[摘 要] 在混凝土結(jié)構(gòu)施工中, 混凝土裂縫的控制是一個(gè)很重要的課題。由于水泥在水化反應(yīng)中釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用, 會(huì)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力, 這將成為混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。膨脹劑在提高建筑施工速度、裂縫的控制方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
[關(guān)鍵詞] 混凝土添加劑; 膨脹劑
[中圖分類(lèi)號(hào)] TU528104214
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B
[文章編號(hào)] 1009 - 0142 (2006) 03 - 0037 - 01
1 膨脹劑機(jī)理
UEA摻入混凝土中, 經(jīng)水化反應(yīng)可生成大量的膨脹結(jié)晶水化物———鈣礬(C3A·3CaSO4 ·32H2O) , 使混凝土產(chǎn)生適度膨脹, 在鋼筋和鄰位的約束下, 在結(jié)構(gòu)中建立012 ～017MPa的預(yù)壓應(yīng)力, 起到補(bǔ)償收縮的功效, 使混凝土的孔結(jié)構(gòu)和孔級(jí)配明顯改善, 內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密, 提高了混凝土的抗?jié)B能力, 所以, UEA - IV是具有抗裂防滲雙功能的混凝土膨脹劑。由于各類(lèi)膨脹劑生產(chǎn)工藝不盡相同, 生產(chǎn)質(zhì)量控制情況不一樣, 膨脹劑質(zhì)量也不盡相同。膨脹劑摻入混凝土中制成的補(bǔ)償收縮混凝土在本質(zhì)上與普通混凝土差異不大, 但施工要求與普通混凝土不大一樣。
2 膨脹劑應(yīng)用范圍
膨脹劑產(chǎn)品主要用于要求抗裂、防滲、填充用混凝土工程和水泥制品。地鐵、地下停車(chē)場(chǎng)、隧道、礦井、人防工程等地下建筑物。水池、游泳池、水塔、貯罐等高抗?jié)B建筑物、剛性自防水屋面、砂漿防滲層、砂漿防潮層。體育場(chǎng)看臺(tái)、城市雕塑像等外觀完美、高抗裂要求的建筑物。高速公路路面、橋梁混凝土面層、涵洞、高強(qiáng)度高抗?jié)B豎井、大壩回填槽填充混凝土。
3 膨脹劑的適應(yīng)性
膨脹劑原則上與五大類(lèi)水泥通用, 但由于五大類(lèi)水泥礦物組成、化學(xué)成分不相同, 膨脹劑所表現(xiàn)的情況也不同, 在工程使用前一定要做水泥與膨脹劑的限制脹率檢測(cè), 調(diào)整好膨脹劑的摻量。膨脹劑對(duì)水泥適應(yīng)性應(yīng)兼顧膨脹劑的兩大重要功能: 一是提供強(qiáng)度, 提高抗?jié)B能力; 二是補(bǔ)償收縮, 兩者統(tǒng)一。因此工程中選用膨脹劑時(shí)(特別是在超長(zhǎng)無(wú)縫施工中) , 同一摻量的膨脹劑, 只要強(qiáng)度滿足要求, 宜采用限制膨脹率大的膨脹劑。鈣礬石類(lèi)膨脹劑中含有硬石膏的組分, 由于硬石膏對(duì)外加劑的粒子具有一定的吸附作用, 在不同溫度條件下作用的程度也不同。另外, 由于水化生成大量的鈣礬石產(chǎn)物吸收大量的水, 對(duì)施工產(chǎn)生一定的不利因素。因此, 施工中對(duì)攪拌工藝應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn), 如采用二次加水?dāng)嚢杌蛲饧觿髶饺氲男问? 即可很好地解決這一問(wèn)題。現(xiàn)在很多膨脹劑的混凝土坍落度損失快的問(wèn)題, 已生產(chǎn)出復(fù)合高效型的膨脹劑系列以滿足不同情況下商品混凝土的泵送需要。
4 施工方法及注意事項(xiàng)
(1) UEA摻入水泥中, 可拌制成補(bǔ)償收縮混凝土、填充性膨脹混凝土等。
