UEA补偿收缩混凝土在超长结构的应用

UEA补偿收缩混凝土在超长结构的应用 第26卷第2期广西土术建筑 2001年6月BUIIDINGINGUANGX1 VoL26No.2 Jun.2001 [文章编号]10024115(2001)02007804 UEA补偿收缩混凝土在超长结构的应用 吴桂雄 (广西梧州市建设工程质量监督站广西梧州543002) 摘要为解决超长结构因钢筋混凝土自身收缩而引起结构裂缝问题,以及由于使用 功能 通过分析UEA补偿收缩混凝土的防裂机理,结合工程实要求不设伸缩缝的困难, 例,介绍 采用UEA膨胀剂解决了长宽尺寸为89ra×42ra的商住楼不留缝的旅工方法,避免 了开裂, 满足了使用要求 关键词UEA补偿收缩混凝土超长结构裂缝膨胀加强带 [中图分类号]TU75[文献标识码]B 1引言 在日新月异的现代社会里,城市建设规模 民用建筑趋向高层化,大型化,复 不断扩大, 杂化方向发展.超长混凝土结构的使用逐步增 多,施工难度也随即增大.按现行《混凝土结 构设计规范》要求框架结构伸缩缝最大间距不 能大于55m.如顶层采用提高配筋率,加强隔 热保温措施,设置后浇带,采用补偿收缩混凝 土等构造措施和施工措施,可增大伸缩逢的间 距钢筋混凝土结构裂缝问题是建筑工程的世 纪难题,困扰着广大的工程技术管理人员.如 何消除混凝土结构裂缝,这是我们工程技术人 员的天职. 2补偿收缩混凝土机理分析 u型混凝土膨胀剂(衙称UEA)1988年研 制成功并通过部级鉴定,是较理想的补偿收缩 混凝土抗裂防渗,1993年列为建设部和国 家建村局重点推广项目.根据UEA混凝土补 偿收缩原理,当混凝土膨胀时受到钢筋或其它 限制物的限制,钢筋则囤混凝土而伸长,此时 在钢筋中产生拉应力,在混凝土中相应地产生 压应力这种压应力能够抵消导致混凝土开裂 的全部或部分拉应力,并推迟了收缩的产生过 程,抗拉强度在此期间能获得增长}当混凝土 其抗拉强度已增长到足以抵抗收 开始收缩时, 缩引起的拉应力,从而防止和减少收缩裂缝的 出现.膨胀混凝土补偿收缩的模式见图l. 在补偿收缩混凝土中,膨胀与收缩变形会 随着限制程度不同,产生不同的效果.不受限 制的自由收缩不会开裂,受到限制的收缩达到 一 定值是就会引起开裂.相反自由膨胀会引起 开裂,适当的限制膨胀不会引起开裂.通过大 量的试验研究证实,在自由膨胀条件下,膨胀 对于混凝土性能的影响最为明显,当膨胀剂掺 量由0增加到l5时,自由膨胀率(,】)随之 增加,而抗压,抗折等各种强度则随之下降;当 膨胀剂掺量超过一定值以后,强度下降骤增.因 此在没有限制的条件下,膨胀混凝土的各种强 度均低于普通混凝土,其它力学性能,如弹性 模量,粘结力,抗冲击,抗渗和抗冻性能均相 应下降.只有在适当限制条件下,膨胀才能产 生各种所需的功能,起到有利的作用在一般 条件下限制膨胀率(e)随着膨胀剂增加而增 加,在固定膨胀剂掺量时,配筋率越大,越小. 如以补偿收缩为目的时,其配筋率在0.3左 右为宜适当的限制能提高抗压强度l0, 20,弹性模量与钢筋粘结力均相应提高,膨 胀剂水化生成的钙矾石起到填充,切断毛细孔 补偿收缩混凝土开裂判别公式: D—E2一(S+Sd—Cr)?Sk 3_ U 范围 EA膨胀混凝土具有补偿收缩和提由于膨胀混凝土具南朴任暇帮州 妻专喜毳篱甏喜警箍至警筹簧盏季嚣磊凳 蒹设计, 刚性屋面结构的防水,地I,箱刚邮小 工程以及后浇带等. 3.2UEA补偿收缩的设计要点 UEA混凝土在本质上与普通混凝土是基 本相同的,其差异只是具有一定的体积膨胀,在 限制用量的条什下,可在混凝土中建立 n.2MPa,o.8MPa的应力. (1)在超长结构设计中,根据结构特征, 可取消伸缩缝和后浇带,用UEA膨胀加强带 取代在结构收缩应力最大的位置,多掺入 uEA.产生相应的膨胀来补偿结构的收缩. (2)加强带一般设置在结构对称轴位置上, 带宽可取2m3m,加强带底面适当增置温譬 钢筋10,1j,带侧分别设细钢丝网,!是防止混凝土流入加强带内且可作为施工缝 分隔带(加强带作后浇带要求时). (3)加强带混凝土掺14,15gUEA, 虑到膨胀作用会使混凝土的自由强度降低, 强度等级应比两侧混凝土高5MPa.两侧混 土采用内掺8,1o%uEA. 3.3UEA补偿收缩混疆土的施工 (1)u型膨胀剂适用于硅酸盐水泥,普i 硅酸盐水泥,水泥强度等级不应低于425,水 用不小于300kg/m.. (2)配合比设计与普通混凝土相同,水泥 膨胀荆用量按内掺法计算,水灰比控制在0? 广西土木建筑2091正 左右. (3)投料后加UEA拌30s以上.加水后搅 拌时间要比普通混凝土延长30s以上. (4)浇筑时混凝土的自由落距应控制在2m 内,振捣时要均匀,密实.