装配式建筑预制构件的接缝技术

(整期优先)网络出版时间:2019-10-17
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装配式建筑预制构件的接缝技术

吴建挺

广西桂平市市政工程有限责任公司

摘要:目前,随着我市住宅产业化的研究和应用工作开展,装配式结构即将迎来一个大发展时期。针对装配式建筑预制构件的接缝技术论题,本文具体择取装配式预制构件接缝处理技术过程的基本特点,以及装配式预制构件接缝材料的选取技术要求,具体几个方面展开了简要的分析论述,旨意为相关领域的研究人员提供经验性参考借鉴。

关键词:装配式建筑;预制构件;接缝技术

住宅产业化是采用社会化大生产的方式进行住宅生产和经营的组织形式,是将住宅生产全过程的设计、构配件生产、施工建造、销售和售后服务等诸环节联结为一个完整的产业系统,其中装配式预制构件是住宅产业化的技术关键之一。装配式混凝土结构依靠节点及拼缝将预制构件连接成为整体,合理的节点连接可以保证构件的连续性和结构的整体稳固性,使整个结构具有必要的承载能力、刚性和延性,以及良好的抗风、抗震和抗偶然荷载的能力。所以在装配式混凝土结构中,节点连接及处理成为核心技术体系,同时又属于住宅产业化的四新技术(新技术、新材料、新工艺、新设备)之一,成为行业内关注和研究的重点和热点。

1装配式预制构件接缝处理技术过程的基本特点

在现有的施工技术发展背景之下,装配式构件在节点位置的连接技术处理形式通常可以被划分为干式连接和湿式连接两种具体化的表现形式。在具体选取运用干式连接技术方法条件下,实际获取的连接技术结构承载力参数和刚度参数测定水平能够实现与现浇箱梁结构基本一致,但是连接结构实际测定获取的延展性和恢复力性能表现状态却难以实现与现浇混凝土预制框架结构之间的相互一致。而在具体选取和运用湿式连接技术方法条件下,也就是在预制梁结构、柱构件结构在运用钢筋材料实施基于接合部位置的连接处理和锚固处理基础上,针对其节点位置通过实施后浇混凝土施工环节的手段使相关的预制构件成为彼此稳固连接的统一整体,这种湿式连接的基本概念本身是建构在获取与整体现浇混凝土施工框架基本相当的强度参数和延展性等技术目标之上的,因而其连接结构实际获取的各项技术性能指标表现状态具备较为充分可靠性。

从具体组织开展的施工作业活动过程角度展开分析,尽管湿式连接技术方法已经成为了现阶段我国开展装配式结构连接处理过程中的主要方法,但是却也在多种因素的共同影响条件下,存在着一系列表现鲜明的技术应用缺陷:1)湿式连接技术方法在具体运用过程中需要实施后浇混凝土施工过程,源于混凝土浇筑施工作业环节和凝结硬化过程通常需要经历较为漫长的时间周期,因而在一定程度上导致装配式结构建筑施工技术作业模式本身具备的施工进展速度较快的基本特点无法实现有效充分发挥;2)在节点后浇混凝土施工技术作业环节的具体化组织推进过程中,通常需要配套实施模板部分的支撑和养护处理技术环节,因而客观上会诱导装配式建筑结构的整体性施工成本发生规模显著增加;3)后浇混凝土施工应用材料本身具备着较大表现程度的体积收缩现象,且在两者之间实际发生的体积变形性特点存在不协调特征条件下,通常极易引致开裂现象和脱离现象的发生和蔓延;4)后浇混凝土建筑施工应用材料与预制构件之间本身具备着强度指标表现状态较差的粘接强度,给相关建筑施工技术结构的连续性和整体性造成了程度显著的不良影响,诱导结合界面极易发展演化成为具备且侵蚀性特征的介质形态且接续进入结构通道。

在具体化组织开展预制构件的大规模装配施工技术作业环节过程中,节点技术点位的连接和相关技术处理行为的综合性组织开展质量,是深刻影响工程项目整体性施工质量和施工进度水平的代表性因素,从这一角度展开分析,接缝位置实际选取运用的相关建筑施工应用材料,应当能够在较短的施工作业活动时间之内实现与预制构件之间的协同性技术作业活动目标,同时还需要针对多种多样具体表现类型的异型预制构件和复杂预制构件具备较好表现状态的施工过程可操作性。

