膨脹加強帶的應(yīng)用原理與施工技術(shù)探討

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摘　要：介紹了在超長混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用膨脹加強帶的技術(shù)原理，并結(jié)合實際工程，闡述了膨脹加強帶的施工技術(shù)要點，總結(jié)了膨脹加強帶在超長混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用具有的優(yōu)點。關(guān)鍵詞：加強帶，膨脹劑，超長混凝土結(jié)構(gòu)　 房屋受到溫度變化和混凝土收縮等因素的影響，會使房屋產(chǎn)生變形、開裂甚至破壞。為了防止房屋破壞，通常采用變形縫將房屋分成幾個獨立變形的部分，使各部分能獨立變形、互不影響。但是，在實際工程中，設(shè)置變形縫會使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工困難，材料用量較多，工程造價增加；并且在地震力作用下，各個部分相互碰撞，易造成震害，不但引起結(jié)構(gòu)局部破壞，還使建筑裝飾材料也造成破壞，增加了震后修復(fù)工作。 在超長混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置膨脹加強帶，不但有利于解決溫度變化和混凝土收縮等因素對房屋結(jié)構(gòu)安全的影響，而且具有如下優(yōu)點： 1） 構(gòu)造簡單，施工方便，周期短； 2） 材料用量較少，易于控制工程造價，經(jīng)濟性好； 3） 保持結(jié)構(gòu)的整體性，有利于結(jié)構(gòu)抗震。 因此，膨脹加強帶在超長混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面已產(chǎn)生較大的效應(yīng)。1 技術(shù)原理　 由于普通混凝土存在收縮導(dǎo)致開裂破壞，結(jié)構(gòu)設(shè)計一般是以設(shè)置臨時性收縮變形縫的方法釋放大部分收縮應(yīng)力，經(jīng)過一段時間后再以較大膨脹量的混凝土回填此縫。膨脹加強帶的技術(shù)原理是在帶內(nèi)混凝土中摻加適量膨脹劑，通過水泥水化產(chǎn)物與膨脹劑的化學(xué)反應(yīng)，使混凝土產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋和臨位混凝土的約束下，在鋼筋混凝土中產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)的收縮拉應(yīng)力得到大小適宜的補償，從而達到防止混凝土結(jié)構(gòu)開裂破壞的目的。加強帶設(shè)置在混凝土收縮應(yīng)力發(fā)生最大的地方，通常是房屋長度方向的中間，對于超過普通混凝土伸縮縫設(shè)置距離過長的且要求連續(xù)無縫施工的混凝土結(jié)構(gòu)，可以在適當部位設(shè)置多條膨脹加強帶。大量的工程實踐證明，采用膨脹加強帶，可以連續(xù)施工超長混凝土結(jié)構(gòu)不留縫而不裂，減少了分縫處理帶來的麻煩，大大縮短了工期，取得了顯著的經(jīng)濟效益。2 工程概況 某科技樓工程總長78 m ，寬75 m ，地下室底板厚度0. 5 m ，側(cè)墻高6 m ，厚0. 3 m ，混凝土設(shè)計強度等級C35 ，抗?jié)B等級S10 ；地下室頂板厚0. 2 m ，混凝土強度等級為C30 。由于本工程為大型民用建筑，質(zhì)量要求十分嚴格，而且要求盡量縮短工期，以求盡快投入使用；又鑒于該工程地下室底板屬超長超厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如果采用常規(guī)的方法施工，估計會遇到許多技術(shù)難題。因此，根據(jù)工程情況和施工技術(shù)要求，本工程采用超長連續(xù)無縫施工，在整個平面上設(shè)計“十”字形膨脹加強帶。3 膨脹加強帶做法 膨脹加強帶的做法主要有三個要點： 1） 帶寬2. 