论文部分内容阅读
摘要：文章从裂缝成因入手，分析了整个无缝施工方案中的设计原理，并对建筑施工中的施工工艺措施进行了阐述。
关键词：无缝施工；补偿混凝土收缩技术；工艺措施
中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）12－0064－02
在施工中，混凝土裂缝的控制是一个很重要的课题。现代混凝土工程中，混凝土的大量应用极大地提高了建筑物结构的强度，但是由于混凝土的高流动性、高砂率等一些特点，使得混凝土结构的裂缝问题显得比以往更加严重。如何对结构裂缝采取有效的控制已成为所有混凝土公司必须面对的问题。根据施工经验，应对混凝土采取综合的防裂措施，才能对混凝土的裂缝进行有效的控制。
1补偿混凝土收缩技术
补偿混凝土收缩技术的原理是：在混凝土中掺加适量膨胀剂，通过水泥的化学反应，使混凝土产生适量的膨胀，在钢筋和临位限制下，钢筋混凝土中建立起0.2～0.7 MPa的预应力，这样可大致抵消混凝土收缩时产生的拉应力，防止混凝土开裂，从而解决超长结构无缝施工以及大体积混凝土温差抗裂问题。因而在混凝土中掺入适量的膨胀剂，通过混凝土的膨胀可以补偿混凝土的冷缩和干缩。
2裂缝成因
由于超长结构纵向长度较大，结构中混凝土构件（主要是墙体、楼板、梁）受到内部或外部的约束，在环境温度变化（主要是温度降低）或混凝土硬化过程中产生收缩，由于构件不能自由变形，当收缩变形受到约束时，构件中产生拉应力。当混凝土中拉应力超过混凝土的抗拉强度时，构件就产生裂缝，控制裂缝的方法就是要消除或减少这种收缩变形对结构构件的影响。
3工程概况
某工程为厂房，建筑面积33 199.32 m2，厂房框架四层，楼层最高高度为17.40 m，楼板大小64 m×128 m，由两块64 m×64 m的楼板组成。设计图纸要求本结构顶层楼面采用HE微膨胀剂无缝施工技术。图纸上在每块楼板中间纵横向各设置一道加强带，宽度为2 m。加强带采用C30（掺胶凝材料用量10%微膨胀剂）混凝土，其他位置楼板采用C25（掺胶凝材料用量7.7%微膨胀剂）混凝土（膨胀剂采用江门市中建科技开发有限公司生产的HE－O膨胀防水剂）。
4施工工艺措施
4.1HE膨胀剂的使用技术
HE系列膨胀剂本身属钙矾石类膨胀剂，通过生成膨胀性矿物钙矾石，在混凝土内导入一定的膨胀应力即压应力，部分或全部补偿混凝土干缩、冷缩产生的拉应力，从而阻止或减小混凝土的收缩，避免混凝土的收缩值超过混凝土的极限拉伸值，防止或减少混凝土的开裂，达到抗裂防水目的。钙矾石晶体广泛分布于混凝土结构的毛细孔中，能填充和切断混凝土中的毛细孔，使混凝土结构更加致密。另外由于HE中高分子添加剂的塑化作用，进一步提高了混凝土的密实度，从而大大提高了混凝土的抗渗性。
HE系列膨胀防水剂在选材技术及生产工艺技术上进行了更新。一方面，用更优质的原材料取代了一般膨胀剂生产所用的明矾石（明矾石内碱及CL－含量较高），大大降低了膨胀剂内的碱及CL－含量，避免了对混凝土耐久性的不良影响；另一方面，其生产工艺与一般钙矾石类膨胀剂有所不同，使钙矾石生成速度不同于一般膨胀剂，即减缓了早期（混凝土塑性期内）钙矾石生成速度，从而避免了因早期钙矾石生成速度过快而影响混凝土的流动性，从根本上解决了普通钙矾石类膨胀剂对混凝土的流动性及坍落度损失影响较大的问题，而且在获得相同流动度时不需要增加用水量，从而也不会降低混凝土的强度，后期强度还随着混凝土密实性的提高有一定增长。掺膨胀剂的补偿收缩混凝土大多应用于控制有害裂缝的钢筋混凝土结构工程。混凝土的膨胀只有在限制条件下才能产生预压应力，所以，构造（温度）钢筋的设计对该混凝土有效膨胀能的利用和分散收缩应力集中起到重要作用，结构设计者必须根据不同的结构部位，采取相应的合理配筋和分缝。以往绝大多数设计图纸只写混凝土掺入膨胀剂、强度等级、抗渗等级，对混凝土的限制膨胀率没提出具体要求，造成膨胀剂少掺或误掺，达不到补偿收缩而出现有害裂缝。
