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(lái)，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?。在混凝土拌合物中摻加適量的膨脹劑來(lái)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(jì)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(jì)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(shí)，配比又應(yīng)當(dāng)如何設(shè)計(jì)？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(jì)膨脹劑的混凝土配合比。由于各廠(chǎng)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(yàn)室應(yīng)參考以往的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)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(jì)算膨脹劑的摻量。
?。ǘ┐蠖鄶?shù)施工單位委托試驗(yàn)和與混凝土攪拌站簽定合同時(shí)，只要求提供滿(mǎn)足摻膨脹劑混凝土的坍落度、強(qiáng)度和抗?jié)B等級(jí)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(shí)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(wèn)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。
?。ㄈ┰趯?shí)際工程中，混凝土結(jié)構(gòu)則受到鋼筋和鄰位的約束。試驗(yàn)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(wú)意少摻是使用補(bǔ)償收縮混凝土的又一個(gè)誤區(qū)。現(xiàn)實(shí)中發(fā)現(xiàn)，施工現(xiàn)場(chǎng)不能正確使用試驗(yàn)室提供的混凝土配合比，在實(shí)際操作中，許多工地和攪拌站沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的膨脹劑計(jì)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?hù)拘泥于膨脹劑的推薦摻量，如某產(chǎn)品摻量為10%-12%，在特殊結(jié)構(gòu)部位用戶(hù)卻不敢超過(guò)12%，這也是使用的誤區(qū)。實(shí)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，有可能開(kāi)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(shí)施中發(fā)現(xiàn)不少問(wèn)題：
?。ㄒ唬┵|(zhì)檢部門(mén)對(duì)檢測(cè)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(yàn)，化學(xué)外加劑使用混凝土檢驗(yàn)。檢測(cè)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(wèn)題。
?。ǘ┗炷翑嚢枵咎岢觯河捎谒嗥贩N不同，按廠(chǎng)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(shí)坍落度損失大，難以泵送，這時(shí)，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(qǐng)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(diǎn)。如用戶(hù)愿意使用復(fù)合膨脹劑，生產(chǎn)廠(chǎng)家可按用戶(hù)要求提供產(chǎn)品，但要做好現(xiàn)場(chǎng)售后服務(wù)工作。
三、設(shè)計(jì)中注意的問(wèn)題
建筑結(jié)構(gòu)抗裂抗?jié)B控制是一個(gè)系統(tǒng)工程，許多設(shè)計(jì)單位推薦使用摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土作為一個(gè)防裂措施，但部分技術(shù)人員對(duì)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(jì)圖紙上指明廠(chǎng)家和摻量是錯(cuò)誤的，合理的說(shuō)明是：“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)、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)?！边@樣，可以由用戶(hù)選擇膨脹劑廠(chǎng)家及其合理確定摻量，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
（二）混凝土變形(膨脹和收縮)與限制是一對(duì)矛盾的統(tǒng)一體。膨脹要通過(guò)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(jì)者采用細(xì)而密的配筋原則，個(gè)別開(kāi)口部和墻柱連接處由于應(yīng)力集中易開(kāi)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(cè)，確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度。
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四、施工中注意的問(wèn)題
施工單位對(duì)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(gè)誤區(qū)。除了設(shè)計(jì)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(chǎng)拌制混凝土的拌和時(shí)間要比普通混凝土延長(zhǎng)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┗炷敛剂希饟v應(yīng)按施工規(guī)范進(jìn)行。
（四）膨脹混凝土要有充分濕養(yǎng)護(hù)才能更好的發(fā)揮其膨脹效應(yīng)，對(duì)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。
（五）邊墻出現(xiàn)裂縫是個(gè)難題，施工中應(yīng)要求混凝土震搗密實(shí)、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(shí)這時(shí)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(shí)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。
?。┘词褂醚a(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。
（七）底板宜用蓄水養(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。
（九）混凝土澆筑完后，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(shí)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(yǔ)
近年來(lái),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(huì)效果。
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