合成纖維抗裂防水混凝土施工工法

1、.合成纖維抗裂防水混凝土施工工法 1前言 混凝土是鋼筋混凝土工程中用量最多的材料，也是最主要的結(jié)構(gòu)材料，但有許多有抗裂抗?jié)B要求的混凝土結(jié)構(gòu)，包括地下空間結(jié)構(gòu)、屋面防水結(jié)構(gòu)、水池水壩結(jié)構(gòu)等，在建期間或建成時間不長后出現(xiàn)可見裂縫，出現(xiàn)滲漏，影響外觀，影響結(jié)構(gòu)的耐久性，還使一些結(jié)構(gòu)的使用功能受到影響。只有認(rèn)真解決各類混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防滲問題，才能使資源充分得到利用，保證其正常使用。本工法是根據(jù)我公司承建的抗裂抗?jié)B要求較高的多個地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工等工程實踐，總結(jié)出一套減少裂縫、避免滲漏發(fā)生的整套施工技術(shù)，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，為使該施工技術(shù)得到較好的推廣應(yīng)用，擬定本工法。 2.特點 2.

2、1合成纖維混凝土由于纖維的亂向分布于混凝土中，可作為抗裂鋼絲的替代，比普通混凝土的抗拉抗折性能有較大提高，大大減少混凝土的塑性裂縫和干縮裂縫的產(chǎn)生，從而提高混凝土的抗裂性和抗?jié)B性，提高了混凝土的耐久性。 2.2混凝土的抗拉強度和抗折強度提高，可以減小混凝土構(gòu)件的截面尺寸，降低自重；提高混凝土的抗凍性能以及增加混凝土的耐磨性等。 2.3合成纖維混凝土在與普通混凝土相同的水灰比和水泥用量條件下，坍落度比普通混凝土下降10%-15%，粘稠度會增加20%-35%，對 監(jiān)理工程師論壇 施工操作提出較高的要求。 2.4合成纖維有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不影響混凝土的水化和水化產(chǎn)物，同時又

3、能不受混凝土水化產(chǎn)物的侵蝕。 3.適用范圍 適用于地下室結(jié)構(gòu)、大型水池、大型游泳池、屋面結(jié)構(gòu)等具有抗裂抗?jié)B要求的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 4.工藝原理 4.1合成纖維抗裂抗?jié)B混凝土工藝原理是建立在對混凝土的固結(jié)、收縮的微觀研究基礎(chǔ)上，混凝土在硬化形成強度的過程中，初期由于水泥反應(yīng)形成結(jié)晶體，其體積比原材料的體積要小，因而引起體積收縮而產(chǎn)生的收縮裂縫，微細(xì)裂縫在細(xì)裂縫的發(fā)展中大多數(shù)（70%）在3-7天凝膠期內(nèi)完成，此時混凝土的抗拉強度小于1.0MPa，當(dāng)裂縫向細(xì)裂縫發(fā)展的過程中碰到多條不同向的纖維，由于受到纖維的約束，消耗了能量，難以進一步發(fā)展，纖維的抗拉抵抗了混凝土早期塑性裂縫的產(chǎn)生。 混凝土硬化后，

4、中后期裂縫主要為干縮裂縫，因拉應(yīng)力產(chǎn)生，普通混凝土的干縮收縮量為0.025%0.045%；摻入增強纖維增強混凝土的抗拉、抗折性能，從而抑制了混凝土干縮裂縫的產(chǎn)生。 4.2對混凝土結(jié)構(gòu)的合理配筋和在混凝土中摻加UEA膨脹劑及其它外加劑、摻合料等綜合措施，改善混凝土的自身性能，UEA膨脹劑的水化產(chǎn)物鈣釩石不斷生成，鈣釩石結(jié)晶體的生成過成中，體積發(fā)生細(xì)微膨脹，在水泥硬化過程中使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，由此對混凝土產(chǎn) 監(jiān)理工程師論壇 生收縮應(yīng)力補償作用，起到防止開裂作用，提高了混凝土的抗?jié)B性及耐久性。 5.施工工藝流程及操作要點 5.1工藝流程 5.1.1合成纖維混凝土攪拌工藝流程 監(jiān)理工程師論壇 5.

