《补偿收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009规定,用于后浇带和膨胀加强带的混凝土设计强度等级应比两侧混凝土提高一个等级,并应在其两侧用密孔钢丝网将带内混凝土与带外混凝土分开,补偿收缩混凝土应采用双排双向配筋,钢筋间距宜符合下表的要求。当地下室外墙的净高度大于3.6m时,在墙体高度的水平中线部位上下500mm范围内,水平筋的间距不宜大于100mm。配筋率应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定,膨胀加强带做法可参考下图:
补偿收缩砼,掺量为10%-12% 膨胀加强带混凝土(带内混凝土掺量为12%-14%)
密孔铁丝网或钢丝网片 补偿收缩砼,掺量为10%-12%
底板钢筋 2000 膨胀加强带做法
2.膨胀加强带的施工
补偿收缩混凝土的限制膨胀率取值如下:
限制膨胀率 水中14d 用于补偿混凝土收缩 用于后浇带、膨胀加强带和工程接缝填充 ≥0.015 ≥0.025 水中14d转空气中28d ≥-0.030 ≥-0.020 用途 根据以上要求,建议补偿收缩混凝土JK—QF高性能膨胀抗裂剂掺量为10%-12%,膨胀加强带内填充性混凝土JK—QF掺量为12%-14%。《补偿收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009规定膨胀加强带一般设在原设计留有后浇带的部位,收缩应力比较集中,需要采用自应力大的补偿收缩混凝土对两侧混凝土进行强化补偿。
6
加强带的施工根据中国建筑材料科学研究院补偿收缩混凝土《超长钢筋混凝土结构无缝设计和施工方法》专利技术(专利号93117132.6)及大量工程实践经验,工业与民用建筑地下空间结构可以使用掺高性能混凝土膨胀剂(JK—QF)的补偿收缩混凝土。膨胀加强带浇筑方式有连续式、间歇式和后浇式三种,本工程可根据实际情况选择其中一种进行混凝土浇筑。 膨胀加强带具体三种浇筑方法如下:
123212000 连续式膨胀加强带
1-补偿收缩混凝土;2-密孔铁丝网;3-膨胀加强带混凝土
12534562000 间歇式膨胀加强带
1-先浇筑的补偿收缩混凝土;2-施工缝;3-钢板止水带;4-后浇筑的补偿收缩混凝土;5-密孔铁丝网;6-与膨胀加强带同时浇筑的补偿收缩混凝土
1234212000 后浇式膨胀加强带
7
1-补偿收缩混凝土;2-施工缝;3-钢板止水带;4-膨胀加强带混凝土 3.附加钢筋的配置宜符合下列规定:
当房屋平面形体有凹凸时,在房屋和凹角处的楼板,房屋两端阳角处及山墙外的楼板、与周围梁柱墙等构件整体浇筑且受约束较强的楼板,宜加强配筋。 在出入口位置、结构截面变化处、构造复杂的突出部位、楼板预留孔洞、标高不同的相邻构件连接处等,宜加强配筋。
4.掺JK—QF的补偿收缩混凝土在水化硬化过程中产生适量的膨胀,在钢筋和邻位的约束下,在混凝土内部引入一定的自应力(预压应力),自应力值按下式计算:
σc=ρESεP
式中:σc —— 混凝土自应力值(MPa);
ρ —— 截面配筋率(%),标准试块取值0.795%;
ES —— 钢筋的弹性模量(MPa),标准试块取值2×105 MPa; εP —— 混凝土限制膨胀率(%)
从上式可以看出,在配筋率和钢筋弹性模量确定的情况下,补偿收缩混凝土的自应力与限制膨胀率成正比。即,对膨胀加强带内膨胀混凝土来说,限制膨胀率提高,其自应力值增大,对收缩应力的补偿能力增大,防止超长结构开裂。其原理示意图如下:
σ CH BGLKAF Dftk MEJOX8
图5 膨胀加强带原理图
