UEA作用原理及整體補(bǔ)償混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

1、UEA作用原理及整體補(bǔ)償混凝土施工技術(shù)應(yīng)用前言目前,隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城建面貌日新月異,城市大型公共建筑日益增多,而此類建筑多采用筏板基礎(chǔ),后澆帶內(nèi)單塊面積較大,屬超長超厚結(jié)構(gòu),超過國家規(guī)范要求,且底板多采用結(jié)構(gòu)自防水設(shè)計,抗?jié)B要求高,故后澆帶內(nèi)底板混凝土必須一次性連續(xù)澆筑。對此的通常處理方法由設(shè)計在超過30m,設(shè)膨脹加強(qiáng)帶。加強(qiáng)帶帶寬2m,加強(qiáng)帶兩側(cè)用雙層鋼板網(wǎng)隔開,加強(qiáng)帶內(nèi)混凝土強(qiáng)度提高一個強(qiáng)度等級,提高加強(qiáng)帶捏混凝土膨脹劑摻量,現(xiàn)澆。由于澆筑混凝土?xí)r,因單塊底板內(nèi)混凝土強(qiáng)度等級及膨脹劑摻量變化較多,且底板混凝土一次性連續(xù)澆筑量比較大,要求砼攪拌站根據(jù)澆筑部位頻繁調(diào)整配合比,對施工現(xiàn)

2、場來說,由于膨脹帶兩側(cè)與膨脹帶內(nèi)同時施工,需認(rèn)真核對混凝土罐車隨車攜帶的資料,對號入座。但底板施工期間場地小且混凝土澆筑量大,在狹小的施工現(xiàn)場內(nèi)動輒幾十輛罐車,給現(xiàn)場管理、質(zhì)量控制帶來了相當(dāng)?shù)碾y度。同時,混凝土輸送泵、輸送管內(nèi)兩種配合比的混凝土相互混合,且加強(qiáng)帶內(nèi)、外相互滲透,造成帶內(nèi)混凝土質(zhì)量不均勻。因此,加強(qiáng)帶做法理論上是可行的,但在實際操作中,尤其是大型工程底板混凝土施工時,對攪拌站、施工現(xiàn)場的管理帶來極大的挑戰(zhàn),容易造成質(zhì)量缺陷。底板大體積混凝土施工階段之所以會產(chǎn)生溫度裂縫,是其內(nèi)外矛盾發(fā)展的結(jié)果。一方面混凝土由于內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形,另一方面是結(jié)構(gòu)物內(nèi)外的約束要阻止這

3、種變形。一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的拉伸極限值時,即出現(xiàn)裂縫。關(guān)于減少水泥水化熱引起的溫升值,控制內(nèi)外溫差,很多專家都提出了針對性的技術(shù)措施,這里不再贅述。本文主要針對UEA提高混凝土早期抗拉伸強(qiáng)度的作用進(jìn)行探討。UEA作用原理及主要優(yōu)點(diǎn)由于UEA在水化、硬化過程中形成了膨脹結(jié)晶體水化硫鋁酸鈣,它具有填充、堵塞毛細(xì)孔、縫,改善孔結(jié)構(gòu)和孔級配的作用。通過高壓水銀測孔儀測定:摻入UEA的水泥總空隙率為0.11Cm3/g,而水泥為0.21Cm3/g,減少近50%。從分布上來看,混凝土內(nèi)部大孔減少,總空隙率下降,改善了混凝土結(jié)構(gòu)。同時,UEA具有減水作用,降低大體積混凝土配合比用水量。同時,摻加U

4、EA的混凝土,在硬化過程中產(chǎn)生的膨脹作用,由于鋼筋和鄰位的約束,從而在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了少量預(yù)壓應(yīng)力,工程實踐證明,UEA系列產(chǎn)品替代水泥量在810%范圍內(nèi),對強(qiáng)度影響不大,其膨脹率約23×10-4,在配筋率0.20.8%下,可在結(jié)構(gòu)中建立0.20.7MPA預(yù)壓應(yīng)力,這一壓應(yīng)力大致可以補(bǔ)償混凝土在硬化過程中溫差和干縮初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力,從而防止或把混凝土裂縫減小到無害裂縫范圍內(nèi)(小于0.1mm,并由于在膨脹過程中推遲了混凝土收縮發(fā)生的時間,混凝土抗拉強(qiáng)度得以進(jìn)一步增長,當(dāng)混凝土開始收縮時,其抗拉強(qiáng)度已大致可以抵抗收縮應(yīng)力,從而提高該時期混凝土抗裂性能,達(dá)到延長伸縮間距,實現(xiàn)超長、超厚抗裂的

5、自防水混凝土的連續(xù)施工。綜上所述,在底板大體積混凝土配合比設(shè)計中摻加UEA的主要優(yōu)點(diǎn)在于:(1膨脹帶來預(yù)壓應(yīng)力,提高抗裂性能,從而延長伸縮間距。(2空隙率減小,提高密實度,提高抗?jié)B性能。(3UEA具有減水作用,降低大體積混凝土配合比用水量。1、光彩中心基礎(chǔ)工程概況光彩中心工程位于北京市東長安街東單路口,總建筑面積242912m2,框架剪力墻結(jié)構(gòu),建筑功能集商業(yè)、娛樂、辦公于一體。包括A、B、C、D、E五個樓座,為長安街上又一大型標(biāo)志性建筑。光彩中心工程地下三層, 為一整體地下室,軸線尺寸為161×125.4m,基坑面積超過22000m2,主樓基礎(chǔ)型式為筏板基礎(chǔ)(A、B、D、E座底板厚