5、2合成纖維混凝土操作工藝 5.2.1纖維摻量的確定 合成纖維抗裂防滲混凝土配合比及性能必須通過試配確定，由此掌握最佳配合比和相應(yīng)的抗壓強度、抗拉強度、抗?jié)B等級、混凝土坍落度等。 纖維摻量應(yīng)視使用目的而定，同時考慮混凝土的具體配比、集料和其它外加劑的具體情況而定。結(jié)合廠家建議的摻量數(shù)據(jù)和試驗結(jié)論分析，纖維摻量與混凝土的體積比以0.05%和0.1%為宜，折算為纖維重量為立方米混凝土摻量0.8-1.4kg。對抗裂、抗?jié)B要求高的部位，摻量相對高一些，可取上限值。 5.2.2合成纖維混凝土的攪拌 一般商品混凝土的攪拌站均能滿足配制合成纖維混凝土的攪拌，如采用自拌混凝土，宜采用高速強制式攪拌機攪拌。 合成

6、纖維混凝土投料順序為： 水纖維外加劑骨料水泥、摻合料。攪拌時間宜比普通混凝土延長3060s，并嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時間。 先將合成纖維加入水中高速攪拌30s，纖維和水?dāng)嚢韬箅S機取樣，如 監(jiān)理工程師論壇 纖維分散成單絲，并分布均勻，在不停機的狀態(tài)下，加入其它材料與其混合，再攪拌3060s。如發(fā)現(xiàn)纖維仍有成速，應(yīng)延長攪拌時間。 攪拌混凝土前，宜將攪拌筒充分潤滑。攪拌第一盤時，宜按配合比減少粗骨料用量。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料，更不得采取邊出料邊進料的方法進行攪拌。 混凝土攪拌中必須嚴(yán)格控制水灰比和坍落度，未經(jīng)試驗人員同意嚴(yán)禁隨意加減用水量。 5.2.3合成纖維混凝土的澆筑 混凝土澆搗前

7、，施工單位需對攪拌站的材料、設(shè)備情況、生產(chǎn)能力作一全面考察?；炷翝矒v砼前施工單位必須對商品砼運輸、泵送設(shè)備和數(shù)量及布置作出施工方案，經(jīng)有關(guān)單位審批后，才能進行施工。施工前必須對鋼筋混凝土工程的模板及其支撐，鋼筋以及混凝土澆搗及其養(yǎng)護等方案編制施工組織設(shè)計，并進行必要的計算，經(jīng)批準(zhǔn)后予以實施。 混凝土的澆搗應(yīng)正確控制振搗器插入深度以及振搗時間，不允許用振動棒隨意振動鋼筋、模板預(yù)埋件，以防鋼筋、模板變形、預(yù)埋件脫落，無論哪個部位，后澆混凝土必須在前一層混凝土初凝前接上；合成纖維混凝土振搗時間宜略大于普通混凝土的振搗時間，但不能過振。 墻板混凝土包括內(nèi)外墻板，宜采用混凝土布料桿運送混凝土，并控制各

8、層混凝土在初凝時間內(nèi)進行搭接，每層厚度控制在50cm以內(nèi)用插入式振搗棒分前后兩次二道振搗，并在接縫范圍內(nèi)適當(dāng)多插以增加前后混凝土澆筑處的密實性。 監(jiān)理工程師論壇 5.2.4合成纖維混凝土的養(yǎng)護 纖維混凝土應(yīng)采用保濕養(yǎng)護，保濕養(yǎng)護時間不少于7天；如是大體積混凝土，宜采用保溫保濕養(yǎng)護，并控制內(nèi)外溫差不大于25；大體積混凝土和摻膨脹劑的混凝土養(yǎng)護時間不少于14天。 5.2.5勞動組織 合成纖維混凝土施工勞動組織與普通混凝土施工勞動一樣，施工前要做好技術(shù)交底工作。 5.3合成纖維混凝土操作要點 合成纖維混凝土施工操作要點主要有纖維品種的控制、纖維摻量的控制、攪拌投料順序的控制、攪拌均勻性的控制、澆筑振

9、搗控制等 5.3.1纖維品種的控制 合成纖維有親水性纖維和憎水性纖維二大類多個品種，用于配制抗裂抗?jié)B混凝土的纖維要采用親水性纖維，才能保證纖維混凝土中的纖維分布均勻，和水泥石的握裹力好，提高混凝土的抗裂抗?jié)B性能。 憎水性纖維與混凝土攪拌，不宜均勻分布混凝土中，并且，憎水性纖維不易被水泥漿浸入，與水泥石的握裹力差，起不到抗裂抗?jié)B效果。 5.3.2纖維摻量的控制 纖維摻量和配合比控制是保證混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，計量偏差不得超過表二的規(guī)定。 5.3.3攪拌投料順序的控制 纖維混凝土攪拌時的投料順序很重要，必須先把纖維與水經(jīng)高速攪拌均勻后，再投放其它材料，保證纖維分散均勻性；若改變投料順序，會造成纖維

