关于膨胀混凝土加强带的探讨

朱国旺 方斌

[提要] 在超长混凝土结构中， 采用加强带代替常规的后浇带的施工工艺， 可大大提高施工速度。介绍了在超长混凝土结构中采用加强带代替后浇带的原理和施工技术要点。[关键词] 超长混凝土结构加强带UEA或CSA补偿收缩

在超长、超宽钢筋混凝土结构施工中，一般每30－40m设一道后浇带，等40－60天后再后浇膨胀混凝土。这种常规后浇带施工，工序繁多，时间跨度长，施工成本高，而且难以保证混凝土整体质量，后浇带施工缝处常出现开裂、渗漏等质量问题。随着建筑材料技术的不断发展，混凝土超长结构的设计与施工可以利用UEA 或CSA混凝土外加剂补偿收缩的原理，采用膨胀加强带代替后浇带，实现超长钢筋混凝土结构的无缝施工。

一种采用比浇筑混凝土高一等级的膨胀混凝土,设置在建筑物混凝土收缩应力发生的最大部位,来增加混凝土的密实度,提高连续浇筑混凝土的强度及抗裂、防渗性能的超长混凝土整浇浇筑技术.用于替代后浇带的连续浇筑无缝施工技术。

1后浇带在施工中存在的问题

1.1 留于基础底部结构的后浇带,将历经整个结构施工过程,直至结构封顶,对于高层建筑需要几个月甚至几年的时间,在这段时间内,后浇带中将不可避免地落进各种各样的垃圾杂物,由于底部结构钢筋较粗较密,使得清理工作非常艰难。

1.2 后浇带贯穿整个地下、地上结构,所到之处遇梁断梁,遇板断板,给施工带来很多不便,影响施工进度。

1.3 在后浇带灌充混凝土前,需将两侧混凝土凿毛,施工非常困难,而有些结构混凝土与后浇带混凝土浇筑时间间隔数月,新老混凝土的粘结强度很难保证,又由于浇筑时间差,造成这些结构的混凝土的干缩大部分已于后浇带灌充前完成。因此,后浇带混凝土的干缩极易在新老混凝土的连接处产生裂缝。设置施工后浇带的初衷是防止混凝土裂缝的产生,而后浇带处理不好却人为地在每条后浇带处造成两条贯穿裂缝,引起漏水。

2 膨胀混凝土加强带的应用

如果取消或尽早灌充后浇带混凝土,将基本上克服这些诸多困难,给施工带来很多便利。采用以膨胀混凝土加强带取代后浇带的连续浇筑无缝施工技术,通过在某工程的应用,不仅消除了这些问题,还增加混凝土的密实度,提高了混凝土的强度及抗裂、防渗性能。同时缩短工期,效果显著。

3 膨胀加强带的设置

3.1 膨胀加强带要求设置在混凝土收缩应力发生的最大部位,一般也就是长度方向的中间位置,在顶板长度和宽度方向上各每间隔30m 设一条加强带,带宽1. 5m ,带的两侧上下层钢筋之间设置Ф6mm 钢丝网,网格尺寸为35 ×35mm ,两端分别绑扎在上下层钢筋上,将带内混凝土与带外的分隔开。

3.2 膨胀加强带外混凝土设计强度为C40 ,CSA 掺量为10 %(等量替换水泥) ,带内混凝土设计强度为C45 , CSA 掺量为12 %(等量替换水泥) 。带内的比带外的强度提高5Mpa 是为提高膨胀加强带的抗拉强度,防止混凝土在最易开裂的部位开裂,带内掺CSA 量比带外混凝土CSA 提高 2 %,从而提高最易开裂部位的混凝土的膨胀率,消除该部位混凝土内的拉应力,避免开裂。

3.3 也可用UEA混凝土膨胀剂，UEA混凝土膨胀剂是一种新型混凝土外加剂，其主要成分是无机铝酸盐和硫酸盐。水化后生成膨胀结晶体—水化硫铝酸钙，这种产物能填充混凝土中的毛细孔、缝，增加混凝土的密实度，提高抗渗性能，并在混凝土内部产生0.2～0.7MPa的预应力，它能抵消或部分抵消由混凝土干缩、蠕变及温度等引起的拉应力，从而提高混凝土的抗裂性。在混凝土超长结构中，根据混凝土水平法向力σx分布曲线，设想在应力量大地方施加较大的膨胀应力σc，而在两侧施加较小的膨胀应力，全面补偿结构的收缩应力，可控制有序裂缝的出现，从而取消后浇带。

