收縮補償混凝土技術在預應力結構中的應用

摘要：針對工程特點和難點，在局部鋼纖維混凝土后張法無粘結預應力結構施工中，采用了中國建筑材料科學研究所編制的裂縫控制施工工藝、ZY膨脹劑收縮補償混凝土無縫設計技術，實現了工程設計的技術要求。

關鍵詞：收縮補償混凝土 無縫設計施工工藝 質量控制

1 工程概況

河南大學新校區結構實驗室總建筑面積5938.6m2，分別為一層結構試驗室和三層普通試驗室。結構試驗室主體為單層排架結構，柱頂標高18.00M，基礎采用柱下承臺和筏基礎；試驗臺和反力墻采用剪力墻結構，反力墻墻頂標高為16.00M；試驗臺和反力墻采用箱形基礎，底標高為-3.38M，試驗臺長40.0M，寬24.25M，頂板厚650，底板厚600，反力墻厚600。本工程試驗臺座面板、底板和反力墻墻板采用后張法無粘結預應力結構，預應力部分混凝土在試驗臺座面板及面板上下墻體一倍墻厚高度（600高）范圍采用CF40鋼纖維混凝土，其它部分采用C40，抗滲等級S6。

2 工程難點及施工工藝

本工程實驗室試驗臺面板，地下室底板、反力墻等部位是一項集預應力技術、大體積混凝土技術、鋼纖維混凝土技術、密集預埋件安放埋設技術、防水混凝土技術等于一體的綜合性技術要求高、施工難度大的工程。特別是如何解決超長混凝土結構的收縮開裂，如何解決常規施工設置后澆帶所產生的延長工期、裂縫滲漏、結構整體性隱患尤為重要。為此，該工程采用補償收縮混凝土技術，即在混凝土中摻加ZY混凝土膨脹劑，實踐證明，此項技術對工程質量起到了良好作用。

3 施工工藝

3.1 混凝土設計要求

3.2 混凝土拌合形式：泵送混凝土，出機SL=20-22CM，入模SL=16±2CM。

3.3 收縮膨脹混凝土施工技術的要求

3.3.1 原材料計量：投入攪拌機之前必須經過嚴格計算水泥、砂、石、ZY、水的量，計量可以有偏差，但不超出下列要求（按重量計）水泥、ZY、泵送劑、水：±1%砂、石：±2%。

3.3.2 混凝土的攪拌：①ZY投料應該有專人來負責，必須做到準確無誤，嚴格按照計量要求混凝土的配合比。②及時測定砂、石中的含水比例，隨時掌握混凝土拌合用水的比例，嚴禁隨意增加用水量。③監理及施工方應不定期抽查攪拌站的配比及ZY計量，以保證計量的準確性。④混凝土攪拌時間：用自落式攪拌機比不摻外加劑的普通混凝土延長30秒以上，用強制式則延長10秒以上，見表1。應嚴格控制攪拌時間，保證混凝土拌合的均勻。

3.4 底板混凝土澆筑：①澆筑混凝土之前，清理干凈模板跟鋼筋間所有雜物。②建筑物底板混凝土連續澆筑時，不能留有縫隙，保證地板的“軟連接”。③自防水混凝土振搗要保證密實，不漏振、欠振，同樣不能過振。振搗時間一般宜為10~30秒，以混凝土開始泛漿或者不冒氣泡為準。振搗時應該快插慢拔，掌握好振點要均勻。遇到施工縫、預埋件處，一定要加強振搗，可以避免因為振搗不實，而造成的滲水通道。振搗時應該盡量避免觸及模板、鋼筋、止水帶，防止其移位、變形。④混凝土的接茬應在混凝土初凝之前進行，防止產生冷結茬，造成防水隱患。⑤底板混凝土的澆筑方法：基礎底板的施工應沿縱向采用“一個坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”的連續澆筑方法，使混凝土自然流淌形成一個斜坡。這種方法比較適用于泵送工藝，而且可以避免泵管的經常拆除沖洗及接長，提高泵送效率，并且保證接縫的及時及避免出現冷縫。⑥底板成型完，在表面凝結之前及時搓壓表面，防止混凝土地板成型后表面出現龜裂（主要是沉降縫、塑性裂縫），抹壓不得少于三遍，最后一遍的收平時間必須掌握好，在混凝土終凝前用木抹刀壓平整。⑦為了防止會產生滲水通道，在混凝土未達到足夠強度之前，嚴禁敲打或振動鋼筋。

3.5 混凝土的養護：混凝土的養護是控制質量最重要的措施之一，要派專人負責養護工作。養護期一般宜為14—21天。①混凝土的養護一般是在砼澆筑硬化24小時以后開始。②養護方式：主要保證地板的保溫保濕，例如采用蓄水養護，蓄水高度不得小于3公分，表面要覆蓋塑料薄膜或著覆蓋麻袋進行養護，但必須采取保水措施。關于地下室500mm高外墻的養護：在混凝土澆筑終凝后，應立即掛上麻袋，拆模時間不少于7天，采取養護方式是從模板的上方澆水，至少14天的養護期。

3.6反力墻及地下室外墻混凝土澆灌：①在澆灌放水混凝土前，清理干凈模板及鋼筋間的所有雜物。②外墻壁混凝土分層澆筑，每層高度不得超過500公分，階梯式逐層推進澆注。③混凝土振搗必須密實，不得出現漏振、欠振現象、也不可過振。振搗時間宜為10~30秒，以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準。振搗時，快插慢拔，控制振點要均勻。在施工縫、預埋件處，加強振搗，造成滲水通道，振搗時應盡量不觸及模板、鋼筋、止水帶，以防止其移位、變形。④混凝土接茬時間不得超過2h，以防止產生冷結茬，造成滲水隱患。

3.7 反力墻及地下室外墻混凝土養護：混凝土的養護是保證防水質量及裂縫控制質量的最重要的措施之一，必須安排專人負責養護。養護期宜為14天。①養護時間安排在終凝后24h以后。②養護方式：由于外墻壁混凝土的暴露面比較大，這樣養護起來就相對來說比較困難一些，主要是受到陽光的直射，以及氣候變化，還有風吹等不同因素的影響，因冷熱不均從而導致裂縫現象，因此，外墻混凝土就一定要實施極其有效的養護措施。我們知道混凝土最高溫升現象會在三天前后出現，為減少和避免混凝土內外溫差所產生的溫度應力以及混凝土因為水分蒸發缺失而產生的干縮應力，墻體就應該在七天后打開模板。然后淋水養護14天左右。應盡快安排回填土工程。

4 結語

補償收縮混凝土技術的應用受到低水灰比、高水泥用量、水泥摻和物及高效減水劑等方面的綜合影響，在實際工程的配合比設計時，還需注意結構配筋分布和配筋率，結構部位的結束狀態，構件的尺寸，混凝土的強度等級，施工面積，混凝土的坍落度等情況；另外，由于在混凝土施工中不可能實現對混凝土結構的飽水養護，也就難以達到在混凝土中產生補償應力的預期效果。只有綜合考慮到這些因素，才能保證摻和膨脹劑補償收縮混凝土的質量，減少或避免結構的裂縫。

參考文獻：

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