn)生拉應(yīng)力，與此同時(shí)鋼筋也對(duì)混凝土產(chǎn)生了相應(yīng)的壓應(yīng)力。一般來(lái)說(shuō)，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中建立0.2-0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，這就相當(dāng)于提高了混凝土的早期抗拉強(qiáng)度，同時(shí)推遲了混凝土收縮的產(chǎn)生過(guò)程，抗拉強(qiáng)度在此期間得到較大的增長(zhǎng)，當(dāng)混凝土開始收縮時(shí)，其抗拉強(qiáng)度已增長(zhǎng)到足以抵抗收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而防止和大大減輕混凝土的收縮開裂，到達(dá)抗裂防滲的目的。結(jié)構(gòu)自防水的前提是控制有害裂縫，關(guān)鍵要解決鋼筋混凝土硬化過(guò)程中的收縮變形。補(bǔ)償收縮混凝土具有抗裂防滲的雙重功能，這是其他外加劑防水混凝土所不具備的。.設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基材相同，鑒于補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹要用鋼筋和鄰位約束才能產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，對(duì)設(shè)計(jì)要求是：4.1根據(jù)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ50119-2001規(guī)定，補(bǔ)償收縮混凝土最重要的技術(shù)指標(biāo)是限制膨脹率。設(shè)計(jì)者應(yīng)在設(shè)計(jì)圖紙上注明：“采用摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土，強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B標(biāo)號(hào)、水中養(yǎng)護(hù)14d的混凝土限制膨脹率20.015%〔或更高些〕?！毖a(bǔ)償收縮混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與普通鋼筋混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)基本相同。鑒于墻體受施工養(yǎng)護(hù)和外界溫差影響較大易開裂，水平構(gòu)造筋的間距宜小于150mm,配筋率宜在0.4-0.6%。由于墻體受底板或樓板的約束較大，混凝土脹縮不一致，宜在墻體中部設(shè)一道水平筋間距為80—100mm,高1000mm的“水平暗梁”。墻體混凝土的限制膨脹率設(shè)計(jì)宜大于0.25%。對(duì)于墻體與柱子相連的檔土墻，易在離柱子1—2m水平附加筋，插入柱子中200—300mm,插入墻體中1200—1600mm,該處配筋提高10—15%。結(jié)構(gòu)開口部和突出部位應(yīng)添增附加筋。采用補(bǔ)償收縮混凝土?xí)r，底板后澆縫最大間距可延長(zhǎng)至50m。超過(guò)50m的超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)可用膨脹加強(qiáng)帶替代后澆帶，加強(qiáng)帶寬度為2m,帶兩側(cè)用①2鐵絲網(wǎng)攔隔，并用鋼筋加固。帶外用限制膨脹率大于0.015%的補(bǔ)償收縮混凝土澆筑，帶內(nèi)用限制膨脹率大于0.03%、強(qiáng)度等級(jí)提高5MPa的膨脹混凝土澆筑，可用連續(xù)式或間歇式循環(huán)澆筑而不留后澆縫。但由于邊墻受施工養(yǎng)護(hù)和溫差影響大，應(yīng)以50m左右分段澆筑，每段之間設(shè)一道2m寬膨脹加強(qiáng)帶，帶兩側(cè)設(shè)鋼板止水板，澆筑后14d可用大膨脹混凝土回填。.混凝土配合比設(shè)計(jì)原材料選擇膨脹劑質(zhì)量應(yīng)符合《混凝土膨脹劑》JC476-2001標(biāo)準(zhǔn)。水泥選用ISO32.5號(hào)以上水泥，粗骨料粒徑不宜大于，且含泥量小于1%,細(xì)骨料宜用中砂、細(xì)度模數(shù)>2.6,含泥量小于2%。減水劑等化學(xué)添加劑和粉煤灰、礦渣粉等摻合料應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。水為自來(lái)水或潔凈河水。,混凝土配合比設(shè)計(jì)原則上，普通型膨脹劑摻量(替代膠凝材料率〕為10—12%,對(duì)于低摻的高性能膨脹劑為7—8%。但是，由于水泥的活性和組成不同，化學(xué)添加劑的品種和摻量不同，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原材料和混凝土坍落要求，以及GBJ50119-2003標(biāo)準(zhǔn)要求，配制的補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)到達(dá)水中14d的限制膨脹率>0.015%；填充性膨脹混凝土水中14d限制膨脹率大于0.025%,同時(shí)到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和抗?jié)B標(biāo)號(hào)。