4.2混凝土原材料质量控制
混凝土的质量决定了建筑工程质量，它对施工安全及建筑工程造价有较大影响，从混凝土配合比设计前的准备工作、混凝土原材料的质量控制、产品结构调整和控制等方面，介绍了混凝土配合比设计中应注意的一些问题，并提出了混凝土缺陷及防止其发生的关键。
结构采用微膨胀无缝施工技术，混凝土试配尤其重要，关系到施工的成败。要求混凝土试配和供应做到以下几点：
（1）混凝土HE型微膨胀剂：楼面掺胶凝材料用量的7.7%；用量为20 kg/m3；加强带掺胶凝材料用量的10%，用量为28 kg/m3。
（2）混凝土坍落度16±3 cm，要求加入的缓凝剂应与HE型微膨胀剂不得出现发泡或其它化学反应。
（3）要求微膨胀剂供应方指导混凝土试配、搅拌站混凝土生产的全过程。
（4）预拌混凝土进场验收：严格按国家规范进行进场验收。每车目测检查并进行坍落度检验，测试结果有偏差应及时反馈给混凝土搅拌站，及时修正，不合格产品不得使用，确保混凝
土性能。
（5）施工前做好混凝土进场计划，保证混凝土供应连续、及时。
4.3加强带混凝土施工工艺
（1）加强带位置钢筋的布置按设计修改通知的做法进行施工。
（2）按设计要求加强带的砼等级比相应部位的砼等级提高一个等级。
（3）加强带的处理。为更好实现加强带补偿混凝土收缩的作用，要求先浇筑各施工段的加强带混凝土。加强带两侧用双层5～10 mm孔眼密目钢丝网分隔，并按每200 mm设一根竖向φ16 mm的钢筋和受力主筋焊接予以加固，其上下均应留出不小于2.5 cm混凝土保护层，钢筋与钢丝网、上下水平钢筋及竖向加固筋必须绑扎或焊接牢固，不得松动，以免浇筑混凝土时被冲开，引起两种混凝土混合，影响加强带的效果。
（4）严格控制用水量，施工当中严禁随意加水。
（5）楼板对终凝前的混凝土进行2次抹压，防止表面裂缝的出现。
4.4混凝土的浇筑及养护
为保证现场浇注混凝土质量，浇捣区域内应连续浇捣，不宜中断，浇捣间隔时间不得超过混凝土的初凝时间，准备使用两台45 m混凝土泵车同时浇灌，按约40 m3/h/台产量计，按下图浇筑顺序施工满足要求。
施工顺序：①→②→③→④
图1楼板浇筑顺序图
混凝土浇筑12 h以内进行覆盖湿润养护，楼板要求储水或者加塑料薄膜（或麻袋）覆盖淋水保湿养护不少于14日历天。
4.5施工质量措施
（1）混凝土按施工图做好供应计划，保证运输及时连续。
（2）必须做好各专业施工单位预留孔洞或套管以及预埋构件。施工前派专人校对各专业图纸与预留孔施工总图是否相符。
（3）注意控制混凝土振捣时间，不得过振、漏振、少振。
（4）混凝土振捣密实后，采用木方刮平表面。在混凝土接近初凝时，及时进行混凝土磨面工作，防止混凝土表面龟裂。
（5）混凝土浇筑过程中，应及时清理混凝土表面的泌水。
参考文献
1 冯为民.高强收缩补偿混凝土的制配与施工处理技术［J］.国外建材科技，2006（04）
2 吴其群、董同刚.补偿收缩混凝土应用中的几点认识［J］.膨胀剂与膨胀混凝土，2007（11）
On the Construction Technology of Concrete Shrinkage Compensation
Zheng Dunka
Abstract: Cracks starting from the analysis of the seamless construction of the entire program design principles, construction and building construction process measures are described.