使混凝土表面呈现浮 浆,不再下沉为止,不漏振,不欠振,不过振 (5)浇筑12h应及时淋水养护,使混凝土外 露表面始终保持湿润状态,养护时间14d以上. 4uEA补偿收缩混凝土在工程中 应用 由梧州广汇房地产公司开发,梧卅I市建筑 设计院设计,梧州市第一建筑工程公司旌工的 潘塘公园2商住楼,建筑面积23000m,框架 结构,地下一层.地上九层.一,二层为商场, 平面尺寸为89mX42mj三层以上是两幢平面 尺寸为89mX13m的商品房.应开发商要求, 工程按无缝要求设计.所采用混凝土:地下室 梁板为C25.挡土墙C30,抗渗等级s6;一, 三层为C30.四,九层为C20在平面对称轴@ 轴处设置一道3m宽加强带,掺14UEA,混 凝土强度等级比两侧板高5MPa,板厚150mm. 上下纵横配l2@200通长,面筋伸入邻板长 度700mm.加强带两侧混凝土按补偿收缩混凝 土要求掺10UEA.屋面结构则改用掺12 UEA,加强带与两侧混凝土同时施工经比较, 工程选用由贵港市水泥厂UEA分厂生产的u 型混凝土膨胀剂.其性能指标,如细度,凝结 时间,抗压抗折强度均符合规定要求,14d龄期 限制膨胀率4xl0(一等品),28d龄期限制膨 胀率为1X10.符合补偿收缩混凝土性能指 标的要求.为加快施工进度,地下室至地面三 层采用泵送混凝土.四层以上用塔吊运输,经 市一建司科研所反复计算试验.各部位施工配 合比试配结果如表1: 表l各强度等级混凝土配合比试验结果 为使配合比准确.施工中严格执行计量制 度.砂,石材料每车过磅,同时.准确测定砂,石 材料的自然含水率.使水灰比符合设计配合比 要求.延长搅拌时间,使原材料充分拌和熟透, 振捣实行专人负责,确保混凝土密实.浇筑后 12h用废麻袋覆盖.淋水保养.经拆模榆查,混 凝土表面密实.蜂窝露筋现象较少.对四大角和 对称轴@轴位置的楼板检查.未发现楼板开裂 现象.在满足使用功能要求和控制楼板开裂问 题上.取得了良好效果,已建成使用二年多时 间,未发现固楼板开裂问题的质量投拆 5结束语 (1)大量的工程应用实践表明,补偿收缩混 凝土不但可替代后浇带使超长结构实现了无缝 设计?而且解决了固混凝土自身收缩引起的裂 缝问题. (2)UEA在改善结构混凝土的防裂抗渗, 密实性,粘结力方面是有显着的效果,可广泛应 (下转第83页) 26卷第2期黄培成:砖瑚照堂型壁塑盛圈壁堕擅堂堕一一兰 施工中采取有效构造措施, (7)在设计, 提高顶层砌体砖及砂浆强度等级,在顶层圈梁 下的砌体水平砖缝内配置拉结筋,并和构造柱 锚固以提高墙体的抗裂能力 3二次装修及超荷载使用引起的 裂缝 由于许多业主和装修队伍没有足够的建筑 结构知识,又不经有关部门审批,按自己的使 用要求私自对已建房屋进行装修改造改造中 最常见的不当处理有:拆墙或扩大已有洞口,打 掉部分墙体,在承重墙体上开凿较大的洞口,或 在分隔墙体上悬挂较重的物体,改变房间用途 增加楼面荷载,随便在楼面增加墙体等等,导 致墙体裂缝.常见裂缝有斜向裂缝,水平裂缝, 竖向裂缝三种.上述装修改造均对结构造成不 同程度的损伤,其中砖混结构的拆墙及扩大洞 口对建筑物造成的危害最大,必须引起人们的 足够重视. 因墙体承载能力不足而造成的裂缝为超荷 载裂缝,可使结构受破坏.一些单位擅自改变 建筑的使用性质,使楼地板的活荷载大大超过 设计值,导致梁端墙体局部产生裂缝.施工荷 载过大也会使砌体产生裂缝.超荷载使用产生 的裂缝多为竖向裂缝,也有水平裂缝.超荷载 裂缝如荷载已接近临界值,则裂缝不断发展,可 能导致结构破坏,建筑物倒塌.超荷载裂缝必 须立即分析处理,采取加固措施,保证建筑物 安全使用 参考文献 1彭圣浩《建筑工程质量通病防治手册》(第二版). 中国建筑工业出版社 2扬南方等《住宅工程质量通病防治手册》.中国建 筑工业出版社,1997年 TheCauseandPreventionCureofNormal FissureintheBrickMasonry HUANGPei—cheng (上接第80页) 用于大体积混凝土的浇筑,地下结构的防水,刚 性防水屋面. (3)补偿收缩混凝土配台比的UEA用量 是按内掺法计算(可等量替代水泥),所增加的 费用不多(UEA每吨约1300元),但其抗裂防 渗和耐腐蚀性能均优于普通混凝土,具有显着 的技术经济效益和社会效益,值得大力推广. 参考文献 1吴中伟.《膨胀混凝土》.中国铁道出版社,1990年 2王铁梦.《钢筋馄凝土结构的裂缝与控制》 3《混凝土外加剂应用技术规范》(GBJ119—88) 4王延生.混凝土膨胀剂与补偿收缩混凝土《首届 全国混凝土膨胀荆学会交流会论文集》 5赫宝坤,王栎民等UEA无缝设计施工新技术. 《首届全国混凝士膨胀剂学会交流会论文集》 6张利俊等.连续浇筑钢筋混凝土超长结构裂缝控 制新技术.《首届全国混凝土膨胀荆学会交流会论 文集》