6、1.4m,C座底板厚1.6m,裙房及純地下室部分為獨(dú)立柱基,外墻為條形基礎(chǔ)。主樓底板混凝土強(qiáng)度等級C40。裙樓及純地下室:柱基、隔水板、條基為C35,抗?jié)B等級S82、光彩中心底板混凝土施工特點(diǎn)2.1混凝土工程量大,機(jī)坑與集水坑較多,標(biāo)高尺寸變化多,基礎(chǔ)型式有筏板基礎(chǔ)、獨(dú)立柱基、條基等,類型多而復(fù)雜,每塊底板混凝土UEA摻量各不相同。2.2沉降后澆帶及施工后澆帶將整個底板分為?塊,其中一期?塊,二期?塊,每塊混凝土必須一次澆筑完畢,不允許留垂直施工縫,A、B、D、E座主樓筏板厚1400mm,均為2500m3左右,C座分段,每段均為2000m3左右,澆筑混凝土強(qiáng)度大,質(zhì)量要求高。2.3工期緊、任務(wù)

7、重,一期底板混凝土工程總量20000m3左右,要求15天內(nèi)完成。2.4本工程一、二期工程分別在冬、夏季施工,對大體積混凝土施工技術(shù)提出了較高的要求。2.5本工程地處北京最繁華的鬧市區(qū),交通組織困難極大,一期基坑總面積15000m2左右,而現(xiàn)場施工道路十分緊張,緊基坑西、南兩側(cè)能行車,東、北兩側(cè)沒有場地,道路不能循環(huán),三個分包單位施工,同時現(xiàn)場還有部分土方開挖工作,現(xiàn)場的組織協(xié)調(diào)工作十分艱巨。4、主要技術(shù)及管理措施4.1配合比設(shè)計大體積混凝土優(yōu)先采用低水化熱水泥,但考慮到降低堿含量及冬季施工要求,經(jīng)項目部與攪拌站、設(shè)計、監(jiān)理及有關(guān)專家討論,采用普硅42.5水泥,水化熱通過摻加II級粉煤灰解決,根

8、據(jù)有關(guān)試驗資料表明,每立方米混凝土的水泥用量每增減10kg,其水化熱引起混凝土的溫度相應(yīng)升降11.2,。同時經(jīng)同中國建材院專家商定:UEA:天津豹鳴股份有限公司的“豹鳴牌”UEA混凝土膨脹劑。設(shè)計后澆帶之間距離小于30m時,摻UEA為水泥用量的8%,大于30m時摻10%。經(jīng)攪拌站設(shè)計完成的配合比分布如下圖所示:塌落度:16±2cm考慮到底板混凝土澆筑面積大,每段周期較長(最長連續(xù)澆筑44小時初凝時間定為15小時,終凝時間為18小時。預(yù)防堿集料反應(yīng)措施:堿含量要求:混凝土含堿量(=水泥帶入堿量+外加劑帶入堿量+摻合料中有效堿含量小于5kg/m3。入模溫度:20。4.2混凝土施工工藝4.

9、4養(yǎng)護(hù)由于UEA膨脹劑必須在潮濕環(huán)境下才發(fā)生作用,所以必須保證底板表面的濕度,在砼澆筑以后及時養(yǎng)護(hù)。一期底板的施工在冬施期間,所以在底板表面及墻、柱插筋內(nèi)部均采用塑料薄膜覆蓋,減少水分蒸發(fā),覆蓋時砼表面不要出現(xiàn)暴露,且薄膜內(nèi)有凝結(jié)水為佳,上鋪2層阻燃草簾,起到減小溫差,防凍保溫效果。密切注意天氣情況,五級以上大風(fēng)天氣,要用重物壓住保溫材料,防止薄膜內(nèi)水分蒸發(fā)及砼受凍。二期工程在夏季施工,采用蓄水法養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓暌恍《?200m2左右后,立即覆蓋塑料布,磙壓、抹面完畢后,四周砌磚臺,水泥砂漿勾縫,與其他正在澆筑的混凝土隔離,然后蓄水至少8Cm進(jìn)行養(yǎng)護(hù),蓄水結(jié)束時間根據(jù)測溫結(jié)果確定。5、應(yīng)注意

10、的問題及控制措施5.1冬天風(fēng)大,空氣干燥,夏天溫度高,水分蒸發(fā)快,二者都使得剛澆筑完的混凝土表面極易失水風(fēng)干而導(dǎo)致UEA作用減弱,因此,混凝土澆筑過程中,必須加強(qiáng)塑料布覆蓋工作,應(yīng)隨澆筑隨抹面隨覆蓋,如需進(jìn)行多次抹面或其他表面處理工作,應(yīng)小面積掀開塑料布,處理完畢后立即重新覆蓋,嚴(yán)禁大面積暴露。5.2夏天采用蓄水法養(yǎng)護(hù),一般底板澆筑面積都比較大,澆筑周期長,如澆筑完畢后再蓄水,勢必導(dǎo)致先期澆筑的混凝土因養(yǎng)護(hù)不及時而出現(xiàn)裂縫,因此,蓄水養(yǎng)護(hù)應(yīng)分塊進(jìn)行,小面積操作,處理完一小段后立即進(jìn)行隔離蓄水,避免工作面過大導(dǎo)致失水,同時進(jìn)行蓄水前,也應(yīng)該先覆蓋塑料布保濕。5.3冬夏季的比較:根據(jù)光彩中心工程冬、夏季施工的混凝土質(zhì)量對比,夏天采用蓄水法養(yǎng)護(hù),混凝土質(zhì)量要好于冬天的覆蓋保溫養(yǎng)護(hù),因蓄水法在保溫的同時,還能有效的保濕,且混凝土散熱速度比較平緩,混凝土強(qiáng)度增長比較均勻。光彩中心工程底板混凝土施工由于施工組織得當(dāng),