補(bǔ)償收縮混凝土

1、補(bǔ)償收縮混凝土用混凝土膨脹劑拌制的微膨脹混凝土稱(chēng)為補(bǔ)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 0.2-0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，可防止或大大減輕混凝土 硬化過(guò)程產(chǎn)生的收縮裂縫，從而達(dá)到抗裂防滲的結(jié)構(gòu)自防水的目的，能收到明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。這一新技術(shù)給建筑防水設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)很大進(jìn)步，正在 被日益廣泛地推廣應(yīng)用。以UEA、ZY、AEA為代表的硫鋁酸鈣類(lèi)膨脹劑，從 1988年開(kāi)發(fā)應(yīng)用至今，已應(yīng)用約 300萬(wàn)噸，折合補(bǔ)償收縮混凝土約 7500m3， 應(yīng)用于全國(guó)各種防水工程效果良好。UEA補(bǔ)償收縮混凝土防水工法(YJGF22-92)自1992年實(shí)施以來(lái)，具有 實(shí)際的指導(dǎo)作用。鑒于混凝

2、土膨脹劑建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC476-2001 )和混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(GBJ50119-2003 )已修定，實(shí)施，原工法已不適 用。根據(jù)十年來(lái)的施工經(jīng)驗(yàn)，在原工法基礎(chǔ)上進(jìn)行修定。本工法適用于摻膨脹劑 的補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)防水的設(shè)計(jì)與施工。1工法特點(diǎn)1.1施工簡(jiǎn)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)承重與防水功能合二為一，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(zhǎng)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(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，后澆縫間距可延長(zhǎng)至 50m，后澆縫可在14d后回填膨脹混 凝土。超過(guò)50m時(shí)，可用膨

3、脹加強(qiáng)帶代替后澆縫連續(xù)澆筑混凝土。1.5由于混凝土自身的致密特點(diǎn)，若因某種原因出現(xiàn)滲漏，位置直觀(guān)，易于判斷， 修補(bǔ)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(bǔ)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(zhǎng)樓板、體育場(chǎng)看臺(tái)、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(jī)械設(shè)備和補(bǔ)強(qiáng)的二次灌 3 結(jié)構(gòu)防水基本原理補(bǔ)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

4、性水化物鈣磯石(C3A?3CaSO4?32H2O )或Ca(OH)2，這是 它的膨脹源。當(dāng)混凝土膨脹時(shí)對(duì)鋼筋產(chǎn)生拉應(yīng)力，與此同時(shí)鋼筋也對(duì)混凝土產(chǎn)生了相應(yīng)的 壓應(yīng)力。一般來(lái)說(shuō)，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中建立 0.2-0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，這就相當(dāng) 于提高了混凝土的早期抗拉強(qiáng)度，同時(shí)推遲了混凝土收縮的產(chǎn)生過(guò)程，抗拉強(qiáng)度 在此期間得到較大的增長(zhǎng)，當(dāng)混凝土開(kāi)始收縮時(shí)，其抗拉強(qiáng)度已增長(zhǎng)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(kāi)裂， 達(dá)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(guò)程中的收 縮變形。補(bǔ)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

5、 所不具備的。4 .設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基材相同，鑒于補(bǔ)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(duì)設(shè)計(jì)要求是： 4.1根據(jù)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 GBJ50119-2001規(guī)定，補(bǔ)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(jì)者應(yīng)在設(shè)計(jì)圖紙上注明：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)、水中養(yǎng)護(hù)14d的混凝土限制膨脹率0.01硏（或更高些）?！?.2補(bǔ)償收縮混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范與普通鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范基本相同。4.3鑒于墻體受施工養(yǎng)護(hù)和外界溫差影響較大易開(kāi)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

6、體受底板或樓板的約束較大，混凝土脹 縮不一致，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(jì)宜大于 0.25%。4.4對(duì)于墻體與柱子相連的檔土墻，易在離柱子1 2m處出現(xiàn)應(yīng)力集中的縱向裂縫，宜插入1.5-2.0m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(kāi)口部和突出部位應(yīng)添增附加筋。4.6采用補(bǔ)償收縮混凝土?xí)r，底板后澆縫最大間距可延長(zhǎng)至50m。超過(guò)50m的超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)可用膨脹加強(qiáng)帶替代后澆帶，加強(qiáng)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0.0

7、15 %的補(bǔ)償收縮混凝土澆筑，帶內(nèi)用限制膨脹率大于0.03%、強(qiáng)度等級(jí)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(hù)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(qiáng)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(jì)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(hào)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。水為自來(lái)水或潔凈

8、河水。5.2.混凝土配合比設(shè)計(jì)原則上，普通型膨脹劑摻量（替代膠凝材料率）為10 12 %，對(duì)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(chǎng)原材料和混凝土坍落要求，以及GBJ50119-2003規(guī)范要求，配制的補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)達(dá)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(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和抗 滲標(biāo)號(hào)。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(jì)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

9、泥和膨脹劑時(shí)，膨脹劑摻量E = C0?K，水泥用量C = C0 EB. 膠凝材料為水泥，粉煤灰等摻合料和膨脹劑時(shí)，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(shí)，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(bǔ)償收縮混凝土用于地下或水中工程時(shí)，為降低水泥用量和混凝土溫差，推薦用60d抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。5.6當(dāng)摻入減水劑等化學(xué)外加劑時(shí)，必須通過(guò)試驗(yàn)確定與

