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UEA补偿收缩混凝土结构自防水施工技术应用如何?

作者:马清浩来源:水泥混凝土外加剂550问 浏览次数: 日期:2012-10-19

一、UEA补偿收缩混凝土结构自防水的理论和依据

水泥基复合材料的抗拉强度低、韧性差,当干燥条件下或环境温度变化时,混凝土产生收缩,很容易出现开裂、渗水、漏水。研究表明,水泥水化后的绝对体积都要减少,每100g水泥净浆的化学减缩值为7~9mL;如混凝土水泥用量为400kg/m时,其化学减缩值为28~36L/m,其外观体积收缩并不多,主要在混凝土内部形成许许多多的毛细孔缝,每100g水泥浆体可蒸发水分约6mL。如混凝土干燥作用时,毛细孔中的水逸出产生毛细压力,使混凝土发生“毛细收缩” 从而引起混凝土的干缩值达0.04%~0.06%。由于混凝土早期抗拉强度低,极限受拉应变值仅0.015%~0.03%,故易于产生干缩开裂,造成混凝土渗水、漏水。另外,水泥水化是个放热过程,其水化热为250~420J/g,对大体积混凝土来说,存在蓄热与放热过程,混凝土绝热温升达到40~60℃,与环境温度出现温差效应,持续放热时间达30~60d。研究表明,当混凝土内外温差为10℃时,产生的冷缩值为0.01%;当温差达20~40℃时,其冷缩值为0.02%~0.04%,这是大体积混凝土开裂的主要原因。

在混凝土掺入适量的UEA并替代等量水泥,配制成的补偿收缩混凝土在不影响强度的情况下,能够产生体积膨胀,在有钢筋或邻位限制下,膨胀能作功,产生预压应力,可以抵消或部分抵消限制收缩所产生的拉应力,并推迟收缩的产生过程,混凝土抗拉强度在此期间能获得增长。当混凝土开始收缩时,其抗拉强度已增长到足以抵抗收缩引起的拉应力,从而有效地控制混凝土的开裂,使混凝土结构更为密实,达到不裂不渗的目的。

二、施工实施的方案

(一)严把混凝土原材料质量关,保证原材料质量。

由于本工程底板结构0.5m厚,底板面积大,混凝土量大,属大体积混凝土施工范畴,要求采用水化热较低的水泥拌制,以减少温度裂缝,因而选用425级矿渣硅酸盐水泥,控制砂石料的含泥量,坚持对进场的每一批砂、石料进行含泥量级配和水泥的细度模数取样测定,保证混凝土配比原材料符合质量要求。

(二)精心试配,选择最佳混凝土配合比

考虑到混凝土浇灌的现场条件影响,选定防水混凝土配合比较之设计要求的抗渗等级提高一个等级。本配合比由经验比较丰富的广东省建筑工程质量检测中心试配。

(1)原材料

①水泥:525号矿渣硅酸盐水泥;

②砂:中砂,含泥量≤1%;

③石子:碎石,半径1~3cm,含泥量≤1%;

④UEA:一级品,内渗12%;

⑤缓凝泵送剂:FDN-P,掺量为0.6%,浓度为1%;

⑥水:自来水。

(2)配合比

①坍落度:16~8cm;

②浇筑方法:泵送;

③配合设计标准差:3.5MPa;

④配合设计配制强度:46.7MPa;

⑤施工配合比:

水灰比:0.40;

含砂率:43%;

水泥UEA:砂:石:水:FDN-P0.88:0.12:1.55:2.05:0.4:0.006。

(3)试验结果

①抗渗等级大于S8;

②28d抗压强度;48.6MPa;

③在浇筑期间每班都认真跟踪取样,留取试件,进行检验。试验结果,混凝土强度合格率达100%,抗渗等级达到S10标准。

④混凝土集中拌制,保证混凝土浇筑连续性。地下室底板分为3个独立板块,每块底板混凝土的浇筑量多达1700m,设计要求每块底板一次性浇筑完毕。现场配西德产全自动搅拌站,每小时泵送40m,同时配备两台750搅拌机,用塔吊使用吊斗同时浇筑。

(三)认真布置浇筑方案,保证混凝土的浇筑质量

(1)针对底板混凝土量大,厚度尺寸大,底板的宽度大(36m),浇灌时易形成施工缝。浇筑时必须要沿一头阶梯推进,每次浇筑宽度不得超过4m。

(2)混凝土的振捣密实度是防水的关键,就此指定专人负责振动混凝土,而且提前在捣承台时进行严格训练。振捣时,应快插慢拔,振点布置均匀成梅花型,点间距30cm。振动时间以不泛浆,不冒泡为准。振捣时,应尽量不触及模板和钢筋,以防止其移动或变形。

(3)使用插入式振捣完成后,对于平板振动器在混凝土表面振动时,平板器下沉在1~2cm为准。

(四)其他措施

(1)底板成型后,要在混凝土表面用抹板进行搓压,以防止表面裂缝的出现(主要是表面沉降裂缝,塑性裂缝),共抹压数遍,而最后一遍抹压,掌握好时间,以凝结时间为准。由于施工现场气温变化,安排一名施工员专门负责此项工作。负责此项工作的管理人员必须做到:对成型的混凝土时刻观察,若发现有裂缝,马上要进行抹压。

(2)混凝土的养护工作是保证UEA膨胀混凝土结构自防水质量的重要措施,因而也派专人负责。此管理要和负责抹压混凝土表面的人员配合,抹压最后一遍完毕后,验收认为合格后,先用湿麻袋覆盖作为保温措施,并进行分段蓄水养护。

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