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文檔簡介
在混凝土中摻入適量膨脹劑可以補(bǔ)償混凝土的收縮,是防止或減小混凝土開裂的有效方法,但使用效果不佳和使用失敗的工程實(shí)例也屢見不鮮。一些工程雖然采用了補(bǔ)償收縮混凝土,有時也產(chǎn)生不同程度的滲漏和開裂。為此,有必要對其使用失敗的原因進(jìn)行分析和歸納,以求使膨脹劑及補(bǔ)償收縮混凝土的應(yīng)用得以健康發(fā)展。1
膨脹劑摻量有誤膨脹劑應(yīng)用于混凝土受多種因素制約,主要有混凝土結(jié)構(gòu)類型堯內(nèi)約束及外約束條件堯混凝土膨脹率堯環(huán)境條件和混凝土配合比等多種因素,而且各種因素之間的相互關(guān)系又錯綜復(fù)雜而多變。膨脹劑的摻入量是確定膨脹率的關(guān)鍵,絕對不是一摻就靈、一摻就不裂。有些施工單位,只是根據(jù)混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B等級來確定混凝土施工配合比,然后再按此配合比摻入膨脹劑生產(chǎn)混凝土,要不就是按廠家產(chǎn)品說明書推薦的膨脹劑摻量,當(dāng)作補(bǔ)償收縮混凝土的施工配合比,這些做法都是錯誤的。補(bǔ)償收縮混凝土的配合比設(shè)計,應(yīng)該以限制膨脹率為主要技術(shù)指標(biāo),也就是說,補(bǔ)償收縮混凝土在滿足和易性,強(qiáng)度及抗?jié)B等級的情況下,還必須達(dá)到其限制膨脹率,否則就要調(diào)整膨脹劑的摻量。要使混凝土達(dá)到補(bǔ)償收縮的抗裂作用,關(guān)鍵是混凝土膨脹率能否滿足不同結(jié)構(gòu)及部位的補(bǔ)償收縮要求。補(bǔ)償收縮混凝土在使用之前必須進(jìn)行科學(xué)試配,試驗結(jié)果符合設(shè)計要求才能使用,千萬不能僅給通用的一個10%或12%的摻量用于實(shí)際工程。2
應(yīng)用結(jié)構(gòu)和部位有誤不同的結(jié)構(gòu)及部位,其抗裂要求是不同的,膨脹劑的摻量也應(yīng)不同。工程實(shí)踐表明院地下工程的鋼筋混凝土底板,混凝土的限制膨脹率宜為0.020%~0.025%,鋼筋混凝土墻體宜為0.030%~0.035%曰后澆帶或膨脹加強(qiáng)帶一般設(shè)置在應(yīng)力最大處,其帶外應(yīng)用膨脹率較小的0.020%~0.025%膨脹混凝土,而帶內(nèi)則應(yīng)用膨脹率較大為0.035%~0.045%,甚至更大為0.040%~0.060%的大膨脹混凝土。由此可見,填充用混凝土的膨脹率要比一般補(bǔ)償收縮用普通結(jié)構(gòu)大些,其產(chǎn)生較大的膨脹壓力有利于新舊混凝土的粘結(jié)。3
構(gòu)造鋼筋設(shè)置有誤有些工程在設(shè)計時并未考慮因摻加膨脹劑而提高配筋率,致使約束膨脹的鋼筋配筋率明顯不足,又由于混凝土收縮和溫差變化引起的開裂,很多都是約束拉應(yīng)力引起的,而鋼筋和混凝土能共同承擔(dān)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂作用,通過設(shè)置溫度及收縮構(gòu)造鋼筋有助于減少及避免各種變形裂縫的產(chǎn)生。鋼筋混凝土樓板配筋宜細(xì)而密,鋼筋間距不宜大于150mm,配筋率宜為0.6%,現(xiàn)澆補(bǔ)償收縮混凝土防水屋面應(yīng)配雙層鋼筋網(wǎng),鋼筋間距宜小于150mm,配筋率宜大于0.5%;樓面或屋面后澆帶間距不宜超過50m。