10、結(jié)團，使纖維不能均勻分布，影響混凝土性能。 5.3.4攪拌均勻性的控制 監(jiān)理工程師論壇 合成纖維混凝土的攪拌宜采用高速強制式攪拌機攪拌，并保證其攪拌時間，使纖維束徹底分散為纖維單絲，并均地分布于混凝土中。 5.3.5澆筑振搗控制 纖維混凝土必須采用高頻機械振搗密實，振搗時間為2030s，以混凝土泛漿和不冒氣為準(zhǔn)，應(yīng)避免漏振、欠振和超振。 5.3.6纖維混凝土施工時的其它注意事項與普通混凝土施工相同。 6.材料與設(shè)備 6.1材料 本工法使用的混凝土是在摻粉煤灰、礦粉、低堿膨脹劑、泵送劑的基礎(chǔ)上再摻加合成纖維材料。 6.1.1合成纖維材料：合成纖維的技術(shù)指標(biāo)見表1 表1：合成纖維的技術(shù)指標(biāo) 合成纖

11、維混凝土纖維長度和摻量按混凝土的抗裂要求確定，一般以15mm長度的纖維為宜，摻量為0.8-1.4kg/m3。 合成纖維現(xiàn)場驗收方法 在透明水杯的清水中放入少量纖維進行攪動，便可以直觀地發(fā)現(xiàn)合成纖維呈立體懸浮狀亂向分散，且長時間放置都不會有太大變化，說明 監(jiān)理工程師論壇 合成纖維的質(zhì)量較好 加入質(zhì)量好的合成纖維后的混凝土塌落度會有一定的損失（坍落度比普通混凝土下降10%-15%，粘稠度會增加20%-35%）。 質(zhì)量差的合成纖維經(jīng)攪動后可能分散，但時隔不久便會上浮為一絮狀層。質(zhì)量差的合成纖維在混凝土的實際配制過程中多不易均勻分散。 如果加入纖維后的混凝土塌落度沒有損失，這種纖維不是分散不好就是握裹

12、力差，摻入的纖維將不會起到作用，這種合成纖維也不符合要求。 合成纖維經(jīng)現(xiàn)場驗收后應(yīng)按合成短纖維取樣方法（GB/T 143341993）規(guī)定取樣試驗，并符合合成短纖維斷裂強力及斷裂伸長試驗方法（GB/T 143371993）的規(guī)定要求。 - 6 - 6.1.2水泥：普通硅酸鹽水泥，其質(zhì)量符合GB 1751999 標(biāo)準(zhǔn)。 6.1.3細(xì)骨料：宜優(yōu)先選用II區(qū)砂。對于泵送混凝土用砂，宜選用中砂，要求連續(xù)級配。其他質(zhì)量符合GBT l46842001 建筑用砂國家標(biāo)準(zhǔn)。 6.1.4粗骨料：5-25mm 連續(xù)級配，其質(zhì)量符合建筑用卵石碎石GBT l46852001要求。 6.1.5摻合料： 6.1.5.1用

13、于混凝土中的摻合料，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)用于水泥和混凝土中的粉煤灰、用于水泥中的火山灰質(zhì)混合材料和用于水泥中的?；郀t礦渣的規(guī)定。 當(dāng)采用其他品種的摻合料時，其燒失量及有害物質(zhì)含量等質(zhì)量指標(biāo)應(yīng) 監(jiān)理工程師論壇 通過試驗，確認(rèn)符 合混凝土質(zhì)量要求時，方可使用。 6.1.5.2選用的摻合料，應(yīng)使混凝土達到預(yù)定改善性能的要求或在滿足性能要求的前提下取代水泥，其摻量應(yīng)通過試驗確定，其取代水泥的最大取代量應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 6.1.6混凝土外加劑： 6.1.6.1選用外加劑時，應(yīng)根據(jù)混凝土的性能要求、施工工藝及氣候條件，結(jié)合混凝土的原材料性能、配合比以及對水泥的適應(yīng)性等因素，通過試驗確定其品種和摻量。

