ZY補償收縮混凝土技術

簡介： 泵站工程主體部分由前池結構和廠房結構組成。前池結構平面圖形呈喇叭形，小口寬22.982m，大口寬105.6m，長為174m。廠房結構平面尺寸為102m×48.6m,其中主廠房寬度為30m，底板混凝土厚度為3m，前側(cè)擋土墻呈梯形，上端寬2m，下端寬4.4m，混凝土設計等級為C30、 S6。
關鍵字：泵站 ZY補償收縮混凝土

一、工程概況

泵站工程主體部分由前池結構和廠房結構組成。前池結構平面圖形呈喇叭形，小口寬22.982m，大口寬105.6m，長為174m。廠房結構平面尺寸為102m×48.6m,其中主廠房寬度為30m，底板混凝土厚度為3m，前側(cè)擋土墻呈梯形，上端寬2m，下端寬4.4m，混凝土設計等級為C30、 S6。

二、解決的技術問題

1、工程前池結構與主廠房的擋土墻和底板均屬超長混凝土結構，要解決混凝土的收縮裂縫問題，按常規(guī)做法是在板面上設置多條后澆帶，等40~50天后再來填充。這樣不但施工繁瑣，而且混凝土的整體性防水難以保證。

2、工程主廠房的底板厚度達3m，擋土墻為梯形斷面，局部厚度達到3.4m~4.4m，均屬于大體積混凝土。需要解決混凝土水化熱引起的溫差裂縫問題。

3、擋土墻隨標高不同，結構尺寸和厚度也變化，混凝土干縮和冷縮產(chǎn)生的內(nèi)應力變化也擴大，容易出現(xiàn)結構裂縫。

三、解決問題的技術措施

經(jīng)專家論證，北京市水利規(guī)劃設計研究院在xxxxxxxxxxxxxxxx泵站設計中，除在結構設計方面加強消除應力、應變外，還將采用補償收縮砼作為大體積結構裂滲控制的結構材料，利用砼膨脹劑配制不同膨脹性能的補償收縮砼在該工程前池底版和廠房底版及墻板結構進行無縫施工，以解決上述問題。該技術的原理和技術經(jīng)濟效果詳見中國建筑材料科學研究院科龍中心提供的《xxxxxxxxxxxxxxxx泵站采用ZY補償收縮砼裂滲控制技術的可行性報告》。

四、大體積超長結構砼無縫施工技術要求

1、根據(jù)本工程結構的具體結構應力情況并結合設計要求，利用設置膨脹加強帶替代伸縮性后澆縫。

2、底板膨脹加強帶部分要增加部分溫度應力的補償鋼筋。增加的補償鋼筋的位置垂直于加強帶，補償鋼筋直接綁扎在其對應的面筋上，設置間距為水平構造筋的兩倍。補償鋼筋要延伸到加強帶兩側(cè)50cm，其材質(zhì)與構造筋相同，直徑要小于構造筋1~2個規(guī)格。

3、膨脹加強帶間距及應力補償鋼筋具體要求按設計圖紙要求進行設置。

4、膨脹加強帶兩冊采用孔徑為5mm鋼模網(wǎng)攔起，并用鋼筋支撐牢固。

5、采用專門配制的不同膨脹性能的砼在不同的部位進行澆注，施工時可連續(xù)作業(yè)。

五、補償收縮混凝土質(zhì)量的要求

1、設計要求：補償收縮混凝土的限制膨脹率非常重要，根據(jù)初步計算，該工程底板普通部位的限制膨脹率ε₂=2.0±0.5/萬，底板膨脹加強帶的限制膨脹率ε₂=2.0±0.5/萬。墻體普通部位的限制膨脹率ε₂=2.0±0.5/萬，墻體膨脹加強帶的限制膨脹率ε₂=2.5±0.5/萬。混凝土限制膨脹率的指標通過摻入ZY砼膨脹劑來實現(xiàn)，抗壓強度、抗?jié)B指標符合C30、S6，砼坍落度8~10cm。

