高抗裂、高抗渗混凝土新技术

[12-11 17:01:08]   来源:http://www.tmgc8.com  试验检测   阅读:3575

1. 工程概况

淮海第一城地处江苏省淮安市交通路以东、淮海东路以北,位居淮安市的黄金地段。该项目二期工程总建筑面积为26017 m2,其中地上结构为两幢十六层的高层住宅,地下为停车场。工程由淮安华立曙光置业集团开发建设,浙江省建筑设计院设计,江苏农垦工程建设监理公司监理,浙江曙光控股集团施工。

该工程地下室为一层,埋深4.3米,地下室东西长63.6米,南北长63.7米,混凝土等级为C35P8。由于该项目一期工程出现曾较为严重的开裂现象,因此现场施工时对地下室混凝土的抗裂防渗问题尤为关注。因此,我们在地下室的底板、侧墙、顶板混凝土中采用了南京派尼尔科技实业有限公司生产的DB-Ⅱ型高抗裂、高抗渗复合材料,配制高抗裂高抗渗混凝土,以达到混凝土结构自防水,保证工程质量的目的。

2. 高抗裂高抗渗混凝土的技术途径

2.1 普通混凝土的质量通病

自从有了水泥混凝土以来,混凝土的开裂和渗漏问题就一直是建筑工程难以解决的质量通病。普通混凝土由于两方面最根本的原因,本身就带有较多的裂缝:一方面,由于化学收缩、塑性收缩、干燥收缩、温度收缩以及自干燥收缩等原因,混凝土在体积上具有强烈收缩的倾向;另一方面,混凝土为典型的脆性材料,拉压比低,极限变形小。当大的收缩遇到强的约束时,质脆材料很容易形成裂缝。由于这些质量通病的存在,使普通水泥混凝土不适合应用于对抗裂抗渗要求较高的工程。

2.2 高抗裂、高抗渗混凝土技术方案

研究表明,引发混凝土非结构性的裂缝有两个根本因素,一是混凝土收缩,一是混凝土脆性。要显著提高混凝土的抗裂防渗性能,必须在混凝土中有针对性地引入能有效消减这两个因素的抗裂组分。

 

 

 

膨胀剂与聚丙烯纤维是近年来用于提高混凝土抗裂性的主要功能材料。膨胀剂可有效地减少混凝土的收缩,尤其可提高混凝土的后期体积稳定性;聚丙烯纤维可改善混凝土的脆性,提高混凝土材料介质的连续性和均匀性。它们可有效地减少混凝土的开裂,已在大量的工程中得到成功应用。

膨胀剂与聚丙烯纤维的防裂原理、作用层面、作用方式及最有效的作用时段并不相同。实践表明,单一添加膨胀剂或聚丙烯纤维在混凝土抗裂问题上并不十分有效。膨胀剂主要是通过化学作用补偿混凝土硬化阶段的收缩,但对抑制混凝土早期塑性收缩作用不大;而聚丙烯纤维对于抑制混凝土早期的塑性收缩开裂有明显的作用,但在硬化阶段却很难再有作用。因此,要对混凝土的凝结硬化全程抗裂,仅靠单一抗裂组分还是不够的,应该让膨胀剂和聚丙烯纤维复合使用。

中国工程院院士吴中伟教授认为,“复合化是水泥基材料高性能化的主要途径”,“复合化的技术思路——超叠加效应,对材料高性能化有重要意义,可用公式1+2≥3表示”。 DoublexTM高抗裂、高抗渗复合材料正是基于这样的设计思路而研制成功的高性能混凝土外加剂。

中国工程院院士孙伟认为:“微膨胀剂与聚丙烯纤维的复合体现了´层次抗裂、阶段抗裂的科学理念,符合裂缝控制‘抗’与‘放’的原则,是传统的补偿收缩理论与复合材料理论的有机结合”。 DoublexTM高抗裂、高抗渗复合材料提供的混凝土高抗裂高抗渗技术,可显著提高混凝土的抗裂防渗能力,达到提高工程质量的目的。