Key words: seamless construction; compensation shrinkage technology; process measures
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：无缝施工；补偿混凝土收缩技术；工艺措施
中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）12－0064－02
在施工中，混凝土裂缝的控制是一个很重要的课题。现代混凝土工程中，混凝土的大量应用极大地提高了建筑物结构的强度，但是由于混凝土的高流动性、高砂率等一些特点，使得混凝土结构的裂缝问题显得比以往更加严重。如何对结构裂缝采取有效的控制已成为所有混凝土公司必须面对的问题。根据施工经验，应对混凝土采取综合的防裂措施，才能对混凝土的裂缝进行有效的控制。
1补偿混凝土收缩技术
补偿混凝土收缩技术的原理是：在混凝土中掺加适量膨胀剂，通过水泥的化学反应，使混凝土产生适量的膨胀，在钢筋和临位限制下，钢筋混凝土中建立起0.2～0.7 MPa的预应力，这样可大致抵消混凝土收缩时产生的拉应力，防止混凝土开裂，从而解决超长结构无缝施工以及大体积混凝土温差抗裂问题。因而在混凝土中掺入适量的膨胀剂，通过混凝土的膨胀可以补偿混凝土的冷缩和干缩。
2裂缝成因
由于超长结构纵向长度较大，结构中混凝土构件（主要是墙体、楼板、梁）受到内部或外部的约束，在环境温度变化（主要是温度降低）或混凝土硬化过程中产生收缩，由于构件不能自由变形，当收缩变形受到约束时，构件中产生拉应力。当混凝土中拉应力超过混凝土的抗拉强度时，构件就产生裂缝，控制裂缝的方法就是要消除或减少这种收缩变形对结构构件的影响。
3工程概况
某工程为厂房，建筑面积33 199.32 m2，厂房框架四层，楼层最高高度为17.40 m，楼板大小64 m×128 m，由两块64 m×64 m的楼板组成。设计图纸要求本结构顶层楼面采用HE微膨胀剂无缝施工技术。图纸上在每块楼板中间纵横向各设置一道加强带，宽度为2 m。加强带采用C30（掺胶凝材料用量10%微膨胀剂）混凝土，其他位置楼板采用C25（掺胶凝材料用量7.7%微膨胀剂）混凝土（膨胀剂采用江门市中建科技开发有限公司生产的HE－O膨胀防水剂）。
4施工工艺措施
4.1HE膨胀剂的使用技术
HE系列膨胀剂本身属钙矾石类膨胀剂，通过生成膨胀性矿物钙矾石，在混凝土内导入一定的膨胀应力即压应力，部分或全部补偿混凝土干缩、冷缩产生的拉应力，从而阻止或减小混凝土的收缩，避免混凝土的收缩值超过混凝土的极限拉伸值，防止或减少混凝土的开裂，达到抗裂防水目的。钙矾石晶体广泛分布于混凝土结构的毛细孔中，能填充和切断混凝土中的毛细孔，使混凝土结构更加致密。另外由于HE中高分子添加剂的塑化作用，进一步提高了混凝土的密实度，从而大大提高了混凝土的抗渗性。
HE系列膨胀防水剂在选材技术及生产工艺技术上进行了更新。一方面，用更优质的原材料取代了一般膨胀剂生产所用的明矾石（明矾石内碱及CL－含量较高），大大降低了膨胀剂内的碱及CL－含量，避免了对混凝土耐久性的不良影响；另一方面，其生产工艺与一般钙矾石类膨胀剂有所不同，使钙矾石生成速度不同于一般膨胀剂，即减缓了早期（混凝土塑性期内）钙矾石生成速度，从而避免了因早期钙矾石生成速度过快而影响混凝土的流动性，从根本上解决了普通钙矾石类膨胀剂对混凝土的流动性及坍落度损失影响较大的问题，而且在获得相同流动度时不需要增加用水量，从而也不会降低混凝土的强度，后期强度还随着混凝土密实性的提高有一定增长。掺膨胀剂的补偿收缩混凝土大多应用于控制有害裂缝的钢筋混凝土结构工程。混凝土的膨胀只有在限制条件下才能产生预压应力，所以，构造（温度）钢筋的设计对该混凝土有效膨胀能的利用和分散收缩应力集中起到重要作用，结构设计者必须根据不同的结构部位，采取相应的合理配筋和分缝。以往绝大多数设计图纸只写混凝土掺入膨胀剂、强度等级、抗渗等级，对混凝土的限制膨胀率没提出具体要求，造成膨胀剂少掺或误掺，达不到补偿收缩而出现有害裂缝。
