談膨脹混凝土施工技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

楊鑫

(山西二建集團(tuán)有限公司，山西太原 030010)

談膨脹混凝土施工技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

楊鑫

(山西二建集團(tuán)有限公司，山西太原 030010)

分析了膨脹混凝土材料與混凝土ZY膨脹劑的性能特點(diǎn)，基于混凝土膨脹劑的工作原理，闡述了膨脹混凝土的施工工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)，有利于提高膨脹混凝土的施工質(zhì)量，促進(jìn)其在建筑工程中的推廣應(yīng)用。

膨脹混凝土，ZY膨脹劑，加強(qiáng)帶，配合比

0 引言

在我國，膨脹混凝土就是指帶有膨脹性能的混凝土，在一個施工構(gòu)件需要填充的部位，如果能夠采用膨脹混凝土，則由于膨脹混凝土的特性，能夠利用體積膨脹良好地填充滿整個結(jié)構(gòu)空隙，使得結(jié)構(gòu)部位具有良好的承載能力，但是膨脹混凝土的施工以及養(yǎng)護(hù)有著特別的要求，因此需要分開進(jìn)行對待。澆筑工藝良好的膨脹混凝土能夠提高施工質(zhì)量和使用性能，有著良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

1 膨脹混凝土材料的性能與特點(diǎn)

膨脹混凝土相比較于傳統(tǒng)的混凝土，具有膨脹性能良好的特點(diǎn)，因此在要求混凝土不開裂的部位，采用膨脹混凝土，具有良好的抵抗開裂的能力。膨脹混凝土的制作方法就是在普通混凝土攪拌的過程中加入一種叫做ZY的膨脹劑。這種膨脹劑能夠與水泥產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)能夠使得混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定量的膨脹。混凝土澆筑到模板當(dāng)中以后，雖然有鋼筋和模板的束縛和粘結(jié)力，但是膨脹混凝土仍然能夠產(chǎn)生大約0.2 MPa～1.0 MPa的預(yù)應(yīng)力，這個預(yù)應(yīng)力能夠很好地抵消混凝土表面收縮張力，因此能夠防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)不同的混凝土結(jié)構(gòu)施工部位，調(diào)整ZY膨脹劑的摻入量，在結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力較大的部位采用含量比較大的膨脹劑;在結(jié)構(gòu)收縮盈利比較小的部位采用含量比較小的膨脹劑能夠使混凝土結(jié)構(gòu)在相應(yīng)部位得到合適的應(yīng)力補(bǔ)償。

2 混凝土ZY膨脹劑的性能與特點(diǎn)

首先，ZY膨脹劑具有膨脹效能高的特點(diǎn)。與ZY膨脹劑性能相似的膨脹劑市面上有UEA膨脹劑。但是在膨脹性能方面，含量大約6%的ZY膨脹劑的膨脹性能就能夠與含量12%的UEA膨脹劑的性能媲美，能夠在混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中產(chǎn)生大約0.2 MPa～1.0 MPa的混凝土應(yīng)力，補(bǔ)償混凝土的收縮應(yīng)力，因此能夠大大加強(qiáng)混凝土的抗裂能力。其次，ZY膨脹劑所含的堿含量比較低，一般含量小于3%，這樣含量的膨脹劑，混凝土不會因?yàn)閾饺肓溯^多的膨脹劑就產(chǎn)生堿反應(yīng)，從而降低混凝土的強(qiáng)度。再次，混凝土中所需要的ZY膨脹劑含量較低，一般含量大約為6%的膨脹劑就能夠起到很好的膨脹效果，因此使用膨脹劑的經(jīng)濟(jì)效益也比較好，具有價格優(yōu)勢。另外，膨脹劑的施工性能很好，能夠良好地用于商品混凝土和現(xiàn)場泵送的混凝土，流動性好，對于混凝土的坍落度也沒有影響。ZY膨脹劑還具有較好的反應(yīng)性能，在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中也能夠發(fā)生反應(yīng)生成強(qiáng)度，因此還可以節(jié)約水泥的用量。在早期的反應(yīng)當(dāng)中，還能夠增強(qiáng)混凝土的早期強(qiáng)度。而且由于混凝土的膨脹性能，也提高了抗?jié)B性，根據(jù)數(shù)據(jù)反映顯示，加入膨脹劑的混凝土抗?jié)B性能能夠達(dá)到P30左右。

