淺談膨脹劑在混凝土施工中的應(yīng)用
2008-11-14 00:00
關(guān)鍵詞：混凝土 膨脹劑 應(yīng)用
近年來，隨著高層建筑和地下空間利用的發(fā)展，大面積、大體積的混凝土在地下室結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用。底板、側(cè)墻、后澆帶或膨脹加強(qiáng)帶混凝土均摻有適當(dāng)?shù)呐蛎泟Ｔ诨炷涟韬衔镏袚郊舆m量的膨脹劑來補(bǔ)償其收縮，是防止或減小混凝土產(chǎn)生裂縫的有效方法之一，因此，使用范圍不斷擴(kuò)大，促進(jìn)了建筑工程設(shè)計和施工技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。
一、膨脹劑使用中存在的誤區(qū)
?。ㄒ唬脚蛎泟┑难a(bǔ)償收縮混凝土配合比設(shè)計不明，膨脹劑采用何種方法不明確。當(dāng)使用粉煤灰摻合料時，配比又應(yīng)當(dāng)如何設(shè)計？在配制防滲混凝土?xí)r，按規(guī)范規(guī)定：水泥用量不得小于300kg/m3，如摻入粉煤灰，則水泥用量不得小于280kg/m3，以此為基準(zhǔn)設(shè)計膨脹劑的混凝土配合比。由于各廠的水泥和粉煤灰活性不同，各地砂石質(zhì)量差異較大，施工選用混凝土的坍落度也不同，因此，試驗室應(yīng)參考以往的經(jīng)驗，結(jié)合試驗中得到的技術(shù)參數(shù)，確定基準(zhǔn)混凝土的水泥和粉煤灰單方用量，再計算膨脹劑的摻量。
?。ǘ┐蠖鄶?shù)施工單位委托試驗和與混凝土攪拌站簽定合同時，只要求提供滿足摻膨脹劑混凝土的坍落度、強(qiáng)度和抗?jié)B等級的配合比數(shù)據(jù)，不提混凝土限制膨脹率的指標(biāo)。存在膨脹劑“一摻就靈”的盲目思想，這是使用膨脹劑的最大誤區(qū)。根據(jù)GBJ11988規(guī)范，摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土的特性指標(biāo)是：水中養(yǎng)護(hù)14d的限制膨脹率≥0.015%。膨脹劑主要用途是補(bǔ)償收縮，根據(jù)大量工程實踐表明，防水工程的底板、側(cè)墻、后澆帶或膨脹加強(qiáng)帶混凝土的限制膨脹率在一定范圍內(nèi)為宜。不同的結(jié)構(gòu)部位的抗裂要求不同，因此，膨脹劑摻量是不同的。由于膨脹劑與水泥及減水劑(泵送劑)之間存在適應(yīng)性的問題，在同一配合比下，使用不同的水泥及減水劑(泵送劑)，混凝土產(chǎn)生的膨脹率也不同。必要根據(jù)工地原材料進(jìn)行補(bǔ)償收縮混凝土的試配。
（三）在實際工程中，混凝土結(jié)構(gòu)則受到鋼筋和鄰位的約束。試驗表明，帶模養(yǎng)護(hù)的膨脹混凝土試件的限制強(qiáng)度比自由強(qiáng)度高10%－15%，所以，不必?fù)?dān)心摻膨脹劑的混凝土強(qiáng)度下降。不能以7d自由強(qiáng)度作判斷，應(yīng)以28d強(qiáng)度是否達(dá)到試配強(qiáng)度為準(zhǔn)。
?。ㄋ模┡蛎泟搅坑幸夂蜔o意少摻是使用補(bǔ)償收縮混凝土的又一個誤區(qū)?，F(xiàn)實中發(fā)現(xiàn)，施工現(xiàn)場不能正確使用試驗室提供的混凝土配合比，在實際操作中，許多工地和攪拌站沒有專門的膨脹劑計量裝置，靠人工以斗代秤加料，由于監(jiān)督不力和人工加料的隨意性，大多是少摻。更有甚者，某些攪拌站從經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，故意少摻或不摻膨脹劑。
