補償收縮混凝土

1、補償收縮混凝土用混凝土膨脹劑拌制的微膨脹混凝土稱為補償收縮混凝土。在鋼筋和鄰位限制下，這種混凝土在結(jié)構(gòu)中建立 預(yù)壓應(yīng)力，可防止或大大減輕混凝土 硬化過程產(chǎn)生的收縮裂縫，從而達到抗裂防滲的結(jié)構(gòu)自防水的目的，能收到明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。這一新技術(shù)給建筑防水設(shè)計和施工帶來很大進步，正在 被日益廣泛地推廣使用。以UEA、ZY、AEA為代表的硫鋁酸鈣類膨脹劑，從 1988年開發(fā)使用至今，已使用約 300萬噸，折合補償收縮混凝土約 7500m3， 使用于全國各種防水工程效果良好。UEA補償收縮混凝土防水工法(YJGF22-92)自1992年實施以來，具有 實際的指導(dǎo)作用。鑒于混凝土膨脹劑建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(

2、JC476-2001 )和混凝土外加劑使用技術(shù)規(guī)范(GBJ50119-2003 )已修定，實施，原工法已不適 用。根據(jù)十年來的施工經(jīng)驗，在原工法基礎(chǔ)上進行修定。本工法適用于摻膨脹劑 的補償收縮混凝土結(jié)構(gòu)防水的設(shè)計和施工。1工法特點1.1施工簡便、靈活，可取消外防水層的施工工序，縮短工期。1.2建筑結(jié)構(gòu)承重和防水功能合二為一，使防水有效年限和結(jié)構(gòu)壽命相同。1.3特別適用于體型復(fù)雜，超長結(jié)構(gòu)和大體積混凝土結(jié)構(gòu)防水， 解決通常附加防 水層做法難以處理的困難，并能確保防水質(zhì)量。1.4對于超長結(jié)構(gòu)，后澆縫間距可延長至 50m，后澆縫可在14d后回填膨脹混 凝土。超過50m時，可用膨脹加強帶代替后澆縫連續(xù)

3、澆筑混凝土。1.5由于混凝土自身的致密特點，若因某種原因出現(xiàn)滲漏，位置直觀，易于判斷， 修補方便。2適用范圍凡要求抗裂防滲、接縫和填充用的混凝土工程和構(gòu)件， 都可以使用補償收縮 混凝土，就土建工程而言，特別適用于：2.1建筑物地下室、地下構(gòu)筑物等。2.2建造水池、游泳池、污水處理池、水塔和貯罐等。2.3建造地鐵、隧道、水利水電、海工等防水構(gòu)筑物等。2.4超長樓板、體育場看臺、防輻射混凝土構(gòu)筑物等。2.5剛性防水屋面、梁柱接頭、后澆縫的填充混凝土、機械設(shè)備和補強的二次灌 3 結(jié)構(gòu)防水基本原理補償收縮混凝土是一種微膨脹混凝土，當(dāng)膨脹劑加入普通水泥和水拌合后， 水化反應(yīng)形成膨脹性水化物鈣磯石(C3A

4、?3CaSO4?32H2O )或Ca(OH)2，這是 它的膨脹源。當(dāng)混凝土膨脹時對鋼筋產(chǎn)生拉應(yīng)力，和此同時鋼筋也對混凝土產(chǎn)生了相應(yīng)的 壓應(yīng)力。一般來說，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中建立 預(yù)壓應(yīng)力，這就相當(dāng) 于提高了混凝土的早期抗拉強度，同時推遲了混凝土收縮的產(chǎn)生過程，抗拉強度 在此期間得到較大的增長，當(dāng)混凝土開始收縮時，其抗拉強度已增長到足以抵抗 收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而防止和大大減輕混凝土的收縮開裂， 達到抗裂防滲的目 的。結(jié)構(gòu)自防水的前提是控制有害裂縫，關(guān)鍵要解決鋼筋混凝土硬化過程中的收 縮變形。補償收縮混凝土具有抗裂防滲的雙重功能， 這是其他外加劑防水混凝土 所不具備的。4 .設(shè)計注意事項補償收縮混