3 混凝土膨脹劑的工作原理

膨脹混凝土在水化反應(yīng)過程當(dāng)中能夠形成強(qiáng)度從而發(fā)生膨脹作用，由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中，一般是鋼筋受拉而混凝土受壓，當(dāng)鋼筋的拉應(yīng)力與混凝土的壓應(yīng)力平衡的時候，由于鋼筋的影響，膨脹率的增長隨著膨脹劑摻量的增加而增加。因此通過調(diào)整膨脹劑的含量，能夠使混凝土得到大約0.8 MPa的預(yù)應(yīng)力。如果在應(yīng)力量比較大的地方能夠施加比較大的膨脹應(yīng)力，在兩側(cè)應(yīng)力量比較小的地方施加比較小的膨脹應(yīng)力，能夠?qū)炷恋睦瓚?yīng)力加以比較全面的應(yīng)力補(bǔ)償，有效地對裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行控制。目前我國的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件都在不斷地向著長和大發(fā)展，建筑物無論如何發(fā)展，沉降縫都是不能取消的，因此后澆帶的設(shè)置也不會變化，后澆帶的超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)必須根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行靈活的運(yùn)用，加強(qiáng)帶能夠使用較大的膨脹應(yīng)力和變形來彌補(bǔ)收縮應(yīng)力較大的結(jié)構(gòu)部位，因此可以用來代替后澆帶的使用方法。一般加強(qiáng)帶的寬度設(shè)置可以在40 m～60 m之間，這對于一些跨度比較大的連續(xù)梁體澆筑也是比較有利的。

4 膨脹混凝土的施工工藝

1)膨脹混凝土的施工流程。為了保證后澆帶膨脹混凝土的施工工藝，混凝土的施工流程應(yīng)當(dāng)按照以下的順序:首先應(yīng)當(dāng)對已經(jīng)綁扎好的鋼筋進(jìn)行仔細(xì)檢查和清理，保證鋼筋沒有銹蝕，并對模板內(nèi)側(cè)的雜物進(jìn)行清理，對模板進(jìn)行潤濕。然后對模板的接縫進(jìn)行檢查，看接縫的部位有沒有做好防止漏漿的措施，對預(yù)埋件的位置進(jìn)行檢查，并配置膨脹混凝土。施工之前應(yīng)當(dāng)對結(jié)構(gòu)兩側(cè)的混凝土部位進(jìn)行潤濕，并用膨脹混凝土進(jìn)行涂刷，最后進(jìn)行膨脹混凝土施工，并做好澆筑中的施工質(zhì)量控制。

2)膨脹混凝土施工技術(shù)控制。加強(qiáng)帶的設(shè)置。目前我國的建筑追求無縫設(shè)計(jì)的理念，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，可以在結(jié)構(gòu)上盡量減少接縫的設(shè)計(jì)，或者干脆取消接縫的設(shè)置。這種設(shè)計(jì)理念基于膨脹混凝土的應(yīng)用，利用加強(qiáng)帶代替混凝土后澆帶澆筑超長的混凝土結(jié)構(gòu)。這是在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對使用膨脹混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行受力分析與計(jì)算，看是否符合設(shè)計(jì)的要求，如果符合設(shè)計(jì)要求，就在與后澆帶同樣的位置上面，設(shè)置較寬的加強(qiáng)帶代替后澆帶來實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆筑施工。使用加強(qiáng)帶的時候可以適當(dāng)提高混凝土的等級，一般都要高于兩側(cè)混凝土構(gòu)件一個等級，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整混凝土的配合比，調(diào)整膨脹劑的摻量。施工工藝可以采用間歇式進(jìn)行后澆帶施工的方法。兩側(cè)結(jié)構(gòu)的混凝土在施工完畢7 d以后，才能夠進(jìn)行加強(qiáng)帶的施工。在加強(qiáng)帶的兩側(cè)邊緣應(yīng)當(dāng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，用來防止在使用高標(biāo)號混凝土施工的時候，其他不同標(biāo)號的混凝土摻雜進(jìn)來，影響混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。施工的順序上，也應(yīng)當(dāng)先澆筑外側(cè)的膨脹系數(shù)比較小的加強(qiáng)帶，然后再澆筑膨脹系數(shù)比較大的內(nèi)側(cè)加強(qiáng)帶。

加強(qiáng)帶鋼筋的綁扎。在進(jìn)行加強(qiáng)帶鋼筋的綁扎中，除了要綁扎普通的鋼筋，還應(yīng)當(dāng)增加部分溫度應(yīng)力補(bǔ)償鋼筋，這些補(bǔ)償鋼筋的位置應(yīng)當(dāng)垂直于加強(qiáng)帶，補(bǔ)償鋼筋的間距設(shè)置大約為普通鋼筋間距的兩倍，鋼筋長度應(yīng)當(dāng)設(shè)置在加強(qiáng)帶的外側(cè)大概半米左右，材質(zhì)與構(gòu)造鋼筋相同。把頂板上的補(bǔ)償鋼筋直接綁扎在對應(yīng)的面層鋼筋上。在墻體后澆加強(qiáng)帶的兩側(cè)還應(yīng)當(dāng)設(shè)置止水帶或者止水板，兩側(cè)鐵絲進(jìn)行搭接，搭接的部分不超過50 mm。

