GNA 施工規(guī)程

    序

    混凝土和鋼筋混凝土構筑物，由于干縮和冷縮等引起收縮裂紋，引起構筑物滲漏、鋼筋銹蝕；降低實用功能和耐久性。為了解決這一難題，從設計、材料、施工各個方面進行了研究，提出了各種對策。在材料方面，國內外學者一致認為：采用膨脹劑或者膨脹水泥配制的補償收縮混凝土具有微膨脹性能，從而達到防止或減少出現(xiàn)裂縫，提高構筑物抗裂防滲的良好效果。為此，我國《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》（GB50119），《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010），《地下工程防水技術規(guī)范》（JB50108-2001），《屋面工程設計規(guī)范》（GB50207），《水運工程混凝土施工規(guī)范》（JTJ268），中國有色金屬工業(yè)總公司標準《屋面工程施工操作規(guī)程》（YSJ410-89），都把膨脹劑或補償收縮混凝土列入有關防水和二次灌注工程的技術規(guī)范中。

    根據(jù)多年來對各種膨脹劑、膨脹水泥的研究及補償收縮混凝土在實際工程中的應用經(jīng)驗，借鑒日本、蘇聯(lián)、美國、澳大利亞等國家之經(jīng)驗，為促進這一新材料、新技術的發(fā)展，制訂了“摻GNA膨脹劑混凝土的施工技術規(guī)程”（以下簡稱規(guī)程）。

    本規(guī)程適用于防止或減少混凝土干縮裂縫、提高構筑物抗裂防滲效果，使用GNA混凝土膨脹劑配制的補償收縮混凝土工程或鋼筋混凝土工程。使用GNA混凝土達到結構自防水，取消外防水要求，并且延長伸縮縫間距，亦可作后澆填充膨脹混凝土等。

    第一章   總    則

    第1.0.1條  本規(guī)程適用于旨在防止或減少混凝土干縮裂縫、提高構筑物抗裂防滲效果，使GNA混凝土膨脹劑配制的補償收縮混凝土工程或鋼筋混凝土達到配合比設計和施工要求。

    第1.0.2條  本規(guī)程使用的術語，作如下定義。

    GNA混凝土膨脹劑——是以適當成分的生料煅燒成特定礦物的鋁酸鹽熟料、硬石膏、高細活性混合材磨細而成的膨脹性水泥混凝土外加劑。將其加入到水泥混凝土中，經(jīng)水化反應生成膨脹性，使混凝土產(chǎn)生適度的膨脹。

    補償收縮混凝土（砂漿）——在限制條件下，由于膨脹劑的作用，產(chǎn)生0.2～0.7MPa自應力的混凝土（砂漿）。

    單位水泥量－－所配制補償收縮混凝土1M3中含有水泥和膨脹劑的重量之和。

    第1.0.3條  鋼筋混凝土工程施工時的安全技術、勞動保護、防火，以及抗震設防地區(qū)的鋼筋混凝土工程，必須符合有關規(guī)定。

    第二章  施工計劃和模板工程

    第2.0.1條  混凝土施工計劃應考慮混凝土的用途，混凝土攪拌站的材料供給，施工場地、工程現(xiàn)場的氣候條件，依此確定周密的運輸計劃，澆灌計劃和養(yǎng)護計劃。

    第2.0.2條  混凝土從攪拌站到工地的運輸計劃要考慮到攪拌開始到工地的時間，工地的輸送設備、氣候條件等。

    車輛調度計劃應考慮到澆灌場所處理時間，停留時間不要太長。

    第2.0.3條  混凝土澆灌區(qū)域及其澆灌順序等應考慮到工程、設計條件、混凝土的供給能力，運輸、澆灌機械的能力，氣候條件，澆灌后的抹面方法、施工管理水平等，做好施工組織設計。

    第2.0.4條  混凝土的養(yǎng)護計劃應考慮到氣候條件、工程部位、部件斷面、養(yǎng)護齡期必須達到設計抗壓強度和膨脹率要求。

    第2.0.5條  模板工程參照《鋼筋混凝土工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204）第二章執(zhí)行。