應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)部位的限制膨脹率設(shè)定值確定膨脹劑的摻量。膨脹劑摻量的計(jì)算方法：設(shè)基準(zhǔn)混凝土配合比中水泥和粉煤灰摻合料用量分別為C0、F0,膨脹劑取代膠凝材料率為K。A,膠凝材料為水泥和膨脹劑時(shí)，膨脹劑摻量E=C0-K,水泥用量C=C0—EB,膠凝材料為水泥，粉煤灰等摻合料和膨脹劑時(shí)，膨脹劑摻量E=(C0+F0〕?K摻合料F=F0〔1—K〕水泥C=C0(1—K)按《地下工程防水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50108—2001,用于防水混凝土的水泥用量不得小于320kg/m3,當(dāng)有摻合料時(shí)，其水泥用量不得小于280kg/m3,水膠比不宜大于0.55,以此原則確定膨脹劑摻量。當(dāng)摻入粉煤灰的大體積補(bǔ)償收縮混凝土用于地下或水中工程時(shí)，為降低水泥用量和混凝土溫差，推薦用60d抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。當(dāng)摻入減水劑等化學(xué)外加劑時(shí)，必須通過(guò)試驗(yàn)確定與膨脹劑相適應(yīng)的品牌和摻量。摻膨脹劑的泵送混凝土，入泵坍落度宜控制在140—160mm。.施工注意事項(xiàng)現(xiàn)拌工地或攪拌站必須按確定的補(bǔ)償收縮混凝土配合比投料，尤其膨脹劑不得少摻或誤摻，要派技術(shù)人員加強(qiáng)監(jiān)督。計(jì)量裝置必須準(zhǔn)確，開盤前要檢驗(yàn)校正，使用中要進(jìn)行校核?；炷翑嚢钑r(shí)間要比普通混凝土延長(zhǎng)30s。出盤混凝土溫度宜低于30℃?；炷撂涠纫獫M足施工要求，澆筑時(shí)間間隔不宜超過(guò)1.5h,運(yùn)距較遠(yuǎn)或炎熱天氣施工可摻入緩凝減水劑；低溫下施工可摻入早強(qiáng)減水劑或防凍減水劑。澆筑時(shí)混凝土的自由落距應(yīng)控制在2m以內(nèi)，震搗要均勻，密實(shí)，不漏震、不欠震、不過(guò)震?；炷两K凝前，要反復(fù)抹壓，防止外表沉縮裂縫出現(xiàn)。補(bǔ)償收縮混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)非常重要，應(yīng)根據(jù)氣溫情況，及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，使混凝土外露外表始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d。負(fù)溫施工要保證混凝土入模溫度大于5℃,澆筑后立即用塑料薄膜和保溫材料進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。墻體宜用膠合板作模板，混凝土澆完1d后，松動(dòng)模板螺絲離縫2-3mm,然后從頂部澆水養(yǎng)護(hù)。為防止早期產(chǎn)生溫差裂縫，拆模時(shí)間不得早于 3d,拆模后盡快在墻內(nèi)外側(cè)掛貼塑料膜或麻袋片，噴水養(yǎng)護(hù)不小于14d。在30℃以上炎熱天氣施工，墻體中混凝土要適當(dāng)調(diào)高膨脹劑摻量，降低混凝土入模溫度，特別要加強(qiáng)濕養(yǎng)護(hù)。大體積混凝土要采取保溫保濕措施(如蓄水養(yǎng)護(hù)等)控制內(nèi)外溫差少于30℃。施工縫的處理在接茬外表先予濕并鋪上2cm厚的1:2摻膨脹劑的水泥砂漿，然后再澆較筑補(bǔ)償收縮混凝土。缺陷的修補(bǔ)如澆筑完成混凝土出現(xiàn)蜂窩狗洞或裂滲等缺陷，可鑿去松動(dòng)部分或開縫，清洗干凈后，用1:2摻膨脹劑的水泥砂漿修補(bǔ)完好。貫穿裂縫則用柔性防水涂料或防水卷材局部修補(bǔ)。維護(hù)措施混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完后，地下室要盡早用灰土回填，屋面要盡早作防水層和保溫層。遇強(qiáng)風(fēng)和驟冷下，地下通道要臨時(shí)封閉，以防止溫差裂縫出現(xiàn)。.勞動(dòng)組織和機(jī)具設(shè)備和普通混凝土所需機(jī)具設(shè)備一樣，主要有攪拌機(jī)〔車〕、垂直和水平運(yùn)輸機(jī)具（泵管、吊車、翻斗車等〕，震搗棒或平板震搗器，計(jì)量器具等，水平抹面推薦用電動(dòng)抹壓機(jī)。勞動(dòng)組織與普通混凝土施工時(shí)相同，操作人員的多少，取決于澆筑數(shù)量，澆筑部位的難易程度等因素。但是，一定要加強(qiáng)后臺(tái)或攪拌站和澆筑地點(diǎn)的技術(shù)監(jiān)督和指導(dǎo)，尤其要建立養(yǎng)護(hù)班子，加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)監(jiān)督。.