4.2混凝土原材料质量控制
混凝土的质量决定了建筑工程质量，它对施工安全及建筑工程造价有较大影响，从混凝土配合比设计前的准备工作、混凝土原材料的质量控制、产品结构调整和控制等方面，介绍了混凝土配合比设计中应注意的一些问题，并提出了混凝土缺陷及防止其发生的关键。
结构采用微膨胀无缝施工技术，混凝土试配尤其重要，关系到施工的成败。要求混凝土试配和供应做到以下几点：
（1）混凝土HE型微膨胀剂：楼面掺胶凝材料用量的7.7%；用量为20 kg/m3；加强带掺胶凝材料用量的10%，用量为28 kg/m3。
（2）混凝土坍落度16±3 cm，要求加入的缓凝剂应与HE型微膨胀剂不得出现发泡或其它化学反应。
（3）要求微膨胀剂供应方指导混凝土试配、搅拌站混凝土生产的全过程。
（4）预拌混凝土进场验收：严格按国家规范进行进场验收。每车目测检查并进行坍落度检验，测试结果有偏差应及时反馈给混凝土搅拌站，及时修正，不合格产品不得使用，确保混凝
土性能。
（5）施工前做好混凝土进场计划，保证混凝土供应连续、及时。
4.3加强带混凝土施工工艺
（1）加强带位置钢筋的布置按设计修改通知的做法进行施工。
（2）按设计要求加强带的砼等级比相应部位的砼等级提高一个等级。
（3）加强带的处理。为更好实现加强带补偿混凝土收缩的作用，要求先浇筑各施工段的加强带混凝土。加强带两侧用双层5～10 mm孔眼密目钢丝网分隔，并按每200 mm设一根竖向φ16 mm的钢筋和受力主筋焊接予以加固，其上下均应留出不小于2.5 cm混凝土保护层，钢筋与钢丝网、上下水平钢筋及竖向加固筋必须绑扎或焊接牢固，不得松动，以免浇筑混凝土时被冲开，引起两种混凝土混合，影响加强带的效果。
（4）严格控制用水量，施工当中严禁随意加水。
（5）楼板对终凝前的混凝土进行2次抹压，防止表面裂缝的出现。
4.4混凝土的浇筑及养护
为保证现场浇注混凝土质量，浇捣区域内应连续浇捣，不宜中断，浇捣间隔时间不得超过混凝土的初凝时间，准备使用两台45 m混凝土泵车同时浇灌，按约40 m3/h/台产量计，按下图浇筑顺序施工满足要求。
施工顺序：①→②→③→④
图1楼板浇筑顺序图
混凝土浇筑12 h以内进行覆盖湿润养护，楼板要求储水或者加塑料薄膜（或麻袋）覆盖淋水保湿养护不少于14日历天。
4.5施工质量措施
（1）混凝土按施工图做好供应计划，保证运输及时连续。
（2）必须做好各专业施工单位预留孔洞或套管以及预埋构件。施工前派专人校对各专业图纸与预留孔施工总图是否相符。
（3）注意控制混凝土振捣时间，不得过振、漏振、少振。
（4）混凝土振捣密实后，采用木方刮平表面。在混凝土接近初凝时，及时进行混凝土磨面工作，防止混凝土表面龟裂。
（5）混凝土浇筑过程中，应及时清理混凝土表面的泌水。
参考文献
1 冯为民.高强收缩补偿混凝土的制配与施工处理技术［J］.国外建材科技，2006（04）
2 吴其群、董同刚.补偿收缩混凝土应用中的几点认识［J］.膨胀剂与膨胀混凝土，2007（11）
On the Construction Technology of Concrete Shrinkage Compensation
Zheng Dunka
Abstract: Cracks starting from the analysis of the seamless construction of the entire program design principles, construction and building construction process measures are described.
Key words: seamless construction; compensation shrinkage technology; process measures
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文