4 施工工艺措施4.1.混凝土原材料质量控制结构采用加强带施工工艺，混凝土试配尤其重要，关系到施工的成败。要求混凝土试配和供应做到以下几点：（1）底板混凝土UEA－E型膨胀剂掺量为水泥用量的8％，加强带掺量为水泥用量的10％。CSA 掺量为10 %(等量替换水泥) ,带内混凝土设计强度为C45 , CSA 掺量为12 %(等量替换水泥)。（2）混凝土缓凝时间要求8小时，坍落度12±2cm，要求加入的缓凝剂应与UEA－E或 CSA膨胀剂不得出现发泡或其它化学反应。（3）要求膨胀剂供应方指导混凝土试配、搅拌站混凝土生产、现场施工的全过程。（4）在保证混凝土等级的前提下，掺加适量的粉煤灰，减少水泥用量，降低水灰比，减少水化热。选用级配良好的骨料，严格控制砂、石子的含泥量，降低水灰比。控制混凝土入模温度为45℃以下。石子与砂等原材料淋水降温。（5）混凝土进场验收：严格按国家规范进行进场验收。每车目测检查并进行坍落度检验，测试结果有偏差应及时反馈混凝土搅拌站，及时修正，不合格产品不得使用，确保混凝土性能。（6）施工前做好混凝土进场计划，保证混凝土供应连续、及时。

（7）计量是保证防水混凝土质量非常重要的环节,尤其是膨胀剂及水的计量。膨胀剂的掺量影响到防水效果,水加量过大不仅影响混凝土的抗渗性能,而且会造成混凝土的水化热及收缩加大、强度下降。所以原材料都必须经过准确计量后才能投入搅拌机。。

4.2.底板混凝土施工工艺（1）底板施工缝留设与施工工艺流程由于结构长度长，混凝土浇筑量大，施工工期紧张，底板混凝土施工难以实现一次完成。经我公司技术人员与设计人员商议，确定底板设置两道施工缝，底板施工缝处加设膨胀止水条防水处理，既保证工程施工进度，同时保证施工质量。整个结构按施工缝划分为二个施工段。在各施工段内，底板混凝土一次筑完成，不再留施工缝。加强带混凝土在各施工段混凝土的最后浇筑。（2）底板加强带的处理为更好实现加强带补偿混凝土收缩的作用，要求加强带混凝土在各施工段的最后浇筑。底板加强带用混凝土快易收口网分隔，收口网用钢筋固定，确保普通混凝土不流入加强带。施工缝留设膨胀止水条，保证施工缝防水质量。

地下室－1层板、顶板楼板、壁板施工缝留设位置与施工要求与底板基本相同。施工缝取消橡胶膨胀止水条。地下室外壁板施工缝全高设置竖向钢板止水带。严格控制用水量，施工当中严禁随意加水。楼板对终凝前的混凝土进行2次抹压，防止表面裂缝的出现。

4.3.混凝土养护混凝土浇筑12小时以内进行覆盖湿润养护，底板和楼板采用棉被覆盖淋水保温保湿养护14日历天，外侧墙派专人淋水养护少于14日历天。5施工质量措施（1）混凝土按施工图做好供应计划，保证运输及时连续。（2）必须做好地下室电气、空调、给排水、消防、人防等各专业施工单位预留孔洞或套管以及预埋构件。施工前派专人校对各专业图纸与预留孔施工总图是否相符。（3）底板混凝土的浇注采取斜面分层，分层分段连续浇注到顶的施工方法。相邻浇注带混凝土施工时间间隔保持在混凝土初凝之前，避免出现施工冷缝。（4）注意控制混凝土振捣时间，不得过振、漏振、少振。（5）底板混凝土振捣密实后，采用木方刮平表面。在混凝土接近初凝时，安排泥水工进行混凝土磨面工作，防止混凝土表面龟裂。

（6）混凝土浇筑过程中，应及时清理混凝土表面的泌水。（7）底板加强带在施工前清理干净混凝土流浆。

6实施效果机械工业第六设计研究院科研办公楼地下室结构完成已经经过了一年多的时间，地下室结构无发现裂缝以及渗漏现象，施工效果良好。说明加强带施工工艺是可行、有效的，是超长混凝土结构防裂的有效方法。

7.结语

超长混凝土结构加强带施工工艺是以补偿收缩混凝土为结构材料，以加强带取代后浇带实现混凝土连续浇筑的一种新工艺。该工艺有以下优点：（1）结构受力合理。（2）取消后浇带，提高了结构的整体性能，特别是对于有防水要求的结构砼，提高了其整体防水性能。（3）简化施工工序，缩短工期。后浇带一般需经40－60天才能回填，采用本技术减少了施工对后浇带处理这一繁琐的环节，大大地缩短了施工周期，加快了施工进度，降低工程成本。（4）解决了后浇带施工缝处常出现开裂、渗漏等质量问题。 在工程实际应用中，必须选用合适的外加剂，做好混凝土试配，严格控制混凝土施工与养护的各个环节，方可保证施工质量，达到预期效果。