    第三章  混凝土的材料及質量要求

    第3.0.1條  水泥

    GNA可摻入硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（GB175-1999），礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥及粉煤灰質硅酸鹽水泥（GB1344-1999）五大水泥中。    

    第3.0.2條  GNA膨脹劑

    所用GNA膨脹劑應符合混凝土膨脹劑國家行業(yè)標準（JC476-2001）。

    第3.0.3條  集料

    集料的種類和品質應符合普通混凝土用砂質量標準，普通混凝土用碎石或卵石質量標準。

    第3.0.4條  水

    拌制混凝土宜用飲用水或潔凈地下水。鋼筋混凝土和預應力混凝土，均不得用海水和污水拌制。

    第3.0.5條  外加劑

    GNA型混凝土膨脹劑可以與減水劑、緩凝劑、早強劑、速凝劑、抗凍劑及泵送劑等復合使用，GNA混凝土中摻用的其他外加劑，應符合《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》（GBJ50119），且滿足施工條件要求。

    第3.0.6條  材料的運輸和保管

    各種材料的運輸與保管按有關標準執(zhí)行。但是，對于膨脹劑作如下規(guī)定： 

    1、在運輸與保管過程中不得受潮和混入雜物，并應單獨存放。 

    2、膨脹劑有效期為一年，超過六個月應重新進行物理性能檢驗合格方可使用。

    第四章  鋼筋設計及混凝土配合比設計

    第4.0.1條  摻膨脹劑的補償收縮混凝土應在限制條件下使用，構造（溫度）鋼筋的設計和特殊部位的附加筋。應符合《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010）規(guī)定。

    第4.0.2條  墻體易于出現(xiàn)豎向收縮裂縫，其水平構造筋的配筋率宜大于0.4%，水平筋的間距宜小于150mm，墻體的中部或底部的1000mm范圍內水平筋間距宜為50-100mm。

    第4.0.3條  墻體與柱子連接部位宜插入長度1.5m-2.0mmф8-ф10的加強鋼筋，插入柱子200mm-300mm，插入邊墻1200mm-1600mm，其配筋率應提高10%-15%。

    第4.0.4條  結構開口部位、變截面部位和出入口部位應適量增加附加筋。

    第4.0.5條  樓板宜配置細而密的構造配筋網(wǎng)，鋼筋間距宜小于150mm，配筋率宜為0.6%左右；現(xiàn)澆補償收縮鋼筋混凝土防水屋面應配雙層鋼筋網(wǎng)，構造筋間距宜小于150mm，配筋率宜大于0.5%，樓面和屋面后澆縫最大間距不宜超過50m。

    第4.0.6條  地下室和水工構筑物的底板和邊墻的后澆縫最大間距不宜超過60m，后澆縫回填時間應不少于28d。

    第4.1.1條  GNA混凝土的配合比設計，應根據(jù)設計要求及工程的不同部位，施工前進行防水或抗裂混凝土的配合比設計和試驗。

    第4.1.2條  本規(guī)程原則上與普通混凝土配合比設計技術規(guī)范（JGJ/T55-1996）相同，但應使用符合第三章所示的材料進行混凝土配合比設計。

    第4.1.3條  進行配合比設計時，應按原材料性能及混凝土的技術要求進行計算，并經(jīng)試驗室試配調整，定出滿足設計和施工要求，經(jīng)濟合理的混凝土配合比。

    第4.1.4條  根據(jù)混凝土標號，膨脹率和收縮率、以及施工所要求的混凝土拌合物塌落度指標進行GNA混凝土試配。若對混凝土還有其他技術性能要求時，應在試配計算中予考慮，并應增添相應的試驗項目。