(2) 鑒于UEA 與水泥、摻合料和減水劑存在適應(yīng)性,摻UEA的補(bǔ)償收縮混凝土配合比設(shè)計(jì)要根據(jù)GBJ119 《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行適配, UEA摻量除滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和抗?jié)B標(biāo)號(hào)外, 其混凝土水中14 d限制膨脹率應(yīng)大于01015%。為確保補(bǔ)償收縮混凝土的質(zhì)量, 必須按混凝土配合比投料, 尤其UEA - IV摻量應(yīng)準(zhǔn)確, 不得少摻和誤摻, 否則, 難以達(dá)到抗裂防滲的效果。摻UEA混凝土拌合時(shí)間比普通混凝土延長(zhǎng)60 s, 使之均勻。
(3) 施工時(shí), 混凝土震搗必須密實(shí), 不能漏震, 也不能過(guò)震。澆注完的混凝土不能受陽(yáng)光直射, 應(yīng)及時(shí)用草席覆蓋?；炷劣不箜氂袑Ｈ素?fù)責(zé)養(yǎng)護(hù), 墻體應(yīng)掛草袋保水或噴灑養(yǎng)護(hù)劑, 養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d, 確保混凝土早期濕潤(rùn)狀態(tài)是發(fā)揮膨脹效能的關(guān)鍵。冬季施工時(shí), 當(dāng)混凝土稍硬后,須蓋上塑料薄膜和二層草席或保溫棉被, 以保溫、保濕。
(4) 墻體模板拆除時(shí)間宜在混凝土澆筑后第五天, 冬季適當(dāng)延長(zhǎng)。拆模后, 混凝土暴露面, 特別是外壁受陽(yáng)光直射, 很快就會(huì)干燥, 必須用濕草席, 薄膜類(lèi)覆蓋養(yǎng)護(hù)。拆模后的混凝土如出現(xiàn)蜂窩狗洞, 可把松浮出剔除, 再用摻UEA的砂漿或豆石混凝土修補(bǔ)完好。
(5) 摻用UEA的補(bǔ)償收縮后澆帶間距可延長(zhǎng)至60 mm,采用無(wú)縫設(shè)計(jì)與施工時(shí), 可取消伸縮縫。施工溫度低于5 ℃時(shí)應(yīng)采取保溫措施。
(6) 補(bǔ)償收縮混凝土的施工方法與普通混凝土基本一致, 而有些施工單位在此問(wèn)題上沒(méi)有重視, 第一, 生成的水化產(chǎn)物填充混凝土的空隙, 改善孔結(jié)構(gòu), 降低孔隙率; 第二, 限制狀態(tài)可以改善混凝土的應(yīng)力狀態(tài), 補(bǔ)償收縮產(chǎn)生的應(yīng)力, 使結(jié)構(gòu)更為致密。產(chǎn)生裂紋的原因主要是: ①加入膨脹劑的混凝土比不摻膨脹劑的混凝土表面的保水性和泌水性要好, 一旦水分蒸發(fā)過(guò)快, 由于毛細(xì)管的水之間作用力在終凝前大于漿體的粘合力, 特別是在大氣流動(dòng)很大或炎熱天氣的情況下表現(xiàn)更為突出, 而出現(xiàn)裂縫。此外, 終凝前沒(méi)有做好二次抹壓的工序, 而僅以找平代替二次抹壓; ②膨脹劑混凝土要求起始養(yǎng)護(hù)時(shí)間較普通混凝土早, 按普通混凝土的養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)是出現(xiàn)龜裂的重要原因之一; ③膨脹混凝土施工中凝結(jié)后應(yīng)避免攪動(dòng), 一旦攪動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生順筋開(kāi)裂, 降低鋼筋與混凝土的握裹力, 同時(shí)也降低其防水及其它性能。(7) 無(wú)縫施工時(shí)主要要解決的問(wèn)題有幾個(gè)方面:膨脹劑摻量準(zhǔn)確性及區(qū)域劃分、加強(qiáng)帶位置及距離的選定、帶內(nèi)帶外混凝土隔離的有效辦法、溫度鋼筋的布設(shè)、突變截面抗裂鋼筋的布置及施工組織設(shè)計(jì)等。另外,對(duì)于各區(qū)域混凝土界面隔離必須清晰,薄的地方可用木板隔離,厚的地方應(yīng)用鋼絲網(wǎng)隔離并固定牢靠,使加強(qiáng)帶對(duì)兩邊的混凝土起到“木楔塊”作用。