2装配式预制构件接缝材料的选取技术要求

遵照现行版本的国家行业标准规范指导文件《装配式混凝土结构技术规程》(征求意见稿)中相关条文的具体规定和约束,在具体组织实施装配式建筑预制构件的安装施工技术作业活动过程中,在具体完成装配整体式建筑结构预制构件的安装施工技术作业环节之后,后浇节点空间点位施工活动具体实施过程中选取运用的混凝土建筑施工应用材料,应当推荐选取和运用具备无收缩快硬技术特征的普通硅酸盐水泥建筑材料展开具体的配制技术环节,并且还要确保其实际具备的强度等级测定结果应当在基础性预制构件强度等级基础之上再提高一级,且确保实际测定的数值结果能够被严格控制在30.00MPa以上。我国东部某省制定发布的工程建设标准指导文件《预制装配整体式剪力墙结构体系技术规程》(征求意见稿)中,明确要求预制墙体板间现浇连接带结构区域中,实际制备应用的混凝土建筑施工应用材料,应当选取和运用比预制结构部分的混凝土建筑施工应用材料的强度等级高一级的,具有较低表现水平收缩特性的混凝土建筑施工应用材料完成浇筑,且确保其实强度等级被严格控制在C35以上。

现有的施工技术规范标准文件,均较为全面且重点性地关注和强调了强度因素和体积变形因素两个具体方面,在现有的施工应用技术综合发展应用背景之下,想要切实实现最优化表现状态的强度因素和低收缩因素控制目标,并不会遭遇表现程度显著的施工技术局限性,现有施工应用技术的主要缺点,在于整体性、连续性,以及耐久性等具体化的技术表现方面,需要相关技术作业人员针对现有预制构件的基础技术性能展开针对性的改良优化,确保实际开展的接缝施工活动能够顺利获取到最佳预期效果。

3装配式预制构件接缝材料现状

装配式构件接缝材料的研究目前存在两种思路,包括水泥混凝土材料和改性水泥基材料。水泥混凝土材料在水泥的选择上通常采用硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥或超早强水泥,掺加矿物掺合料和聚羧酸减水剂来保证早强要求和施工性能,掺加膨胀剂来补偿混凝土的收缩。笔者采用硫铝酸盐水泥、粉煤灰、膨胀剂和聚羧酸减水剂进行接缝材料的试配,水胶比降至0.28,流动性达到16s,1d强度可达到40MPa,但混凝土收缩控制效果并不理想,这显然与低水胶比条件下,胶凝材料体系的自干燥收缩大、膨胀剂的补偿收缩效率有限是相关的。此外在规模化预制构件装配和连接时,特种水泥不易采购,其品质难以控制,这种接缝材料体系并非最佳的选择。

在接缝材料的收缩控制方面,目前国内有少量研究和应用报道,原冶金工业部第三冶金建设公司通过技术改性成功地配制了无收缩混凝土。中国建筑材料科学研究总院的研究认为“无收缩混凝土”是一种干燥收缩落差小的混凝土,采用微膨胀混凝土和减缩剂技术可以实现通常意义上的“无收缩混凝土”。中铁十八局则利用膨胀混凝土技术在武广客运专线东湖特大桥112m提篮拱桥上成功地应用C55无收缩混凝土。上述案例中,采用无收缩混凝土的构件所处的工况与装配式预制构件是不相同的,接缝材料所连接的预制构件在装配前,收缩已基本完成,可视为刚性构件,也就是说接缝材料实际上处于一个三向约束状态,在内部钢筋、两端构件的共同约束下,接缝材料的收缩行为将更加复杂,测试混凝土收缩的传统方法中混凝土试件为自由收缩或两向约束,所测得的收缩值并不能反映预制构件接缝材料的真实收缩状况,大量试验研究表明接缝材料的实际收缩要比试验室测得的收缩高出很多。此外,水泥混凝土体系属于刚性材料,缺乏足够的韧性和粘接强度,既不能有效吸收和释放应力,也不能很好地满足构件错动或热胀冷缩时板缝产生的变形要求,因此越来越多的研究采用改性技术,力图使水泥基接缝材料兼具高强低收缩和一定弹塑性的特点。

4结语

现阶段,随着我国住宅产业化的研究和应用工作开展,装配式结构即将迎来一个大发展时期。加快接缝材料的研究,开发适合地区的新型接缝材料,对促住宅产业化的发展水平有着重要意义。

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