    第4.1.5條  施工用補償收縮混凝土，其性能應滿足下表的要求（表1），限制膨脹率與干縮的檢驗按補償收縮混凝土的膨脹率及干縮率的測定方法進行。            

    表1   GNA補償收縮混凝土的性能


    第4.1.6條  GNA混凝土膨脹劑加入量（K），按內摻（即替換水泥率）計算，即E/C+E，C－－水泥，E－－GNA混凝土膨脹劑。 

    根據(jù)混凝土使用條件，配筋率大小和選用的水泥標號、GNA在混凝土中的加入量可參考下表。 

    表2   GNA加入量參考表 


    當混凝土水泥用量小于300kg/m3時，GNA加入量改為外摻。 

    表3    摻ＧＮＡ混凝土配合比參考表 


    注：1、本表為用普通型GNA，配制的GNA補償收縮混凝土配合比參照表。
    2、如采用多功能復合型GNA時，無需外摻入其他化學外加劑。
    3、GNA泵送混凝土可摻入Ⅱ級粉煤灰，粉煤灰超代水泥量10~12%。 

    第五章  混凝土拌制、運輸和澆灌 

    第5.0.1條  GNA補償收縮混凝土對原材料要求 
 
    1、水泥：選用符合國家標準32.5標號以上的五大水泥。  
    2、GNA膨脹劑：符合混凝土膨脹劑國家行業(yè)標準。  
    3、粗骨料：粗骨料粒徑不大于4.0cm，且含泥量小于1%。  
    4、細骨料：含泥量小于3%的中粗砂。  
    5、其它外加劑：達到國家規(guī)定的品質指標，使用前應作適應性試驗。  
    6、水：可飲用水或潔凈地下水。 

    第5.0.2條  混凝土原材料按重量計的允許偏差，不得超過下列規(guī)定：  
    1、水泥、外摻混凝土材料±２%。  
    2、粗、細集料±3%。  
    3、水±1%。  
    4、膨脹劑和其它外加劑±0.5%。 

    注：1、各種衡器應定期校檢，經(jīng)常保持準確。 
    2、集料含水率應經(jīng)常測定，雨天施工時，應增加測定次數(shù)。 

    第5.0.3條 混凝土的攪拌

    摻GNA混凝土攪拌時間要比普通混凝土適當延長。攪拌時間：用自落式攪拌機比普通混凝土延長30秒以上，用強制式則延長10秒以上。應嚴格控制攪拌時間，確保混凝上拌合均勻。 

    表4   GNA混凝土攪拌的最短時間（秒） 


    注： 若緩凝時間不能滿足施工要求時，可現(xiàn)場添加非引氣型緩凝減水劑。 

    第5.0.4條  混凝土的運輸 

    混凝土的運輸要及時并保持連續(xù)性，盡量避免出現(xiàn)的冷縫和施工縫，運距較遠或炎熱天氣施工應摻入緩凝減水劑。 

    第5.0.5條  混凝土澆灌前準備 

    鋼筋模板按設計圖紙安裝，綁扎、安裝要牢靠。模板表面涂上脫模劑。模板縫應嚴密，不得漏漿，固定模板用的鐵絲和螺栓不宜穿過混凝土結構，如必須穿過，則固定模板的螺栓中央要焊上止水環(huán)，止水環(huán)必須滿焊。 

    第5.0.6條  混凝土的澆注 

    澆注時混凝土的自由落距應控制在2m內，振搗一定要嚴格按施工操作規(guī)范進行，棒要快插慢拔，表面浮漿即可，振距一定要掌握好，不能漏振和過振，以把混凝土振密實為準。 

    第5.0.7條  施工過程注意事項  

    1、嚴禁隨意加水，為達到泵送或施工組織方面，混凝土可摻入減水劑 、緩凝劑、速凝劑、泵送劑，但需經(jīng)試配確定。  

    2、振搗是關鍵之一，每一振點的振搗時間長短，應使混凝土表面呈現(xiàn)浮漿，不再下沉為止。此外，還必須保證振搗棒移動間距和插入深度符合施工規(guī)范的要求。  