5、凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基材相同，鑒于補償收縮混凝土的限制膨脹要用鋼筋和鄰位約束才能產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，對設(shè)計要求是： 4.1根據(jù)混凝土外加劑使用技術(shù)規(guī)范 GBJ50119-2001規(guī)定，補償收縮混凝 土最重要的技術(shù)指標(biāo)是限制膨脹率。設(shè)計者應(yīng)在設(shè)計圖紙上注明：采用摻膨脹劑的補償收縮混凝土，強度等級、抗?jié)B標(biāo)號、水中養(yǎng)護14d的混凝土限制膨脹率0.01硏（或更高些）?！?.2補償收縮混凝土設(shè)計規(guī)范和普通鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)范基本相同。4.3鑒于墻體受施工養(yǎng)護和外界溫差影響較大易開裂，水平構(gòu)造筋的間距宜小于 150mm，配筋率宜在0.4-0.6 %。由于墻體受底板或樓板的約束較大，混凝土脹 縮不一

6、致，宜在墻體中部設(shè)一道水平筋間距為80 100mm，高1000mm的水平暗梁”。墻體混凝土的限制膨脹率設(shè)計宜大于 0.25%。4.4對于墻體和柱子相連的檔土墻，易在離柱子1 2m處出現(xiàn)應(yīng)力集中的縱向裂縫，宜插入水平附加筋，插入柱子中200 300mm，插入墻體中1200 1600mm，該處配筋提高10 15%。4.5結(jié)構(gòu)開口部和突出部位應(yīng)添增附加筋。4.6采用補償收縮混凝土?xí)r，底板后澆縫最大間距可延長至50m。超過50m的超長結(jié)構(gòu)可用膨脹加強帶替代后澆帶，加強帶寬度為2m，帶兩側(cè)用 2鐵絲網(wǎng)攔隔，并用鋼筋加固。帶外用限制膨脹率大于0.015 %的補償收縮混凝土澆筑，帶內(nèi)用限制膨脹率大于0.03

7、%、強度等級提高5MPa的膨脹混凝土澆筑，可用 連續(xù)式或間歇式循環(huán)澆筑而不留后澆縫。但由于邊墻受施工養(yǎng)護和溫差影響大， 應(yīng)以50m左右分段澆筑，每段之間設(shè)一道 2m寬膨脹加強帶，帶兩側(cè)設(shè)鋼板止 水板，澆筑后14d可用大膨脹混凝土回填。5. 混凝土配合比設(shè)計5.1原材料選擇膨脹劑質(zhì)量應(yīng)符合混凝土膨脹劑JC476-2001標(biāo)準(zhǔn)。水泥選用ISO32.5號以 上水泥，粗骨料粒徑不宜大于 4.0cm，且含泥量小于1%,細(xì)骨料宜用中砂、細(xì) 度模數(shù)2.6含泥量小于2 %。減水劑等化學(xué)添加劑和粉煤灰、礦渣粉等摻合料 應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。水為自來水或潔凈河水。5.2.混凝土配合比設(shè)計原則上，普通型膨脹劑摻量（替

8、代膠凝材料率）為10 12 %，對于低摻的高性能膨脹劑為7 8%。但是，由于水泥的活性和組成不同，化學(xué)添加劑的品 種和摻量不同，必須根據(jù)現(xiàn)場原材料和混凝土坍落要求，以及GBJ50119-2003規(guī)范要求，配制的補償收縮混凝土應(yīng)達到水中14d的限制膨脹率0.01% ;填充性膨脹混凝土水中14d限制膨脹率大于0.025%，同時達到設(shè)計強度等級和抗 滲標(biāo)號。應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)部位的限制膨脹率設(shè)定值確定膨脹劑的摻量。5.3膨脹劑摻量的計算方法：設(shè)基準(zhǔn)混凝土配合比中水泥和粉煤灰摻合料用量分 別為C0、F0，膨脹劑取代膠凝材料率為K。A. 膠凝材料為水泥和膨脹劑時，膨脹劑摻量E = C0?K，水泥用量C =