0 m ，帶的兩側(cè)布置 5 mm 的密孔鋼絲網(wǎng)，將帶內(nèi)混凝土與帶外混凝土分隔開，鋼絲網(wǎng)垂直布置在上下層 鋼筋之間，兩端分別綁扎在上下層 鋼筋上。 2） 帶內(nèi)增設(shè)10 %～15 %的水平溫度鋼筋，均勻布置在上下層 鋼筋上，水平溫度鋼筋垂直于膨脹加強帶長度方向進行分布，兩端各伸出膨脹加強帶2. 0 m ，并固定在上下層 鋼筋上。 3） 帶內(nèi)采用設(shè)計強度等級比相鄰非加強帶混凝土強度等級高一級的混凝土進行澆筑，外摻適量膨脹劑。 本工程膨脹加強帶的做法如圖1 所示，帶內(nèi)混凝土外摻12 % 膨脹劑，比帶外混凝土膨脹劑摻量高2 % 。 4 　施工要點
4. 1 　配合比
4. 1. 1 　原材料 1） 水泥：強度等級不小于325 ，本工程采用的水泥強度等級為425 ； 2） 砂：中粗砂，細度模數(shù)2. 6～2. 9 ，含泥量小于1 %； 3） 石子：5 mm～31. 5 mm 連續(xù)級配碎石或碎卵石，含泥量小于1 %； 4） 粉煤灰：二級分選粉煤灰； 5） 防水劑：江西武冠材料股份有限公司產(chǎn)WG-HEA 高效抗裂防水劑。4. 1. 2 　HEA 泵送混凝土要求 1）坍落度：出機坍落度16 cm～18 cm，經(jīng)1 h 后為14 cm～16 cm，以滿足泵送要求； 2） 凝結(jié)時間：4 h～6 h ； 3） 限制膨脹率：水養(yǎng)14 d ，膨脹率大于0. 03 %；4. 1. 3 　HEA 設(shè)計參數(shù) 膠凝材料總質(zhì)量： B = C + HEA + FA 。 HEA 摻量： HEA = HEA / B = 12 %。 混凝土配合比經(jīng)過試配合格后才能使用，并按JCJ 55-2000普通混凝土配合設(shè)計技術(shù)規(guī)程標準執(zhí)行。4. 2 　混凝土的拌制與質(zhì)量控制 施工單位和混凝土攪拌站對使用的輸送和計量設(shè)備進行檢查，確保施工期間的正常使用，進場的原材料進行嚴格的把關(guān)，必須符合國家有關(guān)標準，現(xiàn)場加強管理，有明確的生產(chǎn)記錄，并對混凝土質(zhì)量控制要求如下： 1） 各種原材料必須符合有關(guān)標準，并檢驗合格后才能入庫。 2） 定期校驗計量設(shè)備，水泥、粉煤灰、用水量、HEA、減水劑計量誤差不得超過±1 % ，石子不得超過±2 %。 3） 投料順序為：砂、石、水泥、HEA、粉煤灰、水，攪拌時間應(yīng)比普通混凝土延長30 s～60 s。 4） 由于砂、石材料的含水率經(jīng)常變化，因此拌和混凝土應(yīng)以坍落度為準，施工現(xiàn)場嚴禁更改配合比所設(shè)計的含水量。 5） 現(xiàn)場應(yīng)按國家有關(guān)規(guī)定留取混凝土試塊。4. 3 　混凝土的澆筑與養(yǎng)護
4. 3. 1 　混凝土的澆筑 混凝土的澆筑采用連續(xù)施工方式施工。施工時，按計劃開始從一側(cè)澆筑混凝土，分層梯式前進，每層混凝土振搗密實，不得漏振或過振。加強帶外混凝土采用小膨脹混凝土澆筑，當澆筑到加強帶時采用上述配合比的混凝土施工，澆筑至另一側(cè)時又改用小膨脹混凝土澆筑，如此循環(huán)下去，直至連續(xù)澆筑完畢。4. 3. 2 混凝土的養(yǎng)護 混凝土的收縮變形主要發(fā)生在早期，因此前期的養(yǎng)護工作至關(guān)重要。在混凝土初凝前，用木壓子抹壓表面，以防出現(xiàn)裂縫。其養(yǎng)護時間從混凝土初凝后開始，采用蓄水或蓋麻袋澆水，保濕保溫養(yǎng)護14 d ，既保證混凝土水化用水又控制混凝土內(nèi)外溫差在25 ℃以內(nèi)?；炷恋酿B(yǎng)護是保證混凝土質(zhì)量的最重要的措施之一，養(yǎng)護期間必須有專人負責，杜絕出現(xiàn)干燥情況，確保混凝土硬化的順利進行。5 結(jié)語 在超長混凝土結(jié)構(gòu)中采用膨脹加強帶，可以連續(xù)施工超長混凝土結(jié)構(gòu)而不留縫，減少了分縫處理帶來的麻煩，大大縮短了工期，體現(xiàn)了構(gòu)造簡單、施工方便的設(shè)計理念。

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