    3、計量裝置必須準確有效，開盤前要檢驗校正，中間要進行校核。 

    第六章  后澆縫和施工縫的處理 

    第6.0.1條  由于鋼筋混凝土結構趨向長大化和復雜化，取消后澆縫的無縫設計必須根據(jù)結構特點靈活運用，具有沉降性質的后澆縫不能取消。 

    第6.0.2條  后澆縫的處理與普通混凝土相同，表面要鑿毛，清理干凈，保潮12小時后采用摻入10%GNA的填充性膨脹混凝土，終凝后2小時，用草席覆蓋，澆水養(yǎng)護14天。 

    第6.0.3條  由于混凝土供應或綁筋跟不上，不能連續(xù)澆注時，混凝土要澆至加強帶前一側，過若干天再澆混凝土時表面要鑿毛，剔除浮石，清理干凈，用水沖刷后，在表面鋪上摻入6%GNA的1：2砂漿，厚度為20～25毫米，然后繼續(xù)澆注原配合比的GNA混凝土（設加強帶時）。 

    第6.0.4條  立墻上的水平施工縫的處理與普通混凝土相同，要預留止水槽，表面要鑿毛，清理干凈，在表面鋪上厚20-25mm摻入6%GNA的1：2砂漿，然后繼續(xù)澆注GNA混凝土。 

    第七章  混凝土的養(yǎng)護 

    第7.0.1條  已澆灌完的混凝土，在混凝土初凝后終凝前應進行二次抹壓（板面），以抑制產(chǎn)生表面裂縫，養(yǎng)護工作一定要派專人負責，并應符合下列規(guī)定：  

    1、在混凝土終凝后2小時進行澆水保濕養(yǎng)護。  

    2、混凝土的澆水保濕養(yǎng)護時間，不得少于14天，亦可采用蓄水養(yǎng)護或涂刷薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護，以蓄水養(yǎng)護效果最佳。  

    3、平均氣溫低于5℃時，不得澆水，應采取保溫措施，大體積混凝土的養(yǎng)護，應采取降溫措施（或保溫措施）。  

    4、拆模板后，混凝土的暴露面，特別是外壁，受陽光直射和寒氣襲擊，必須用草席、薄膜類覆蓋養(yǎng)護。墻面及豎向暴露構件養(yǎng)護條件較差，應適當延長拆模時間，摻摸后進行保溫保濕養(yǎng)護。 

    第7.0.2條  在混凝土強度達到1.2MPa以上，始準在其上來往人員和安裝模板及支架。 

    第八章  混凝土質量的檢查和缺陷的修整 

    第8.0.1條  混凝土質量的檢查參照《鋼筋混凝土工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204）第四章第六節(jié)執(zhí)行。標準養(yǎng)護的試塊組數(shù)，應按下列類型留置：  

    1、每工作班不少于一組；  

    2、每拌制100立方米混凝土，強度試塊不少于一組；抗?jié)B試塊不少于250立方米為一組。 

    第8.0.2條  檢查混凝土質量應做抗壓強度試驗，當有特殊要求時，還需做抗凍、抗?jié)B等試驗。有條件下應作混凝土的膨脹率、收縮率試驗。 

    第8.0.3條  混凝土表面缺陷的修整，應按下列規(guī)定執(zhí)行：  

    1、面積較小且數(shù)量不多的蜂窩或露石的混凝土表面，可用內摻6%膨脹劑的1：2～1：2.5的水泥砂漿抹平。在抹砂漿之前，必須用鋼絲刷或加壓水洗凈基層，并用內摻6%膨脹劑的凈漿打底。  

    2、較大面積的蜂窩、露石和露筋應按其全部深度鑿去薄弱的混凝土層和個別突出的集料顆粒，然后用鋼絲刷或加壓水沖洗干凈，用內摻6-8%膨脹劑的砂漿或豆石混凝土（比原標號提高一級）填塞，并仔細搗實。 

    第8.0.4條  影響結構性能部位的缺陷，必須會同設計單位和有關單位研究處理。 

    第九章  冬季施工和工程驗收 

    參照《鋼筋混凝土工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204）第七章、第八章執(zhí)行。 

