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摘要:大多数有机和无机胶结材料在固化过程中会产生化学收缩及引起的内应力,而水泥无机胶结材料还会由于多余水分的蒸发而留下孔隙并干缩引起内应力。因此要达到体积稳定的高性能自防水混凝土,必须具有这样的组织结构,即无论水泥石或混凝土都必须有最大可能的密实度,也就是说水泥一水体系中的游离水区应为水化产物均匀而最密实地填充着,并且在水泥的凝结和硬化过程中所产生的密实作用沿着整体迅速而均匀地产生,达到组织均匀和晶体细化效果,同时在硬化过程中又没有产生显著的内应力。因此设法改变混凝土的硬化条件,便可能获得体积稳定、均匀密实且没有内应力产生的混凝土,而且还能防止混凝土出现低应力脆性破坏,达到抗裂防渗,保证自防水混凝土建筑物的耐久性。基于此,本文主要对自防水混凝土施工技术在地下商场中的应用进行分析探讨。
关键词:自防水混凝土;施工技术;地下商场;应用
1前言
修建地下商场时由于处于低洼处,离地下水层较为接近,因此在进行地下商场施工时不仅要保证水电的正常使用,更要注意提高混凝土的防水性。由于影响到混凝土防水性的因素有很多,必须对这些因素进行全面分析,并着重利用自防水混凝土施工技术来进行地下商场建造施工,制定科学严谨的施工技术方案并加强实施和管理,才能够真正做到提高防水性,保证国家财产和商场人员的安全。
2、180mX30m地下商场自防水混凝土施工技术
2.1原材料选择
选择32.5级水泥配C30、S8混凝土在水泥用量、水灰比上均比较合适,故选用32.5级水泥;在碎石选用上,采用试验的最优级配为5~20mm级配碎石和20~40mm级配碎石按3:7配比,级配良好,空隙率最低;砂选用当地中砂,虽有含泥,但含泥量合格,既经济又取材方便;现场搅拌选用高效减水剂,水剂为水泥用量的1.4%,粉剂为水泥用量的0.55%。采¨级粉煤灰以及掺入水泥用量的6%膨胀剂。采用外加剂和掺合料的目的就是要改善混凝土性能,达到抗裂、防渗,增加耐久性,但是如果对外加剂和掺合料的品种数量在不同环境条件下选择不当,也会起相反的效果。为此我们选用时非常注意它们的性能和掺量,这也是成功地研制自防水混凝土的关键之一,为此介绍选用它们的原因和方法。
2.1.1粉煤灰
在改善混凝土性能方面粉煤灰起着非常重要的作用,由于粉煤灰在混凝士中具有火山灰效应、滚珠效应、增密效应,故能改善混凝土和易性,减少水化热,增加混凝土的密实度,更主要是它能与混凝土中大量没有强度和溶于水的Ca(OH):起反应,一方面提高了混凝土的抗侵蚀性,另一方面减少了界面过度区中定向排列的Ca(OH),晶体,并形成强度高的水化硅酸钙,增强了水泥石与骨料表面的粘结强度,对混凝土的抗渗、后期强度起着关键的作用。同时它还能与混凝土中K+、Na+起反应生成强度高的铝硅酸钠矿物,增强了抵抗碱骨科反应的破坏作用。当然单掺粉煤灰对7d、28d要求的早期强度偏低,而且因它的比重小,在水泥浆多的混凝土中振动后易浮浆而引起表面裂缝。为此我们一方面采用双掺技术解决混凝土早期强度,另一方面严格控制水灰比,减少水泥浆数量、防止浮浆。
2.1.2膨胀剂
本次采用硫铝酸钙型的膨胀剂,其作用是使原体积减缩24%的铝酸三钙和变成体积增加150%的水化硫铝酸钙,这种晶体是由纤维组成。不但能增加混凝土的密实性,减少收缩内应力和孔隙周边产生应力集中,而且这种矿物质纤维对抑制混凝土收缩起很大的作用。膨胀剂掺量应据环境、混凝土体积大小而定,不宜过高,否则不但影响早期强度,而且在混凝土硬化后将起破坏作用。故选用UEA膨胀剂时,不能按新产品说明中的外掺量为水泥用量的12—14%,经酉E合比试验,对加强带的混凝土其掺曩为10%,而一般自防水混凝土其掺量为7%,这样既保证混凝土的早期强度和减少收缩,又可防止早期强度低和后期可能产生膨胀内应力的危险。
2.1.3减水剂的品种、掺量
选择减水齐』的品种、掺量必须依据环境、施工方法、混凝土体积大小而定,切勿一律一样,否则起相反效果。因现场搅拌,混凝土量又大,我们选择了缓凝高效减水剂,而且掺量也不大,对改善混凝土和易性,防止泌水引起的不均匀性有很好的效果。
2.2配合比试验研究
确定混凝土最优配合比的研究方法是依据混凝土四种组成材料作用原理来定的:在确定该等级混凝土的水灰比后,首先采用最大堆积容重法确定二级石子之间的最优比例:其次试验确定砂、石的最优砂率和水泥浆的用量,最后根据水灰比大小,确定水、水泥的用量,用这种方法找到最优的混凝土配合比如表1
表1
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2.3现场施工控制
(1)严格控制各种材料用量的基本准确,使计量偏差在充许范围之内,并对砂石的含水量进行调整。.
