補(bǔ)償收縮混凝土的合理應(yīng)用.doc

補(bǔ)償收縮混凝土的合理應(yīng)用 摘要: 根據(jù)我國補(bǔ)償收縮混凝土在實(shí)際應(yīng)用存在的問題，結(jié)合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)規(guī)范的修訂，提出正確適當(dāng)?shù)氖褂没炷僚蛎泟?，可供設(shè)計(jì)、施工和混凝土攪拌站的技術(shù)人員參考。 關(guān)鍵詞： 混凝土 膨脹劑 一 引言普通混凝土是用途極廣的建筑材料。由于它的極限延伸率較低，在干縮、徐變、溫度等作用下易引起開裂，導(dǎo)致混凝土工程滲漏、鋼筋銹蝕，影響使用功能和使用壽命。為解決此問題，國內(nèi)外工程界在材料、設(shè)計(jì)和施工等多方面開展了許多研究工作。在材料方面，國內(nèi)外學(xué)者一致認(rèn)為采用膨脹劑或膨脹水泥配制的補(bǔ)償收縮混凝土代替普通混凝土是較理想的材料，這主要有兩個原因：一是水泥石水化硬化過程中產(chǎn)生的體積膨脹，在鋼筋等限制條件下，補(bǔ)償收縮混凝土產(chǎn)生的0.20.7MPa預(yù)壓應(yīng)力(即自應(yīng)力)能抵消或部分抵消由混凝土干縮、徐變、溫度等引起的拉應(yīng)力，從而提高混凝土工程的抗裂性能；二是由于鈣礬石的填孔作用，使水泥石中的大孔變小，總孔隙率減小，從而改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，提高了混凝土的抗?jié)B性能。從我國各種抗裂防滲工程應(yīng)用補(bǔ)償收縮混凝土十多年的實(shí)踐來看，總的效果是良好的，但隨著用量的增大，有些設(shè)計(jì)、科研和高校的專家學(xué)者反映，補(bǔ)償收縮混凝土工程裂滲事故有隨用量激增而增多之勢，這值得我們深思和在工程實(shí)踐中進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。二、 膨脹劑的選用 膨脹劑的主要功能是補(bǔ)償混凝土硬化過程中的干縮和冷縮。為減免收縮開裂，它廣泛應(yīng)用于各種抗裂防滲混凝土，但有些設(shè)計(jì)、科研和高校的專家學(xué)者反映，補(bǔ)償收縮混凝土由于膨脹劑選用不當(dāng)，使得工程裂滲事故有隨用量激增而呈增多之勢，所以選用恰當(dāng)?shù)呐蛎泟┦桥渲蒲a(bǔ)償混凝土的一個重要環(huán)節(jié)。 經(jīng)驗(yàn)證明膨脹劑的選用，一般應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：首先是要選用合格的膨脹劑。根據(jù)建材行業(yè)JC476-2001標(biāo)準(zhǔn)，膨脹劑是否合格主要看三項(xiàng)指標(biāo)：一是堿含量0.75，二是水中7d限制膨脹劑0.025，三是摻量12（北京市建委規(guī)定摻量8才能入市）。因此對于工程中用來配制補(bǔ)償收縮混凝土的膨脹劑都應(yīng)該通過用戶自檢部門或委托有關(guān)咨詢單位復(fù)檢，檢驗(yàn)它是否達(dá)到混凝土膨脹劑建材行業(yè)JC476-2001標(biāo)準(zhǔn)，合格者才能使用，避免假冒偽劣膨脹劑流入市場影響工程質(zhì)量。其次是要注意選用恰當(dāng)類型的膨脹劑。目前我國生產(chǎn)的膨脹劑有三大類型：硫鋁酸鈣類（如UEA、AEA、PNC、FS、PPT等）、氧化鈣-硫鋁酸鈣類（如CEA）和氧化鈣類。不同類型的膨脹劑具有不同的特性（如含CaO的膨脹劑，其中的CaO水化生成Ca(OH)2產(chǎn)生膨脹，但Ca(OH)2在壓力水下易溶解，所以GBJ119規(guī)范中規(guī)定含CaO膨脹劑不得使用在地下，海工等防水工程中），因此用戶應(yīng)根據(jù)不同性質(zhì)的工程，選用恰當(dāng)類型的膨脹劑。三、 補(bǔ)償收縮混凝土使用中存在的主要誤區(qū)現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)不少同事在使用膨脹劑時有些誤區(qū)，主要有： 1 摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土配合比設(shè)計(jì)不明晰。如在設(shè)計(jì)中對膨脹劑是內(nèi)摻還是外摻、當(dāng)有粉煤灰等摻合料時該如何設(shè)計(jì)沒給出明確的設(shè)計(jì)說明 。 根據(jù)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GBJ119規(guī)定：膨脹劑摻量是按等量取代膠凝材料的內(nèi)摻法。當(dāng)基準(zhǔn)混凝土的水泥用量為C0，膨脹劑摻量為K時，則 膨脹劑E =0K (kg/m3) 水泥CC0E （kg/m3） 當(dāng)混凝土中摻入粉煤灰等摻合料（FA0）時，則膨脹劑分別取代水泥和粉煤灰，即： 膨脹劑E（C0FA0）K(kg/m3) 粉煤灰=FA0（1K）(kg/m3) 水泥CC0(1K) （kg/m3） 由于各廠生產(chǎn)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，因此在實(shí)際施工中試驗(yàn)室工作人員應(yīng)根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)確定基準(zhǔn)混凝土的水泥和粉煤灰的單方用量，然后再按上式計(jì)算膨脹劑的摻量。 2某些施工單位在使用補(bǔ)償收縮混凝土?xí)r一般只測摻膨脹劑混凝土的坍落度、強(qiáng)度和抗?jié)B標(biāo)號，而不測混凝土的限制膨脹率，存在“摻就靈”的盲目思想。 根據(jù)GBJ119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（測定方法是用100100300mm試件，中間預(yù)埋入10mm限制鋼筋骨架。