質(zhì)量控制應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、《地下工程防水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《屋面工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的有關(guān)條文規(guī)定。為此，工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)工程具體情況，必須編制分項(xiàng)施工方案，向施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，貫徹執(zhí)行上述標(biāo)準(zhǔn)中的條文；施工員〔工長(zhǎng)〕需要親自跟班，檢查指導(dǎo)，認(rèn)真組織實(shí)施，做到精心操作，確?；炷临|(zhì)量。施工用補(bǔ)償收縮混凝土的配合比應(yīng)到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)〔或設(shè)計(jì)〕要求的限制膨脹率，設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)和抗?jié)B標(biāo)號(hào)，主要措施為事先進(jìn)行構(gòu)造筋的合理配置和分縫，優(yōu)選混凝土配合比，精心施工和重視養(yǎng)護(hù)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。防水混凝土的結(jié)構(gòu)，應(yīng)符合《地下工程防水技術(shù)規(guī)》GB50108—2001以下規(guī)定：.結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于250mm；.裂縫寬度不得大于，并不得貫穿；.迎水面鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。8.4防水工程經(jīng)雨季或試水觀察，任何部位不允許發(fā)生滲漏現(xiàn)象。假設(shè)局部出現(xiàn)滲漏，可將滲漏處有缺陷的混凝土徹底清除，將其外表鑿毛，沖洗干凈后，抹上摻膨脹劑的水泥砂漿，如滲漏嚴(yán)重，先用堵漏材料止水，再用摻膨脹劑的水泥砂漿抹面或用防水涂料修補(bǔ)。.安全措施必須遵照國(guó)家頒發(fā)的《建筑安裝工程安全標(biāo)準(zhǔn)》和施工企業(yè)主管機(jī)關(guān)發(fā)布的有關(guān)文件和規(guī)定，結(jié)合工程實(shí)際，逐項(xiàng)進(jìn)行落實(shí)。.經(jīng)濟(jì)效益在地基穩(wěn)定條件下，地下、水工和海工工程采用補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水，底板可取消外防水作業(yè)，側(cè)墻無(wú)明顯的裂縫或外表裂縫寬度小于時(shí)，也可不作外防水。但根據(jù)防水等級(jí)需求，側(cè)墻外壁宜用可濕作業(yè)的防水涂料或防水卷材作一道附加防水層。由于補(bǔ)償收縮混凝土可作結(jié)構(gòu)自防水和延長(zhǎng)后澆縫間距，省工省料省時(shí)，可節(jié)省建設(shè)費(fèi)和縮短工期，其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土單價(jià)比普通混凝土貴20-30元/巾3,以平均厚度500mm計(jì)，防水費(fèi)約10-15元/m2,比柔性防水層廉價(jià)2-3倍。以上經(jīng)濟(jì)比照，僅為取消防水層一項(xiàng)的效益，尚不包括隨之可削減的找平層，保護(hù)層和少挖與回填土方所節(jié)省的金額，以及由于縮短工期節(jié)省的人工管理費(fèi)和抽水費(fèi)。.工程實(shí)例從1988年至目前為止，全國(guó)已應(yīng)用UEA、ZY、AEA等補(bǔ)償收縮混凝土約7500萬(wàn)m3,使用UEA、ZY、AEA等混凝土膨脹劑約300萬(wàn)噸，成功應(yīng)用于數(shù)千個(gè)防水工程，重大工程有：〔1〕首都機(jī)場(chǎng)新航站樓地下室，UEA混凝土160,000m3；〔2〕北京地鐵防水襯砌，UEA混凝土150,000m3；〔3〕珠海拱北口岸廣場(chǎng)地下工程，UEA混凝土80,000m3；〔4〕武漢國(guó)際會(huì)展中心地下室，UEA混凝土120,000m3；〔5〕廈門國(guó)際機(jī)場(chǎng)，AEA混凝土50000m3;〔6〕福州長(zhǎng)樂(lè)國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓地下室，UEA混凝土68,000m3；〔7〕北京望京、方莊住宅區(qū)地下室，UEA混凝土88,000m3；〔8〕深圳體育中心看臺(tái)，深圳華為科研中心，UEA混凝土22,000m3；〔9〕合愉高速公路隧道，AEA混凝土150，000m3；〔10〕石家莊、天津污水處理廠，UEA混凝土45,000m3；〔11〕西安國(guó)際機(jī)場(chǎng)，AEA混凝土45000m3；〔12〕上海世界貿(mào)易商城，UEA混凝土65,000m3；〔13〕深圳華為科研中心地下室，ZY混凝土96370m3；〔14〕北京市北四環(huán)地下連續(xù)墻，ZY混凝土62000m3。〔15〕蘇州工業(yè)園商業(yè)街F城，ZY混凝土3500