“三摻”技術(shù)與混凝土抗裂防滲性能

摘?要隨著建筑結(jié)構(gòu)的超長(zhǎng)、超大化和外加劑技術(shù)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土的性能要求日益增高。本文結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)混凝土的特點(diǎn)，介紹了防水混凝土采用“三摻”技術(shù)，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈和低熱”的抗裂混凝土，從而提高了混凝土抗裂防滲性能，解決了混凝土結(jié)構(gòu)收縮和防水問(wèn)題。

關(guān)鍵詞防水混凝土；三摻技術(shù)；抗裂防滲

中圖分類(lèi)號(hào)TU文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2011)071-0147-01

隨著施工技術(shù)的發(fā)展，超長(zhǎng)、超大防水混凝土構(gòu)件的建筑物不斷出現(xiàn)，超長(zhǎng)、超大防水混凝土的澆筑技術(shù)已被人們所關(guān)注，防治該類(lèi)防水混凝土的溫度裂縫和收宿裂縫，提高防水混凝土的抗裂防滲性能，已是目前工程技術(shù)人員研究的課題之一。筆者結(jié)合茂石化污水處理場(chǎng)完善配套設(shè)施——“好氧生化池”工程實(shí)例，介紹了超長(zhǎng)、超大防水混凝土結(jié)構(gòu)施工中，采用“三摻”技術(shù)措施，提高了混凝土的抗裂防滲性能?！叭龘健奔夹g(shù)的實(shí)施，不但縮短了工期，節(jié)約了成本；而且解決了超長(zhǎng)、超大防水混凝土結(jié)構(gòu)收縮及抗裂防滲問(wèn)題。

1普通混凝土特性

水泥本身是一種水硬性膠凝材料，新澆筑的混凝土隨著水化反應(yīng)，釋放大量水化熱，使混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度升高，其結(jié)構(gòu)內(nèi)、外形成較大溫差，當(dāng)溫差達(dá)到某個(gè)數(shù)值后，便使混凝土結(jié)構(gòu)引起較大的溫度應(yīng)力。由于混凝土初期的抗拉強(qiáng)度低于溫度應(yīng)力，因而會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫；再則，混凝土硬化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生實(shí)體收縮變形，由于收縮變形應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混凝土自身結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度，因此，混凝土?xí)a(chǎn)生收縮裂縫。如果工程結(jié)構(gòu)是超長(zhǎng)、超大防水混凝土結(jié)構(gòu)，干縮裂縫是考慮和控制的重點(diǎn)，任何防水混凝土結(jié)構(gòu)，抗裂比防滲更重要，不裂就不滲。所以，混凝土結(jié)構(gòu)既要保證抗壓強(qiáng)度，又要達(dá)到抗裂防滲目的，就必須要改變普通混凝土的性能，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈和低熱”的抗裂防滲混凝土。采用“三摻”技術(shù)措施，可提高混凝土的抗裂防滲性能，下面探討一下“三摻”技術(shù)。

2“三摻”技術(shù)

超長(zhǎng)、超大防水混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)關(guān)鍵是：控制構(gòu)件的內(nèi)、外溫差和收縮變形引起的裂縫，以及構(gòu)件的密實(shí)度問(wèn)題，由于超長(zhǎng)、超大混凝土的收縮變形，極易造成構(gòu)件有害裂縫，造成滲漏。因此，根據(jù)本工程自身特點(diǎn)，在混凝土中采用“三摻”技術(shù)措施，使防水混凝土的抗裂性、防滲性和密實(shí)度達(dá)到預(yù)期目的。具體摻和材料如下：

1）一摻緩凝型高效減水劑。減水劑對(duì)水泥顆粒有明顯的分散效應(yīng)，可有效增加混凝土的流動(dòng)性及和易性，而且能降低水灰比，若保持混凝土的強(qiáng)度不變，可節(jié)約水泥10%，從而降低混凝土水化熱，也可明顯延緩構(gòu)件升溫峰值的出現(xiàn)。由于混凝土的強(qiáng)度會(huì)隨齡期的增長(zhǎng)而增大，所以，等到放熱峰值（延緩后）出現(xiàn)時(shí)，混凝土強(qiáng)度已增大了，從而減少裂縫出現(xiàn)的概率。

2）二摻粉煤灰。由于粉煤灰含有大量的硅、鋁氧化物，它本身只有很弱的膠凝性質(zhì)，但在水存在的情況下，它能與CaO化合，進(jìn)行二次反應(yīng)，從而形成水硬性固體，這種性質(zhì)稱(chēng)為火山灰活性。用粉煤灰取代部分水泥可改善混凝土的和易性、穩(wěn)定性和密實(shí)度，達(dá)到抗裂防滲的目的，但過(guò)量摻和粉煤灰也會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。因此，粉煤灰取代水泥的最大限量，對(duì)于不同的水泥，應(yīng)采用不同的摻量，普硅水泥不大于20%，火山灰水泥不大于10%。