(2)严格控制搅拌时间,保证混凝土拌合物的均匀性,采用自落式搅拌机比普通混凝土延长30s以上,采用强制式搅拌机则延长15s以上。
(3)采用二次加水法,减少石子表面的水灰比,增加水泥砂浆与石子表面的粘结性,改善混凝土的骨科界面力学性能。
(4)指定专业的振捣混凝土技术工,做到既防过振又防漏振,保证振捣后混凝土达到最大的均匀密实,增强混凝土中石子之间的咬合,提高混凝土的强度。
(5)及时养护。本180mx30m地下工程均在夏秋季节环境下施工,当时气候温度高,较干燥,稍不认真就会出现裂缝,所以浇捣后的混凝土地板必须及时覆盖塑料薄膜,达到保温保湿效果,防止地下室底板裂缝和渗漏。
2.4侧墙、底板施工控制
一般侧墙施工时,与地板交接处先倒入一些砂浆,以防交接处出现缺陷。我们的做法是不倒入砂浆,而是在最下层30cm混凝土的配合比中减少300kg/m3石子,施工实践证明既好振捣,又保证地板与侧墙交接处无渗水现象,效果好。180mx30m大型商场的地板、承台除了用C10混凝土做找平层外,既无涂防水层,又没有做4cm细石防水混凝土,底板厚度为45cm,侧墙厚30cm,分层浇捣的时间以表面泛浆即停,保证混凝土密实性和均匀性。4d后拆外侧模板且不做任何防水层的情况下立即回填预先准备好的土料,并在混凝土侧面与土交界处浇湿一次水,由于保温保湿,达到抗裂防渗效果。
2.5特殊处理
180mx30m地下工程因拆迁原因,西边先施工60m(无后浇带),东边再施工30m,中间还有90m最后施工。其中段90m侧墙、底板混凝土的施工及与东西段的交接面混凝土的施工是本工程的技术难点,故采取特殊处理措施:①在交接面处对旧混凝土地板、侧墙先冲干净并干燥,浇捣新混凝土时先涂刷掺12%膨胀剂的水泥净浆,保证新混凝土能全面与旧混凝土的粘结;②中段两侧交接处1m宽内浇捣掺10%膨胀剂的补偿收缩混凝土,保证新旧混凝土的粘结;⑧中段90m新浇混凝土的中间2m内做混凝土加强带(包括侧墙),配合比中掺10%膨胀剂,不做后浇带。
3、结束语
随着社会的发展,工业与民用建筑为满足生产和生活上的需求,或充分利用空间,高层建筑、小高层、小区建设都设有下商场、车库或人防设施。由于混凝土本身不密实或混凝土中水泥凝结硬化和环境变化而产生收缩,导致裂缝和渗水,影响使用效果。为此设计中地下建筑物都要做多道防水措施,但有时还是会产生渗水现象,不但浪费人力、物力和施工工期,而且还给使用上造成不少麻烦,因此开展地下工程或其它工程混凝土自防水性能的研究是很有价值的。
参考文献
[1]裴金春.论自防水混凝土施工技术在地下商场中的应用[J].民营科技, 2016,(07):202.
[2]吴青叶.浅析地铁车站自防水混凝土施工关键技术[J].施工技术, 2011,40(S1):385-387.