?。ㄎ澹┯械挠脩艟心嘤谂蛎泟┑耐扑]摻量，如某產(chǎn)品摻量為10%-12%，在特殊結(jié)構(gòu)部位用戶卻不敢超過12%，這也是使用的誤區(qū)。實際工程中，如后澆帶或膨脹加強(qiáng)帶，要用大膨脹率的膨脹混凝土填充，要求混凝土膨脹率達(dá)到0.035%-0.045%，混凝土強(qiáng)度提高5MPa，要摻入14%-15%膨脹劑才能達(dá)到。如只限于摻12%就不能滿足設(shè)計要求，有可能開裂，所以，應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)部位，科學(xué)地?fù)饺氩煌瑪?shù)量的膨脹劑，才能達(dá)到補(bǔ)償收縮的要求。
二、關(guān)于復(fù)合膨脹劑
復(fù)合膨脹劑是用膨脹劑和化學(xué)外加劑配制的產(chǎn)品，可用于拌制緩凝、早強(qiáng)、防凍和高性能的泵送混凝土。該產(chǎn)品曾列入《混凝土膨脹劑》建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC4761998中，但在實施中發(fā)現(xiàn)不少問題：
?。ㄒ唬┵|(zhì)檢部門對檢測提出要求，復(fù)合膨脹劑由于摻入減水劑、防凍劑等化學(xué)外加劑，膨脹劑使用砂漿檢驗，化學(xué)外加劑使用混凝土檢驗。檢測十分繁雜，而結(jié)果往往相佐。如膨脹劑規(guī)定堿含量≤0.75%，由于減水劑(泵送劑)、早強(qiáng)劑和防凍劑中含有硫酸鈉，故堿含量往往超標(biāo)，由于復(fù)合膨脹劑中摻入減水劑，容易蔽蓋了膨脹劑本身的質(zhì)量問題。
（二）混凝土攪拌站提出：由于水泥品種不同，按廠家推薦的復(fù)合膨脹劑摻量，難以達(dá)到混凝土的坍落度要求，有時坍落度損失大，難以泵送，這時，攪拌站要增添泵送劑才能達(dá)到，使用麻煩?；谏鲜鰞蓷l理由，新修改的JC4762001標(biāo)準(zhǔn)中，已取消《復(fù)合膨脹劑》這種產(chǎn)品，請使用單位明鑒。但是，復(fù)合膨脹劑具有多功能和使用方便的優(yōu)點。如用戶愿意使用復(fù)合膨脹劑，生產(chǎn)廠家可按用戶要求提供產(chǎn)品，但要做好現(xiàn)場售后服務(wù)工作。
三、設(shè)計中注意的問題
建筑結(jié)構(gòu)抗裂抗?jié)B控制是一個系統(tǒng)工程，許多設(shè)計單位推薦使用摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土作為一個防裂措施，但部分技術(shù)人員對膨脹劑的正確使用不了解，也存在一些誤區(qū)。
?。ㄒ唬┰谠O(shè)計圖紙上指明廠家和摻量是錯誤的，合理的說明是：“采用摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土、強(qiáng)度等級、抗?jié)B標(biāo)號、混凝土水中14d限制膨脹率大于0.015%(或者根據(jù)不同結(jié)構(gòu)部位提出更高的膨脹率)。”這樣，可以由用戶選擇膨脹劑廠家及其合理確定摻量，達(dá)到設(shè)計要求。
?。ǘ┗炷磷冃?膨脹和收縮)與限制是一對矛盾的統(tǒng)一體。膨脹要通過鋼筋和鄰位約束才能在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)壓應(yīng)力。所以，要求設(shè)計者采用細(xì)而密的配筋原則，個別開口部和墻柱連接處由于應(yīng)力集中易開裂，應(yīng)增添附加鋼筋。由于墻體難施工、養(yǎng)護(hù)差，受外界溫差影響大， 易出現(xiàn)縱向裂縫。要求墻體的水平構(gòu)造筋的間距小于150mm，配筋率在0.5%左右，在墻中部1m范圍內(nèi)，水平筋的間距加密至80～100mm，形成一道“暗梁”，以平衡收縮應(yīng)力；水平筋應(yīng)放在受力豎筋外測，確保混凝土保護(hù)層厚度。