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到35MPa時脫模，用千分表測長儀測定初始長度，然后放入水中7d、14d測定其伸長率）, 這就要求在施工中使用的補(bǔ)償收縮混凝土，不僅要滿足混凝土坍落度、強(qiáng)度和抗?jié)B標(biāo)號,而且必須達(dá)到限制膨脹率的設(shè)計(jì)要求?？紤]到不同結(jié)構(gòu)部位的抗裂要求以及新標(biāo)準(zhǔn)下水泥配料的變化(根據(jù)ISO水泥標(biāo)準(zhǔn)，各水泥廠為了達(dá)到ISO水泥標(biāo)號，一般都把水泥熟料中的C3S和C3A提高，水泥比表面積提高到350400M2/kg，水泥收縮率會增大),因此在實(shí)際施工中使用的補(bǔ)償收縮混凝土，必須根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的抗裂要求以及工地使用原材料的不同，通過不斷調(diào)整膨脹劑摻量來試配補(bǔ)償收縮混凝土，使配置的補(bǔ)償收縮混凝土在坍落度、強(qiáng)度、抗?jié)B標(biāo)號、限制膨脹率都能滿足設(shè)計(jì)要求。此外有些單位把膨脹劑當(dāng)防水劑使用，筆者認(rèn)為這是可行的，這是因?yàn)橐话惴浪畡┑墓δ苁翘岣呋炷量節(jié)B性能，而膨脹劑可以解決混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂，不裂就不滲，從而達(dá)到補(bǔ)償收縮的抗?jié)B作用。 3在施工中以7d混凝土強(qiáng)度降低為理由而少摻膨脹劑。實(shí)踐證明，混凝土在摻入膨脹劑17d內(nèi)，強(qiáng)度試件處在自由狀態(tài)，由于鈣礬石膨脹對水泥結(jié)構(gòu)有微小破壞，所以7d抗壓強(qiáng)度確實(shí)比比空白混凝土下降10左右，但試驗(yàn)表明28d強(qiáng)度完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號。在實(shí)際工程中，由于混凝土結(jié)構(gòu)受到鋼筋和鄰位的約束，帶模養(yǎng)護(hù)28d的膨脹混凝土試件的限制強(qiáng)度比自由強(qiáng)度高10-15。因此把膨脹劑視為早強(qiáng)劑，以7d混凝土強(qiáng)度降低為理由而少摻膨脹劑是不正確的。我們不能以7d自由強(qiáng)度作判斷，應(yīng)以28d限制強(qiáng)度是否達(dá)到試驗(yàn)強(qiáng)度為準(zhǔn)。試驗(yàn)表明，摻膨脹劑混凝土7d抗壓強(qiáng)度達(dá)到28d試配強(qiáng)度的65便可達(dá)標(biāo)。 4、膨脹劑的使用拘泥于廠家的推薦摻量。如UEA廠家推薦摻量為10-12%，但在實(shí)際工程中如后澆帶或膨脹加強(qiáng)帶，必須用大膨脹混凝土填充，這就要求混凝土膨脹率必須達(dá)到0.035-0.045，標(biāo)號提高5MPa，而要達(dá)到這一要求，膨脹劑的摻量為1415，如只限于摻12就不能滿足設(shè)計(jì)要求，有可能開裂。因此膨脹劑的使用不能完全拘泥于廠家的推薦摻量，應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)部位的要求，科學(xué)地?fù)饺氩煌瑪?shù)量膨脹劑，才能達(dá)到補(bǔ)償收縮的效果。 四、施工中應(yīng)注意的問題 1加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理。筆者發(fā)現(xiàn)有些工程用了膨脹劑，但混凝土仍開裂，經(jīng)多次調(diào)查發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這種結(jié)果的主要原因是工地或攪拌站不按混凝土配合比摻入膨脹劑。筆者發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)室的混凝土配合比是正確的，但因?yàn)樵S多工地和攪拌站沒有專門的膨脹劑計(jì)量裝置，實(shí)際操作的民工以斗代秤加料，由于監(jiān)督不嚴(yán)或馬虎，民工加料具有很大的隨意性，大多是少摻，如原設(shè)計(jì)摻UEA12%，實(shí)際只摻8，結(jié)果混凝土達(dá)不到預(yù)期的補(bǔ)償收縮效果，開裂就不足為怪了。因此，在施工中加強(qiáng)對工地和攪拌站的管理，嚴(yán)格按混凝土配合比添加膨脹劑，確保膨脹劑摻量的準(zhǔn)確性，是保證工程質(zhì)量的重要措施。 2應(yīng)注意適當(dāng)延長拌合時間。為了保證膨脹劑和水泥、減水劑拌合均勻，提高其勻質(zhì)性，多年的施工實(shí)踐證明，在現(xiàn)場拌制補(bǔ)償收縮混凝土?xí)r，除震搗要按施工規(guī)范進(jìn)行外，拌合時間應(yīng)比普通混凝土延長40s。 3加強(qiáng)膨脹混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。由于膨脹混凝土要有充分濕養(yǎng)護(hù)才能更好地發(fā)揮其膨脹效應(yīng)，因此應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求充分養(yǎng)護(hù)，其養(yǎng)護(hù)期一般不小于14d。 五、結(jié)語 建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制是個系統(tǒng)工程，由于近十多年來商品混凝土的普及應(yīng)用，高強(qiáng)度混凝土向強(qiáng)度發(fā)展，這些因素導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂的機(jī)率增多。摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