(2)混凝土墻體水平構(gòu)造鋼筋的配筋率最好大于0.4%,間距最好小于150mm,可以將其布置在受力鋼筋之外,以防應(yīng)力集中和抵抗混凝土表面的較大拉應(yīng)力;在墻體中部或頂端300~400mm范圍內(nèi),水平鋼筋間距最好為50~100mm。(3)當(dāng)墻體與柱連成一體時,混凝土的收縮將產(chǎn)生應(yīng)力集中,往往在距離柱1~2m的墻體上產(chǎn)生豎向裂縫,為避免裂縫產(chǎn)生,在柱與墻體連接處最好插入長度為1500~2000mm、直徑為8~10mm的加強(qiáng)構(gòu)造鋼筋,插入柱內(nèi)200~300mm,插入墻體1200~1600mm。(4)對于結(jié)構(gòu)的開口部位及陰陽角、變截面部位及凸出、內(nèi)凹部位,為避免應(yīng)力集中裂縫,應(yīng)增加適量構(gòu)造鋼筋,受溫差及溫度影響較大的與室外相連接出入口處也宜增加適量構(gòu)造鋼筋。(5)對于鋼筋混凝土底板、路面及地坪等大面積混凝土,因厚度相對其他兩個方向很小,其外約束主要來自基底,其約束拉應(yīng)力沿基底向上逐漸減弱,理論上較薄的板面可不配置內(nèi)約束鋼筋;但當(dāng)板厚較大時,除了在板底下部布置鋼筋外,還應(yīng)在沿厚度方向自表面以下1/3處配置雙向構(gòu)造鋼筋。(6)對于鋼筋混凝土的大面積樓板結(jié)構(gòu),應(yīng)根據(jù)補(bǔ)償收縮對膨脹的限制程度的要求計算配筋率;除此之外,還應(yīng)在陰角及陽角、板端、頂層屋面配置冷縮及干縮構(gòu)造鋼筋。有些設(shè)計人員誤認(rèn)為,樓板是受彎構(gòu)件,所以摻加膨脹劑后可取消受壓鋼筋或在受壓區(qū)采用間斷鋼筋,引起無筋處混凝土的開裂;正確的方法應(yīng)是在樓板上部及下部都按計算進(jìn)行雙層及雙向配筋或布置鋼筋網(wǎng)。有些設(shè)計中,并未考慮膨脹劑的摻入而提高配筋率,而使約束膨脹的配筋率明顯不足。(7)剪力墻的配筋除要注意柱與剪力墻連接處勿忘增設(shè)拉筋外,特別要注意墻體抗裂水平構(gòu)造鋼筋的配置不可偏低,最小配筋率不宜小于0.2%~0.25%;工程實(shí)踐表明,由于墻體一般拆模較早,養(yǎng)護(hù)又比較困難,受溫度和濕度影響大,水分蒸發(fā)速率大而混凝土非常容易開裂,為了控制冷縮及干縮等引起的豎向裂縫,墻體的水平構(gòu)造鋼筋的配筋建議不應(yīng)小于0.5%,最好不用光面鋼筋、鋼筋直徑不宜過大,一般采用直徑10~16mm比較合適,間距不大于150mm。4
伸縮縫、后澆帶設(shè)置有誤在結(jié)構(gòu)施工階段,合理設(shè)置有效的后澆帶或膨脹加強(qiáng)帶,是減小混凝土收縮不利影響的措施之一。后澆帶的澆筑應(yīng)當(dāng)在已澆筑的膨脹劑混凝土收縮基本穩(wěn)定以后進(jìn)行,一般來說,混凝土1個月的收縮量約為最終收縮量的40%,3個月的收縮量能達(dá)到60%,因此,后澆帶最早宜在混凝土澆筑后的6周內(nèi)補(bǔ)澆,然而,實(shí)際工程中往往在膨脹混凝土澆筑后的28d前就進(jìn)行了,因此,也就有可能發(fā)生做了后澆帶仍然開裂的情況。5
混凝土養(yǎng)護(hù)有誤補(bǔ)償收縮混凝土的濕養(yǎng)護(hù),以保持充分的水分是水泥水化和膨脹劑組分化學(xué)反應(yīng)的基本保證,不論是硫鋁酸鈣類還是氧化鈣類補(bǔ)償收縮混凝土,在發(fā)生體積膨脹時,都需要水的參加,僅靠拌合水是不足以充分發(fā)揮抗裂能力的。試驗表明,水中養(yǎng)護(hù)下的混凝土
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