3. 高抗裂高抗渗混凝土的设计与施工

3.1 原材料的选择

水泥:P.O 32.5硅酸盐水泥

砂子:河砂,符合Ⅱ区级配,细度模数2.6

石子:花岗岩碎石,规格为5~31.5,级配良好,针片状含量7.14%

外加剂: DB-Ⅱ(泵送性)高抗裂、高抗渗复合材料。

3.2 高抗裂、高抗渗混凝土外加剂的选择

为配置高抗裂高抗渗混凝土,该工程选用了南京派尼尔科技实业有限公司生产的DB-Ⅱ(泵送性)高抗裂、高抗渗复合材料,该产品由高效膨胀组份、聚丙烯纤维、特种保水组www.tmgc8.com

 

 

 

份等多种材料复合而成。产品可显著提高混凝土的抗裂防渗能力,改善混凝土的保水性能,同时还具备缓凝、泵送、早强、增强等特点,是一种多功能的混凝土外加剂。

3.3 高抗裂高抗渗混凝土的配合比

该工程地下室混凝土标号为C35,抗渗标号为P8,DB-Ⅱ掺量为8%,由此我们可确定高抗裂高抗渗混凝土的配合比,见表1:

表1 高抗裂高抗渗混凝土的配合比kg/m3

 

水泥

 

 

 

 

DB-Ⅱ

 

水灰比

 

385

 

740

 

1065

 

175

 

35

 

0.45

 

3.4 高抗裂高抗渗混凝土的生产及施工注意事项

根据工程实践及研究成果,我们总结出高抗裂高抗渗混凝土生产及施工的注意事项,其要点如下:

(1) 加料时应确保计量准确,不得少掺误掺;

(2)混凝土搅拌时间比普通混凝土延长30秒;

(3)混凝土要连续浇注,均匀震荡;

(4)加强保温养护,养护时间不得少于14天。

4. 高抗裂高抗渗混凝土的性能

4.1 工作性

       DB-Ⅱ具有减水、增强、缓凝泵送、凝结时间适中、施工和易性好、改善养护条件等多种功能,现场施工时,坍落度损失小、混凝土浇筑时流动性好,具有良好的工作性。

4.2抗压强度

高抗裂高抗渗混凝土7d强度与普通混凝土7d强度相差不大,28d抗压强度比普通混凝土提高了15%,由此可见,高抗裂高抗渗混凝土的力学性能优于普通混凝土。

 

 

 

4.3抗裂性

抗裂试验的实验室检测方法一般采用中国工程建设标准化协会标准CECS38:2004《纤维混凝土结构技术规程》中附录D “纤维混凝土和砂浆收缩裂缝试验方法”,但施工现场认

为这种方法不够直接:一来材料为胶砂而不是混凝土;二来试件尺寸过小。为更真实地模拟www.tmgc8.com

实际的混凝土状况,用生产线拌制的C35Doublex高抗裂高抗渗混凝土直接在拌站附近的室

外场地浇捣出面积约30m2、厚约20cm的混凝土平板,并进行洒水保温养护,以测定其抗裂性能。经浇筑24h后至28d的反复观察,未发现板上有任何肉眼可见的裂缝。由此表明,Doublex高抗裂高抗渗混凝土的抗裂性能令人满意。

4.4 抗渗性

       现场混凝土施工时取样,做成试件检测混凝土的抗渗性能,抗渗标号为P10,完全超过设计要求。

5. 工程应用效果

       采用DoublexTM高抗裂、高抗渗复合材料配制的高抗裂高抗渗混凝土已成功运用于淮海第一城的地下室工程中,总浇筑混凝土4434立方米。工程完工一年后观察,没有发现明显的肉眼可见裂缝,也没有发现有任何的渗水点,工程效果得到各方人士的认可和好评。


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