膨脹混凝土施工。對混凝土進(jìn)行施工，第一步就是要調(diào)整好混凝土的配合比。混凝土的配合比應(yīng)當(dāng)經(jīng)過反復(fù)設(shè)計(jì)，并對原材料質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)和甄選，在拌合之前進(jìn)行投料計(jì)量，確定原材料投入的比重誤差不超過設(shè)計(jì)要求的1%，這樣才能夠拌合出滿足設(shè)計(jì)施工要求的混凝土。

對膨脹混凝土進(jìn)行攪拌，應(yīng)當(dāng)把握攪拌的時間。一般膨脹混凝土攪拌的時間應(yīng)當(dāng)比不摻加膨脹劑的混凝土的攪拌時間長30 s左右，用強(qiáng)制攪拌機(jī)的情況下也應(yīng)當(dāng)延長10 s左右，并對攪拌時間進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證混凝土在施工之前攪拌均勻。澆筑之前應(yīng)當(dāng)保證模板的內(nèi)外側(cè)都已經(jīng)清理干凈，在澆筑的時候，應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備好振搗器。在混凝土卸料的位置應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備一個振搗器，對混凝土上部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行振搗，保證密實(shí)。另外一個振搗器應(yīng)當(dāng)放置在模板的角落處，保證振搗混凝土下部結(jié)構(gòu)的密實(shí)。防止?jié)仓炷習(xí)r材料的堆積。對材料進(jìn)行振搗自然能夠形成混凝土的坡度，然后再進(jìn)行全面的振搗，做到不過振，不漏振，振搗至混凝土開始翻漿而且不再冒出氣泡為止。震動棒應(yīng)當(dāng)快插慢拔，在施工接縫的位置應(yīng)當(dāng)進(jìn)行重點(diǎn)振搗，盡量不要碰到模板。

施工完為了防止膨脹混凝土發(fā)生龜裂的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)在混凝土初凝的時候進(jìn)行二次抹面，施工人員應(yīng)當(dāng)對混凝土面進(jìn)行大力抹壓，平整以后拿塑料布覆蓋好。進(jìn)行膨脹混凝土養(yǎng)護(hù)也非常重要，因?yàn)榕蛎浕炷烈l(fā)生反應(yīng)需要大量的水，否則會影響膨脹性能的發(fā)揮，所以在抹面工作完成以后，在澆筑部位上面做蓄水養(yǎng)護(hù)大約3 cm深，養(yǎng)護(hù)的時間不少于14 d，這樣才能做好膨脹混凝土的施工。

5 結(jié)語

膨脹混凝土在施工中的應(yīng)用越來越廣泛，但是施工技術(shù)在發(fā)揮膨脹混凝土性能中有著非常重要的作用，膨脹混凝土的發(fā)展使得超長連續(xù)混凝土的施工成為可能，也在漸漸取代很多傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑，但是如何保證質(zhì)量，還是需要在傳統(tǒng)施工工藝上把握好工夫，達(dá)到施工預(yù)期的目標(biāo)。

［1］ 魏 璇.建筑工程混凝土施工技術(shù)與質(zhì)量控制［J］.四川水泥，2016(10):88-89.

［2］ 莫永富.試論建筑工程混凝土施工技術(shù)與質(zhì)量管理［J］.建材與裝飾，2016(35):102-104.

［3］ 諶江華.建筑工程混凝土施工技術(shù)的難點(diǎn)及對策探討［J］.建材與裝飾，2016(36):35-36.

［4］ 劉 勇.土建施工中混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)分析［J］.四川建材，2016(5):10-12.

［5］ 段成付.對新時期建筑混凝土施工技術(shù)的探討［J］.四川水泥，2014(11):73-75.

［6］ 徐 飛.建筑混凝土施工技術(shù)的幾點(diǎn)思考［J］.科技與企業(yè)，2015(13):30-31.

On application of expansion concrete construction technique in architectural structures

Yang Xin
(Shanxi Erjian Group Co.，Ltd，Taiyuan 030010，China)

The paper introduces the performance of the expansion concrete materials and ZY expansive agent of the concrete，and illustrates the construction technical procedure and technical points based on the principle of the concrete expansive agent，so as to promote the construction quality of the expansive concrete and enhance the application of the architectural projects.

expansive concrete，ZY expansive agent，reinforcing band，proportional ratio

TU755

A

1009-6825(2016)35-0109-03

2016-10-08

楊 鑫(1976-)，男，工程師