10、膨脹劑相適應(yīng)的品牌和5.7摻膨脹劑的泵送混凝土，入泵坍落度宜控制在140 160mm。6. 施工注意事項(xiàng)6.1現(xiàn)拌工地或攪拌站必須按確定的補(bǔ)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(qiáng)監(jiān)督。計(jì)量裝置必須準(zhǔn)確，開(kāi)盤(pán)前要檢驗(yàn)校正， 使用中要進(jìn)行校核。6.2混凝土攪拌時(shí)間要比普通混凝土延長(zhǎng) 30s。出盤(pán)混凝土溫度宜低于 30C。 6.3混凝土坍落度要滿(mǎn)足施工要求，澆筑時(shí)間間隔不宜超過(guò)1.5h，運(yùn)距較遠(yuǎn)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(qiáng)減水劑或防凍減水劑。6.4澆筑時(shí)混凝土的自由落距應(yīng)控制在 2m以?xún)?nèi)，震搗要均勻，密實(shí)，不漏震、 不欠震、不過(guò)震。6.5混凝

11、土終凝前，要反復(fù)抹壓，防止表面沉縮裂縫出現(xiàn)。6.6補(bǔ)償收縮混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)非常重要，應(yīng)根據(jù)氣溫情況，及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)， 使混凝土外露表面始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)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(jìn) 行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。6.7墻體宜用膠合板作模板，混凝土澆完1d后，松動(dòng)模板螺絲離縫2-3mm，然 后從頂部澆水養(yǎng)護(hù)。為防止早期產(chǎn)生溫差裂縫，拆模時(shí)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(hù)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(qiáng)濕養(yǎng)護(hù)。6.9大體積混凝土要

12、采取保溫保濕措施(如蓄水養(yǎng)護(hù)等)控制內(nèi)外溫差少于30C。 6.10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(bǔ)償收縮混凝土。6.11缺陷的修補(bǔ)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(dòng)部分或開(kāi)縫，清洗干凈后，用1:2摻膨脹劑的水泥砂漿修補(bǔ)完好。 貫穿裂縫則用柔性防水涂料或 防水卷材局部修補(bǔ)。6.12維護(hù)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遇強(qiáng)風(fēng)和驟冷下，地下通道要臨時(shí)封閉，以防止溫差裂縫出現(xiàn)7.和普通混凝土所需機(jī)具設(shè)備一樣，主要有攪拌機(jī)（車(chē)）、垂直和水平運(yùn)輸機(jī) 具（泵管、吊車(chē)、翻斗車(chē)等），震搗棒或平板震搗器，

13、計(jì)量器具等，水平抹面推 薦用電動(dòng)抹壓機(jī)。勞動(dòng)組織與普通混凝土施工時(shí)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(qiáng)后臺(tái)或攪拌站和澆筑地點(diǎn)的技術(shù)監(jiān) 督和指導(dǎo)，尤其要建立養(yǎng)護(hù)班子，加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)監(jiān)督。8.質(zhì)量控制8.1應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土施工及驗(yàn)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(xiàng)施工方案，向施工人員進(jìn)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(zhǎng)）需要親自跟班，檢查指導(dǎo)，認(rèn)真組織實(shí)施，做到精心 操作，確保混凝土質(zhì)量。8.2施工用補(bǔ)償收縮混凝土的配合比應(yīng)達(dá)到規(guī)范（或設(shè)計(jì)

14、）要求的限制膨脹率， 設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)和抗?jié)B標(biāo)號(hào)，主要措施為事先進(jìn)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(hù)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)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(hù)層厚度不應(yīng)小于 50mm。8.4防水工程經(jīng)雨季或試水觀(guān)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(bǔ)。9

15、.安全措施必須遵照國(guó)家頒發(fā)的建筑安裝工程安全規(guī)范和施工企業(yè)主管機(jī)關(guān)發(fā)布的 有關(guān)文件和規(guī)定，結(jié)合工程實(shí)際，逐項(xiàng)進(jìn)行落實(shí)。10 .經(jīng)濟(jì)效益在地基穩(wěn)定條件下，地下、水工和海工工程采用補(bǔ)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(wú)明顯的裂縫或表面裂縫寬度小于0.2mm時(shí)，也可不作外防水。但根據(jù)防水等級(jí)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(bǔ)償收縮混凝土可作結(jié)構(gòu)自防水和延長(zhǎng)后澆縫間距，省工省料省時(shí)，可節(jié)省建設(shè)費(fèi)和縮短工期，其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土單價(jià) 比普通混凝土貴20-30元/ m3，以平均厚度500mm計(jì)，防水費(fèi)約10-15元/ m2，比

16、柔性防水層便宜2-3倍。以上經(jīng)濟(jì)對(duì)比，僅為取消防水層一項(xiàng)的效益，尚不包括隨之可削減的找平層， 保護(hù)層和少挖與回填土方所節(jié)省的金額，以及由于縮短工期節(jié)省的人工管理費(fèi)和 抽水費(fèi)。11 .工程實(shí)例從1988年至目前為止，全國(guó)已應(yīng)用 UEA、ZY、AEA等補(bǔ)償收縮混凝土約 7500萬(wàn)m3，使用UEA、ZY、AEA等混凝土膨脹劑約300萬(wàn)噸，成功應(yīng)用于 數(shù)千個(gè)防水工程，重大工程有：（1）首都機(jī)場(chǎng)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(chǎng)地下工程，UEA混凝土 80,000m3 ；（4） 武漢國(guó)際會(huì)展中心地下室，U

17、EA混凝土 120,000m3 ；（5）廈門(mén)國(guó)際機(jī)場(chǎng)，AEA混凝土 50000m3;（6） 福州長(zhǎng)樂(lè)國(guó)際機(jī)場(chǎng)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(tái)，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(chǎng)，UEA混凝土 45,000m3 ；（11 ）西安國(guó)際機(jī)場(chǎng)，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