3）三摻膨脹劑。摻加膨脹劑后，一方面可取代部分水泥，有效地減少水化熱，降低混凝土的溫升值，另一方面，由于膨脹作用，可以補(bǔ)償混凝土本身的體積變形收縮，起到補(bǔ)償作用。但應(yīng)注意，如果膨脹劑摻和太多，亦會(huì)破壞混凝土的抗裂防滲性能。因此，膨脹劑的選擇，是配置補(bǔ)償混凝土的關(guān)鍵，除了要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)外，還要滿(mǎn)足膨脹量（即：補(bǔ)償收縮能力）的要求。正確掌握混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法，應(yīng)通過(guò)大量試驗(yàn)來(lái)確定膨脹劑的最佳摻量。

3施工措施

經(jīng)試驗(yàn)研究表明，采用“三摻”技術(shù)，是設(shè)計(jì)適用抗裂防滲混凝土配合比的關(guān)鍵，而改進(jìn)生產(chǎn)施工工藝和加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，是保證抗裂防滲混凝土質(zhì)量的重要施工措施。因此，在施工中為了提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度，可采用以下措施：

1）嚴(yán)格控制混凝土的坍落度和水灰比。合適的坍落度和水灰比，可避免粗骨料下沉，表面浮漿增多，使混凝土抗裂性能增大，干縮減少，達(dá)到混凝土抗裂防滲的目的。

2）采用二次振搗工藝。即在混凝土初凝前，對(duì)其進(jìn)行二次振搗。這一方法可提高鋼筋的握裹力、增加混凝土的密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，減少收縮變形。

3）采用二次抹壓技術(shù)。即在混凝土初凝后，用鐵抹子對(duì)其表面實(shí)施第二次抹實(shí)。這樣，可控制混凝土表面龜裂。

4）加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。覆蓋塑料薄膜和麻袋，可防止混凝土水份蒸發(fā)；適時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，可控制混凝土表面溫度，避免混凝土內(nèi)、外溫差超過(guò)25℃。冬期施工時(shí)，要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑保養(yǎng)，采用“三摻”技術(shù)配制的混凝土，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。

5）在混凝土中設(shè)置合適的收縮縫。即：通過(guò)設(shè)置“后澆帶”或“膨脹加強(qiáng)帶”的方法，對(duì)混凝土的收縮進(jìn)行補(bǔ)償。

4應(yīng)用實(shí)例

茂石化100萬(wàn)噸/年乙烯改擴(kuò)建，污水處理場(chǎng)完善配套設(shè)施——“好氧生化池”工程，建筑面積4000多m2，本工程池底板板厚為600mm，長(zhǎng)度和寬度分別為82.6m和50m，池壁厚度為400mm，池壁高度為6m，池底板及壁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35、抗?jié)B等級(jí)S8。經(jīng)反復(fù)試配，材料選擇及質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：

1）水泥：廣西海螺牌42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥。用量：295kg/m3。質(zhì)量控制要點(diǎn)：水泥強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間和體積安定性。尤其是水泥體積安定性是否合格，對(duì)混凝土抗裂防滲性能影響極大。

2）砂：河砂，細(xì)度模數(shù)2.5~3.3，含泥量小于0.8%，屬中粗砂。質(zhì)量控制要點(diǎn)：砂的含泥量。

3）碎石：本地花崗巖碎石，5~31.5mm連續(xù)級(jí)配，含泥量小于0.2%，壓碎指標(biāo)＜10%。質(zhì)量控制要點(diǎn)：防止“堿-骨料反應(yīng)”。

4）粉煤灰：Ⅱ級(jí)粉煤灰，摻量為水泥用量的14.2%。

5）膨脹劑：UEA膨脹劑，可補(bǔ)償混凝土變形收縮，摻量為水泥用量的12%。

6）減水劑：采用緩凝型復(fù)合高效減水劑，摻量為水泥用量的2.8%。

5結(jié)束語(yǔ)

“三摻”技術(shù)措施，能有效地指導(dǎo)防水混凝土配合比的設(shè)計(jì)，只要從設(shè)計(jì)配合比的源頭抓起，正確選擇外加劑（外加材料），優(yōu)選混凝土配合比，落實(shí)施工過(guò)程的質(zhì)量保證措施，加強(qiáng)混凝土構(gòu)件的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，超長(zhǎng)、超大防水混凝土的抗裂防滲功能是能夠保證的。

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作者簡(jiǎn)介

劉錦光（1957-），廣東梅州人，本科，廣東中駿建設(shè)工程有限公司高級(jí)工程師，研究方向：建筑技術(shù)管理。