9、C0 EB. 膠凝材料為水泥，粉煤灰等摻合料和膨脹劑時，膨脹劑摻量E =( CO + F0) ?K摻合料F = F0 (1 K)水泥 C = C0(1 K)5.4按地下工程防水技術(shù)規(guī)范 GB50108 2001，用于防水混凝土的水泥用 量不得小于320kg/m3，當(dāng)有摻合料時，其水泥用量不得小于280kg/m3，水膠比不宜大于0.55，以此原則確定膨脹劑摻量。5.5當(dāng)摻入粉煤灰的大體積補償收縮混凝土用于地下或水中工程時，為降低水泥用量和混凝土溫差，推薦用60d抗壓強度作為設(shè)計強度等級。5.6當(dāng)摻入減水劑等化學(xué)外加劑時，必須通過試驗確定和膨脹劑相適應(yīng)的品牌和5.7摻膨脹劑的泵送混凝土，入泵坍落度

10、宜控制在140 160mm。6. 施工注意事項6.1現(xiàn)拌工地或攪拌站必須按確定的補償收縮混凝土配合比投料， 尤其膨脹劑不 得少摻或誤摻，要派技術(shù)人員加強監(jiān)督。計量裝置必須準(zhǔn)確，開盤前要檢驗校正， 使用中要進行校核。6.2混凝土攪拌時間要比普通混凝土延長 30s。出盤混凝土溫度宜低于 30C。6.3混凝土坍落度要滿足施工要求，澆筑時間間隔不宜超過1.5h，運距較遠或炎 熱天氣施工可摻入緩凝減水劑；低溫下施工可摻入早強減水劑或防凍減水劑。6.4澆筑時混凝土的自由落距應(yīng)控制在 2m以內(nèi)，震搗要均勻，密實，不漏震、 不欠震、不過震。6.5混凝土終凝前，要反復(fù)抹壓，防止表面沉縮裂縫出現(xiàn)。6.6補償收縮混

11、凝土澆筑后的養(yǎng)護非常重要，應(yīng)根據(jù)氣溫情況，及時澆水養(yǎng)護， 使混凝土外露表面始終保持濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護期不少于14d。負(fù)溫施工要保證混凝土入模溫度大于 5C,澆筑后立即用塑料薄膜和保溫材料進 行保溫保濕養(yǎng)護。6.7墻體宜用膠合板作模板，混凝土澆完1d后，松動模板螺絲離縫2-3mm，然 后從頂部澆水養(yǎng)護。為防止早期產(chǎn)生溫差裂縫，拆模時間不得早于 3d，拆模后 盡快在墻內(nèi)外側(cè)掛貼塑料膜或麻袋片，噴水養(yǎng)護不小于 14d。6.8在30 C以上炎熱天氣施工，墻體中混凝土要適當(dāng)調(diào)高膨脹劑摻量，降低混 凝土入模溫度，特別要加強濕養(yǎng)護。6.9大體積混凝土要采取保溫保濕措施(如蓄水養(yǎng)護等)控制內(nèi)外溫差少于30C。 6

12、.10施工縫的處理在接茬表面先予濕并鋪上2cm厚的1:2摻膨脹劑的水泥砂漿，然后再澆較 筑補償收縮混凝土。6.11缺陷的修補如澆筑完成混凝土出現(xiàn)蜂窩狗洞或裂滲等缺陷，可鑿去松動部分或開縫，清洗干凈后，用1:2摻膨脹劑的水泥砂漿修補完好。 貫穿裂縫則用柔性防水涂料或 防水卷材局部修補。6.12維護措施混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完后，地下室要盡早用灰土回填，屋面要盡早作防水層和保 溫層。遇強風(fēng)和驟冷下，地下通道要臨時封閉，以防止溫差裂縫出現(xiàn)。7 .勞動組織和機具設(shè)備和普通混凝土所需機具設(shè)備一樣，主要有攪拌機（車）、垂直和水平運輸機 具（泵管、吊車、翻斗車等），震搗棒或平板震搗器，計量器具等，水平抹面推 薦用電

13、動抹壓機。勞動組織和普通混凝土施工時相同， 操作人員的多少，取決于澆筑數(shù)量，澆 筑部位的難易程度等因素。但是，一定要加強后臺或攪拌站和澆筑地點的技術(shù)監(jiān) 督和指導(dǎo)，尤其要建立養(yǎng)護班子，加強混凝土的養(yǎng)護監(jiān)督。8.質(zhì)量控制8.1應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土施工及驗收規(guī)范、地下工程防水技術(shù)規(guī)范 和屋面工程技術(shù)規(guī)范中的有關(guān)條文規(guī)定。為此，工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)工程具 體情況，必須編制分項施工方案，向施工人員進行技術(shù)交底，貫徹執(zhí)行上述規(guī)范 中的條文；施工員（工長）需要親自跟班，檢查指導(dǎo)，認(rèn)真組織實施，做到精心 操作，確?；炷临|(zhì)量。8.2施工用補償收縮混凝土的配合比應(yīng)達到規(guī)范（或設(shè)計）要求的限制膨脹率， 設(shè)計的強