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四、施工中注意的問題
施工單位對建筑結(jié)構(gòu)的裂縫十分頭疼，認(rèn)為混凝土中加入膨脹劑就能迎刃解決，這也是個誤區(qū)。除了設(shè)計上保證合理配筋和補(bǔ)償收縮混凝土的配合比保證足夠的限制膨脹率外，施工管理則是關(guān)鍵。
?。ㄒ唬┕さ鼗驍嚢枵静话椿炷僚浜媳葥饺胱銐蛄康呐蛎泟┦瞧毡榇嬖诘默F(xiàn)象，由此造成澆筑的混凝土膨脹效應(yīng)極低，何以補(bǔ)償收縮?因此，確保膨脹劑摻量的準(zhǔn)確性極為重要。
?。ǘ┈F(xiàn)場拌制混凝土的拌和時間要比普通混凝土延長30s，以保證膨脹劑和水泥、減水劑(泵送劑)拌合均勻，提高其勻質(zhì)性。
?。ㄈ┗炷敛剂?，震搗應(yīng)按施工規(guī)范進(jìn)行。
?。ㄋ模┡蛎浕炷烈谐浞譂耩B(yǎng)護(hù)才能更好的發(fā)揮其膨脹效應(yīng)，對摻膨脹劑的混凝土提出更嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)要求，養(yǎng)護(hù)期不小于14d。
?。ㄎ澹┻厜Τ霈F(xiàn)裂縫是個難題，施工中應(yīng)要求混凝土震搗密實、勻質(zhì)。有的單位為加快施工進(jìn)度，澆筑混凝土12d內(nèi)就拆模板，其實這時混凝土的水化熱升溫最高，早拆模板造成散熱快，增加了墻內(nèi)外溫差，易于出現(xiàn)溫差裂縫。施工實踐證明，墻體宜用保濕較好的膠合板制模，混凝土澆完后，在頂部設(shè)水管慢淋養(yǎng)護(hù)，墻體宜在第5d拆模，然后盡快用麻包片貼墻并噴水養(yǎng)護(hù)，保濕養(yǎng)護(hù)1014d。
（六）即使用補(bǔ)償收縮混凝土澆筑墻體，也要以30－40m分段澆筑。每段之間設(shè)2m寬膨脹加強(qiáng)帶，并設(shè)鋼板止水片，可在28d后用大膨脹混凝土回填，養(yǎng)護(hù)不小于14d。
?。ㄆ撸┑装逡擞眯钏B(yǎng)護(hù)，冬季施工要用塑料薄膜和保溫材料進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)；樓板宜用濕麻袋覆蓋養(yǎng)護(hù)。
?。ò耍┘词共扇「鞣N措施，尤其C40以上混凝土，墻體也難免不出現(xiàn)裂縫，有的12d拆模板后就發(fā)現(xiàn)有裂縫，這是混凝土內(nèi)外溫差引起的，要設(shè)法降低水泥用量，減少混凝土早期水化熱。
?。ň牛┗炷翝仓旰?，建筑物進(jìn)入使用階段，有些單位不注意維護(hù)保養(yǎng)，在竣工之前就出現(xiàn)裂縫，這是氣溫和濕度變化引起的，因此，地下室完成后，要及時復(fù)土，樓層盡快做墻體維護(hù)結(jié)構(gòu)，屋面要盡快作做防水保溫層。
五、結(jié)束語
近年來,混凝土膨脹劑得到了廣泛應(yīng)用,膨脹劑在各種抗裂防滲透工程應(yīng)用方面取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效果。
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