    第十章  剛性防水屋面 

    剛性防水屋面具有結構簡單，造價低廉和防水耐久性好的優(yōu)點。由于普通混凝土存在收縮開裂往往造成滲漏。針對這一缺點，我們研制成功以摻入混凝土膨脹劑的補償收縮混凝土，應用于剛性防水屋面。這一新技術已應用于江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、北京、西安、烏魯木齊、等省市近200萬平方米剛性防水屋面，應用效果好。經(jīng)過多年工程實踐和專家論證，補償收縮混凝土剛性屋面已列入建設部《屋面工程技術規(guī)范》（GB50207）。 

    ＧＮＡ補償收縮混凝土剛性屋面：  

    1、現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面：屋面厚度8-10cm，配受力鋼筋ф8-ф10mm；抗裂鋼筋ф6-ф10mm，150×150mm雙向鋼筋，這種屋面結構與防水合二為一，在摻入（等量取代水泥率）8%GNA，標號大于C25，抗?jié)B標號大于P10。該混凝土屋面40M留一伸縮縫，縫中嵌入防水油膏，混凝土屋面澆筑完后澆水養(yǎng)護（或噴養(yǎng)護劑）不少于14天，細部處理見GB50207。  

    2、細石混凝土防水屋面：它用于保溫層和找平層上，厚度40mm，配以ф4mm，150×150mm雙向鋼筋片，每塊面積約6×6m，每塊之間的分格縫嵌入防水油膏。這種屋面是以剛性為主，剛柔結合。在混凝土中摻入8%ＧＮＡ強度標號大于Ｃ25，抗?jié)B標號大于P8。 

    第十一章  無縫設計與施工技術 

    本技術由中國建筑材料科學研究院申請國家發(fā)明專利，專利號：ZL93117132.6。 

    本技術涉及多個科學技術領域，包括建筑結構設計、建筑施工技術和混凝土材料科學，是一個跨學科的高技術項目。其主要技術內容是以混凝土收縮的整體補償為基礎，通過結構內應力與應變的實驗、分析與計算，確立了通過“膨脹加強帶”的技術取消伸縮縫和后澆縫，實現(xiàn)超長鋼筋混凝土的連續(xù)施工的設計施工方法。這種設計施工方法稱之為“無縫設計施工方法”。其特征在于根據(jù)構筑物的收縮應力曲線，在收縮大的部位設置膨脹加強帶，以較高摻量的膨脹劑或較大用量的膨脹水泥配制成大膨脹的混凝土（其限制膨脹率控制在2～3×10-4）；其它部位用較小摻量的膨脹劑或較小用量的膨脹水泥配制成小膨脹混凝土（補償收縮混凝土，其限制膨脹率控制在1.5～2.5×10-4）。膨脹加強帶的構造為帶寬2m，帶兩側掛密孔鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)孔直徑Φ<10mm，目的是阻止混凝土中的石子通過。帶中鋼筋配筋率提高10～15%，伸入兩側混凝土各1m，帶內混凝土強度不得低于兩側混凝土強度。施工時，先確定膨脹加強帶的位置并設置鐵絲網(wǎng)，混凝土澆筑從一邊推進，當小膨脹混凝土澆在加強帶時改用大膨脹混凝土，加強帶澆畢，再改回原配比小膨脹混凝土，如此連續(xù)澆筑，不留伸縮縫或后澆帶，一次施工完畢。 

    第11.0.1條  本技術與現(xiàn)有技術相比有如下優(yōu)點 

    1．取消伸縮縫與后澆帶（沉降縫不能取消），提高了混凝土結構的整體性能，特別是對于有防水要求的結構混凝土，提高了其整體抗裂防水性能。后澆帶一般需經(jīng)40～60天才能回填，采用本技術減少了施工對后澆帶處理這一繁瑣的環(huán)節(jié)，大大地縮短了施工周期，一般減少30～45天工期，節(jié)省綜合建設資金，加快了施工進度。對于某些結構，由于取消伸縮縫而免去了雙梁雙柱結構，擴大了可利用的有效空間。此方法適用于混凝土結構超長較小尺寸的設計與施工。 