14、度等級和抗?jié)B標(biāo)號，主要措施為事先進行構(gòu)造筋的合理配置和分縫，優(yōu) 選混凝土配合比，精心施工和重視養(yǎng)護，加強現(xiàn)場監(jiān)督。8.3防水混凝土的結(jié)構(gòu)，應(yīng)符合地下工程防水技術(shù)規(guī)GB50108 2001下列規(guī)定：1 .結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于 250mm ;2 .裂縫寬度不得大于0.2mm，并不得貫通；3 .迎水面鋼筋保護層厚度不應(yīng)小于 50mm。8.4防水工程經(jīng)雨季或試水觀察，任何部位不允許發(fā)生滲漏現(xiàn)象。若局部出現(xiàn)滲 漏，可將滲漏處有缺陷的混凝土徹底清除，將其表面鑿毛，沖洗干凈后，抹上摻 膨脹劑的水泥砂漿，如滲漏嚴(yán)重，先用堵漏材料止水，再用摻膨脹劑的水泥砂漿 抹面或用防水涂料修補。9 .安全措施必須遵照國家頒發(fā)的建

15、筑安裝工程安全規(guī)范和施工企業(yè)主管機關(guān)發(fā)布的 有關(guān)文件和規(guī)定，結(jié)合工程實際，逐項進行落實。10 .經(jīng)濟效益在地基穩(wěn)定條件下，地下、水工和海工工程采用補償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水，底板可取消外防水作業(yè)，側(cè)墻無明顯的裂縫或表面裂縫寬度小于0.2mm時，也可不作外防水。但根據(jù)防水等級需求，側(cè)墻外壁宜用可濕作業(yè)的防水涂料或防水 卷材作一道附加防水層。由于補償收縮混凝土可作結(jié)構(gòu)自防水和延長后澆縫間距，省工省料省時，可節(jié)省建設(shè)費和縮短工期，其經(jīng)濟效益十分顯著。摻膨脹劑的補償收縮混凝土單價 比普通混凝土貴20-30元/ m3，以平均厚度500mm計，防水費約10-15元/ m2，比柔性防水層便宜2-3倍。以上經(jīng)濟

16、對比，僅為取消防水層一項的效益，尚不包括隨之可削減的找平層， 保護層和少挖和回填土方所節(jié)省的金額，以及由于縮短工期節(jié)省的人工管理費和 抽水費。11 .工程實例從1988年至目前為止，全國已使用 UEA、ZY、AEA等補償收縮混凝土約7500萬m3，使用UEA、ZY、AEA等混凝土膨脹劑約300萬噸，成功使用于 數(shù)千個防水工程，重大工程有：（1）首都機場新航站樓地下室，UEA混凝土 160,000m3 ;（2）北京地鐵防水襯砌，UEA混凝土 150,000m3 ;（3） 珠海拱北口岸廣場地下工程，UEA混凝土 80,000m3 ;（4） 武漢國際會展中心地下室，UEA混凝土 120,000m3

17、；（5）廈門國際機場，AEA混凝土 50000m3;（6） 福州長樂國際機場航站樓地下室，UEA混凝土 68,000m3 ；（7）北京望京、方莊住宅區(qū)地下室， UEA混凝土 88,000m3 ；（8）深圳體育中心看臺，深圳華為科研中心，UEA混凝土22,000m3 ；（9）合愉高速公路隧道，AEA混凝土 150，000m3 ；（10）石家莊、天津污水處理廠，UEA混凝土 45,000m3 ；（11 ）西安國際機場，AEA混凝土 45000m3 ；（12）上海世界貿(mào)易商城，UEA混凝土 65,000m3 ；（13）深圳華為科研中心地下室，ZY混凝土 96370m3 ；（14）北京市北四環(huán)地下連續(xù)墻，ZY混凝土 62000m3。（15）蘇州工業(yè)園商業(yè)街F城，Z