由图5可以看出,超长混凝土结构使用普通混凝土的温度收缩应力曲线为ABCDE,其应力从两边向中间增长到B、D两点时,σ
max
≥ ftk (混凝土抗拉强度),
开始发生开裂,收缩能释放;仅采用小膨胀补偿收缩混凝土进行补偿的超长混凝土结构,能够抵消部分温度收缩应力,其温度收缩应力曲线为FGHIJ,应力从两边向中间随结构长度的延伸而增长,达到G、I两点时,σ
max
≥ ftk ,开始产生开
裂,补偿收缩混凝土的达到开裂时的结构长度较普通混凝土延长,起到一定补偿作用。当大面积采用补偿收缩混凝土、适当部位局部使用填充用膨胀混凝土形成膨胀加强带,对超长混凝土结构进行叠加式重复补偿时,其温度应力曲线为FKLMJ,当温度应力从两边向中间逐渐增长,到达膨胀加强带部位(K、M)时,由于加强带部位存储较大自应力(或膨胀能)对其进行补偿,使其应力降低,然后随长增加重新增长,但最终结构中部最大应力值小于混凝土的抗拉强度,即σ
max
≥ ftk ,保证超长混凝土结构不开裂,这就是膨胀加强带的主要作用。
五、性价比
1、JK-QF膨胀纤维防水剂是加在混凝土里面,配制成补偿收缩混凝土实现结构自防水并能实现跟建筑物同寿命,而外防水(如沥青卷材或煤焦油、聚氨酯防水涂料等)通常寿命较短,外防水的寿命年限不超过15年,而建筑物的寿命最低也是50年,外防水跟建筑物就不同寿命,在外防水失效后,混凝土结构本身能不能防水才是决定性的因素,因此,混凝土结构自防水是根本,要做好混凝土本身的自防水首先要解决超长钢筋混凝土结构收缩开裂问题,然后才是抗渗,不开裂才不渗水、总之结构自防水是关键。
2、外包柔性防水材料大多成本较高,其特点是耐久性差,易老化变质节点处理复杂,对施工环境要求较高,在潮湿基面上不易粘接牢固,易空鼓,一旦出现渗水点整个防水体系全部作废,维修起来十分复杂。而采用混凝土结构自防水,施工操作简单,耐久性较好。施工受环境约束少,如因施工造成蜂窝麻面导致渗水也较直观,可在内部处理,维修方便。
3、JK-QF膨胀纤维防水剂可有效补偿混凝土的干缩、冷缩,防止有害裂缝的产生,并大幅度提高混凝土的抗渗性(比普通混凝土提高2-3倍)不但可以解
9
决结构整体防水,而且加速施工速度,简化设计、施工。
六、质量保证
为提高JK-QF膨胀纤维防水剂在工程中的应用,确保地下建筑在取消外防水采用结构自防水满足抗裂防水要求,我司将根据项目施工特点,编制专项施工方案,制定质量控制措施,按照项目要求,指派专业技术人员全过程的跟踪服务,每个搅拌站派专人蹲守监督,严格按照试配报告进行配比生产,以确保工程质量满足设计要求。同时根据项目特点,采用现场和实验室相结合的检测方法确保工程质量,具体做法如下:
1. 首先按照建设单位所选砼站做抗裂砼试配。
2. 在业主、监理、施工单位的配合下监督砼公司做千分尺限制膨胀率试验,并进行产品抽检限制膨胀率不是一天炸裂就好,因混凝土需要的是前期微膨胀,中期大膨胀,后期微膨胀;故,膨胀剂的膨胀需跟混凝土同步才能补偿混凝土。一天炸裂的膨胀剂主要成分为氧化钙,氧化钙易燃烧皮肤,对人体伤害极大,氧化钙加入混凝土里容易导致水化热过大形成温差裂缝;氧化钙类膨胀剂是前期大膨胀,中期微膨胀,后期不膨胀,跟混凝土的需要不同步,让混凝土形成很大“落差”,正如人饥饿是不吃饭,饱和状态吃饭一样,这是极其损害的,因此同步最为重要。 3. 现场检测:
①用传感器检测混凝土7天和28天的弹性形变。 ②烧杯试验 ③啤酒瓶试验
以上检测方法具体参考国标《GB23439-2009》
七、保障措施
1、设计
(1)布筋 因剪力墙容易产生横向裂缝,建议采用竖向筋在里横向筋在外。 (2)护臂柱应加密钢筋,如果两护臂柱间的距离超过10米时,应在两护臂柱间在加一个护臂柱。
10