    2．膨脹加強帶施工方法，即在膨脹加強帶二端設計摻入水泥重量6～8%的GNA，使混凝土中產(chǎn)生較小的限制膨脹率。在膨脹加強帶中設計摻入10～12%的混凝土GNA，使其產(chǎn)生較大的限制膨脹率。這樣即可控制整個混凝土結構的限制收縮率大大減少，使其混凝土結構不裂或少裂，不產(chǎn)生有害裂縫。此方法適用于混凝土結構超長較大尺寸的整體底板和地下連續(xù)墻的設計與施工。 

    3．間歇式施工方法，當混凝土結構無防水要求，但對抗裂有一定要求的工程，采用間歇式施工方法較為方便。此方法適用于混凝土結構超長較大尺寸的整體梁板和地上樓板的無縫設計與施工。 

    第11.0.2條  傳統(tǒng)的后澆帶澆注前混凝土表面及雜物清理等工作十分麻煩，且工期長，處理不好還會留下諸多質量隱患。而GNA膨脹加強帶是一種“抗放兼?zhèn)洌钥篂橹鳌痹O計原則。在應力集中處設置膨脹加強帶，寬度一般為2米，帶的兩側架設密孔鐵絲網(wǎng)，并用立筋加固，目的是防止混凝土流入加強帶內。通過調整膨脹量混凝土獲得不同的限制膨脹率，使結構的收縮力得到適宜的補償，從而達到防止混凝土結構開裂的目的。 

    施工時，帶外用小膨脹混凝土（摻GNA6-8%，膨脹率≥1.5×10-4）；澆加強帶時，改用大膨脹混凝土（摻GNA10-12%，膨脹率≥2.5×10-4）；強度等級比兩側高0.5等級；到加強帶另一側時，又改為小膨脹混凝土澆注。如此循環(huán)下去，可連續(xù)澆注100～200M或更超長混凝土結構。 
由于混凝土供應或施工力量達不到連續(xù)作業(yè)要求時，可采用“間歇式施工法”，加強帶一側改為臺階式。施工縫鑿毛清洗干凈后，用大膨脹的混凝土澆注加強帶，隨后用小膨脹混凝土澆注帶外地段。 

    第11.0.3條  由于墻體厚度薄，面積大，養(yǎng)護困難，受風速和在大氣溫度影響大，容易出現(xiàn)收縮裂縫。因此，建議采用后澆加強帶，即分段澆注加強帶兩側的小膨脹混凝土（摻GNA8%），養(yǎng)護14天后，用大膨脹混凝土（摻10～12%）回填加強帶。此方法與傳統(tǒng)后澆帶在設計上是一致的，要設鋼板止水帶。不同之處是，后澆加強帶的寬度為2m，回填用大膨脹混凝土，填縫時間為14天，比傳統(tǒng)后澆縫縮短回填時間30多天。 

    第11.0.4條  當實際工程采用無縫設計與施工時，可以按如下技術參數(shù)考慮： 

    1、對于地下工程結構混凝土的底板及連續(xù)墻單方向尺寸超過50～100m時，可考慮采用膨脹加強帶或后澆加強帶的方法。 

    2、對于連續(xù)墻鋼筋需要加強的部分，主要在墻與柱交接、轉角及開口的部分應增加過渡鋼筋，墻體的構造鋼筋間距建議小于150。 

    3、當結構尺寸超過100m時，根據(jù)建筑結構要求可采用無縫設計及后澆加強帶方法綜合考慮。 

    4、上述無縫設計與施工參數(shù)是根據(jù)GNA的技術性能考慮的，與其他不同品牌的膨脹劑有較大的差別。 

    第11.0.5條  用GNA型混凝土膨脹劑配制的補償收縮混凝土還可用于控制大體積混凝土的裂縫，一次澆筑量可達10000m3而不開裂，施工簡單，不需要復雜的溫控措施，對水泥等原材料無特殊要求，采用膨脹混凝土施工的大體積混凝土，溫差控制范圍可適當放寬。