2、混凝土原材料：

水泥：宜用中熱、低堿普硅42.5水泥，C₃A≤8%，到現(xiàn)場水泥溫度≤60℃；

　　砂：中砂，含泥量≤0.9%，細度模數(shù)2.6~3.0；

　　石子：粒徑5~20mm、20~40二級配，含泥量〈 1%；

　　膨脹劑：ZY砼膨脹劑，中國建材院北京中巖特種工程材料公司生產(chǎn)，符合JC476-2001；

細磨摻合料：S≥4000cm²/g；（按GB/P18736-2002標準）

塑化劑：緩凝型塑化劑，減水率>15%；

粉煤灰：一級；

上述混凝土用原材料必須符合國家有關標準。

3、ZY補償收縮混凝土性能要求

（1）混凝土坍落度和溫度

混凝土的入模坍落度要求為8~10cm，混凝土入模溫度要求在5~28℃之間。

（2）混凝土凝結時間

具體的初凝與終凝時間要根據(jù)施工的具體情況進行設計.

（3）混凝土的強度等級及抗?jié)B標號

結構底板、墻板的混凝土強度等級為C30，抗?jié)B標號為S6，膨脹加強帶的混凝土強度等級為C30、S6?；炷量箟簭姸纫?span lang="EN-US">90天抗壓強度為設計強度等級。

（4）砼水化熱控制

根據(jù)該工程具體情況，設計的砼配比在結構中產(chǎn)生的水化熱溫度不超過45℃。

4、 ZY混凝土其他技術要求

a) 混凝土的堿含量控制

為防止后期產(chǎn)生堿骨料反應，本設計要求混凝土的堿含量（K₂O、Na₂O含量）≤2.5Kg/m³，這是很高的要求，為此，所選用的水泥的堿含量要求≤0.6%，ZY膨脹劑的堿含量≤0.5%，減水劑中Na₂SO₄含量≤10%，并采用摻加活性細磨礦渣粉、粉煤灰等摻和料配制砼，這樣才能抑制堿骨料反應，達到設計要求。

b) 混凝土水化熱控制

本設計混凝土強度等級為C30，且以90天抗壓強度為設計標號。根據(jù)我院的試驗研究和工程實踐，C30、S6的補償收縮混凝土配合比中中熱42.5普通水泥用量約200Kg/m³，磨細摻合料約150Kg/m³，ZY膨脹劑25Kg/m³，完全可以達到混凝土設計標號。在上述配合比條件下，經(jīng)混凝土水化熱計算和現(xiàn)場測溫，2m厚底版的中心溫度為40~45℃。施工現(xiàn)場混凝土入模溫度控制小于28℃，加上保溫保濕養(yǎng)護，可以確保大體積混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。由于混凝土中摻ZY膨脹劑，可產(chǎn)生1.5~2.0/萬的微膨脹，在混凝土中建立0.2~0.7MPa的予壓應力。以上技術措施中，完全可以防止大體積混凝土結構出現(xiàn)有害的溫差裂縫和干縮裂縫。施工現(xiàn)場應加強混凝土測溫工作，關于該工程的混凝土結構的抗裂計算另外提供。

c） ZY混凝土施工監(jiān)控

1、混凝土限制膨脹率檢測

在施工過程中，為保證混凝土中膨脹性能，應在每2500m³取樣一組檢測混凝土的限制膨脹率，不足2500m³的按一組計。膨脹加強帶中混凝土限制膨脹率按每500m³取樣一組，不足500m³按一組計。檢測方法：GB-50119-2003標準。

2、混凝土水化熱溫度檢測

對于前池和泵房底板部分要進行水化熱溫度監(jiān)控。監(jiān)控方法為:在長軸方向每20m、短軸方向每15m預留測溫孔，孔徑4cm，深度為板厚90%。澆注的混凝土終凝后三天內(nèi)采用溫度計每四小時測溫一次，測量測溫孔內(nèi)深度的100%、60%、10%溫度并記錄，當最高溫度與混凝土表面溫度（孔深10%）大于20℃時要加強保溫措施。測溫孔距邊緣尺寸應大于1.5m。三天以后至7天每12小時測量一次。測溫完成后，采用1：3水泥砂漿（內(nèi)參ZY膨脹劑8%）填充。