14、 6.1.6.2混凝土外加劑的各項技術(shù)指標(biāo)要求應(yīng)符合規(guī)范要求。 6.1.7水：混凝土拌制水宜采用飲用水；當(dāng)采用其他水源時，應(yīng)進行取樣檢測，水質(zhì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)（JGJ63-2006）的規(guī)定。 6.2設(shè)備 合成纖維混凝土應(yīng)采用機械攪拌、機械振搗；不適合人工攪拌，攪拌機宜采用強制式混凝土攪拌機。 施工機械與普通混凝土施工機械基本相同。 7.質(zhì)量控制 7.1質(zhì)量控制點 合成纖維混凝土施工質(zhì)量控制應(yīng)包含合成纖維混凝土各組成材料檢驗和計量、攪拌、澆筑等工序的質(zhì)量控制 7.2材料檢驗和計量 監(jiān)理工程師論壇 纖維的質(zhì)量要求應(yīng)符合本工法中第6點中材料要求，主要檢查纖維材料的合格證、試驗報告以及

15、材料的觀感等，并按本工法第6點中材料要求中合成纖維現(xiàn)場驗收方法對纖維進行取樣驗收；纖維的化學(xué)成份分析和力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)委托有資質(zhì)的試驗單進行試驗分析，試驗結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定要求。 纖維混凝土的其它材料（骨料、水泥、摻合料、外加劑等）質(zhì)量要求同普通混凝土要求一樣，要滿足國家規(guī)范規(guī)定的要求。 檢驗方法：調(diào)試法、觀察法、和試驗法。 施工過程中應(yīng)測定粗細(xì)骨料的含水量，每一工作班不應(yīng)少于一次，當(dāng)含水量有顯著變化時，應(yīng)增加次數(shù)依據(jù)檢測結(jié)果，及時調(diào)整用水量和材料用量。 在施工期間，合成纖維混凝土各種材料的質(zhì)量，應(yīng)按施工配合比和一次攪拌量計算確定材料的稱量，偏差不得超過表2的規(guī)定： 監(jiān)理工程師論壇 8.2施工現(xiàn)場的

16、一切電源、電路的安裝和拆除必須有專職電工操作；電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護器，確保一機一閘；電纜、電線的保護膠皮必須完好，對有破損的電纜、電線不得使用。 8.3皮膚過敏者應(yīng)盡量避免纖維與皮膚直接接觸，如皮膚發(fā)生輕微不適時，用清水沖洗。 8.4不能讓纖維進入眼睛，施工時禁止高空拋撒；攪拌場應(yīng)做好防風(fēng)圍護，以防纖維飄散。 監(jiān)理工程師論壇 8.5施工現(xiàn)場所有設(shè)備、設(shè)施、安全裝置、工具配件必須完好；操作人員應(yīng)正確使用勞動保護用品。 9.環(huán)保措施 9.1合成纖維為無毒產(chǎn)品，對環(huán)境無污染。 9.2合成纖維為輕質(zhì)易飄散材料，貯存時要做好防潮、防風(fēng)等工作；在投料時要做好防 風(fēng)工作，在四級風(fēng)以上，沒要做

17、好嚴(yán)格的防風(fēng)措施時不易投料攪拌。 9.3及時做好落手清工作，對剩余混凝土的處理必須符合環(huán)保要求。 10.效益分析 10.1技術(shù)效果分析 纖維混凝土和普能混凝土力學(xué)性能比較 我公司在施工前委托有相關(guān)資持的建筑材料測試中心做試樣檢測，數(shù)據(jù)如表三： 不需要改變原有的設(shè)計配比；容易在商品混凝土攪拌站或現(xiàn)場操作； 監(jiān)理工程師論壇 施工工藝上沒有特殊的要求，只需要簡單的培訓(xùn)，工人容易掌握。 10.2.4此工法成套技術(shù)對當(dāng)前工業(yè)與民用建筑有抗裂防滲要求的結(jié)構(gòu)（如地下空間開發(fā)利用、大型水池等）提供了豐富的實踐經(jīng)驗，可在今后同類工程監(jiān)理推廣應(yīng)用，具有明顯的社會效益。 11.應(yīng)用實例 11.1海信房地產(chǎn)金色慧谷地下結(jié)構(gòu)防水工程： 海信房地產(chǎn)金色慧谷地下結(jié)構(gòu)防水工程地下室埋深12m（底板面），其四周側(cè)壁和底板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水，抗?jié)B等級為S8級,地下室外墻板總長度超過15