膨胀加强带无缝施工技术应用

膨胀加强带无缝施工技术应用

李超

天津市建设工程监理公司  天津市

补偿收缩混凝土是一种性能优越、具有膨胀性能的优质混凝土，其补偿收缩理论是混凝土科学的一个重要组成部分。

    补偿收缩混凝土的研究在美国、日本起始于上世纪50年代。1985年美国研制k型膨胀水泥，1962年日本研制HCSA混凝土膨胀剂。

一、工程简述

某工程设计要求设置沉降后浇带和收缩后浇带。收缩后浇带混凝土应在其两侧混凝土（楼层后浇带应在该楼层同一伸缩区段内混凝土）浇注完45d后且环境温度在5~10度时用比两侧构件混凝土强度等级高一级的无收缩混凝土浇筑。沉降后浇带在主楼结构封顶后且根据沉降观测结果确定封带时间，沉降稳定且经设计同意后，用比两侧构件混凝土强度等级高一级的无收缩混凝土浇筑。但为加快施工进度，减少温度后浇带处理给施工带来的麻烦和给工程带来的隐患，决定采用“膨胀加强带”施工技术代替温度后浇带。沉降后浇带按设计要求正常留设。

二、膨胀加强带无缝施工基本原理与方法

    通过补偿收缩混凝土技术和无缝施工技术，取消原设计中的温度收缩后浇带，在原后浇带的位置改为间歇式膨胀加强带，达到缩短工期、减少后浇带后期施工繁琐的效果。

原理是在结构收缩应力最大的地方给予较大的膨胀应力。根据构件厚度带宽为2000mm（或1200mm、800mm等），在膨胀加强带的两侧用密孔铁丝网将带内混凝土与带外混凝土分开，防止两侧混凝土流入带内。

膨胀加强带如下图所示，连续式、间歇式和后浇式三种形式，本工程采用间歇式浇筑方式。

图1 间歇式膨胀加强带示意图

1、间歇式膨胀加强带是指膨胀加强带部位的混凝土与一侧相邻混凝土同时浇筑，而另一侧是施工缝；

2、后浇式膨胀加强带与常规后浇带的浇筑方法相同；

3、后浇带部位在结构中实际形成了两条施工缝，采用补偿收缩混凝土时，后浇带的最大间距可延长至60m；超过60m时，可用膨胀加强带代替后浇带。

   膨胀加强带混凝土必须一次性浇筑，避免造成工程渗水隐患。

4、膨胀加强带内必须比两侧收缩混凝土提高一个等级，混凝土强度等级提高5MPa，限制膨胀率也随之提高一个0.005%等级。

三、混凝土结构抗裂防渗技术要求

1、HCSA混凝土膨胀剂掺量

为避免出现有害裂缝，增加混凝土抗渗抗裂能力，实现超长无缝施工，采用HCSA高性能混凝土膨胀剂配制高性能补偿收缩混凝土技术用于抗裂防水控制，达到提高混凝土抗裂性能、减免取消后浇带的效果，混凝土指标下表。

A.板补偿收缩混凝土膨胀率:0.02-0.03%，HCSA掺量8%

B.墙体结构膨胀率:0.025-0.035%，HCSA掺量9%

C.膨胀加强带膨胀率:0.03-0.04%，HCSA掺量10%

D.掺入HCSA的抗渗混凝土要求达到C30P8、C35P8、C40P10。

混凝土技术要求

2、砼掺和料

    本工程配制HCSA高性能补偿收缩混凝土；在满足设计强度的基础上，以达到设计的限制率为目标，实现化学膨胀抵消收缩；掺加磨细胶凝材料，减少水泥用量，降低水化热，物理上实现抵消由温度变形引起的有害裂缝。具体做法：

(1)底板：底板为大体积混凝土，重点控制水化热所致的开裂。适量使用磨细矿粉、粉煤灰活性掺合料，依据膨胀率要求加入高性能混凝土膨胀剂，掺加减水率≥20%的缓凝型高效减水剂，配制低热微膨胀补偿收缩混凝土，减少混凝土的水泥用量，降低水化热引起的温升，减少因水泥水化热造成的混凝土开裂；延长混凝土凝结时间，避免水泥水化热过于集中而造成混凝土开裂，同时也要避免出现施工冷缝，造成渗水隐患。

(2)墙体：重点控制混凝土收缩开裂。使用适量的磨细矿粉、粉煤灰等活性掺和料，参入HCSA高性能混凝土膨胀剂配制高性能补偿收缩混凝土。

四、膨胀加强带施工过程中监理控制要点

1、督促施工单位对混凝土生产厂家进行实地检查，进行统一的技术交底，要求严格执行HCSA混凝土配合比。

2、在施工现场抽检混凝土拌合物坍落度以及运输小票，每班不少于2次，作为控制混凝土拌和物质量的依据。混凝土拌合物在运输后如出现离析，必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施工要求时，应督促施工单位加入原水胶比的水泥浆或掺加同品种的减水剂进行搅拌，严禁直接加水。若塌落度仍不能满足施工要求时，应通知总包单位及时组织退场。

3、为保证“膨胀加强带”发挥作用，旁站时需督促施工单位混凝土振捣要依次振捣密实，不能漏振、欠振、过振。振捣时，快插慢拨，振点布置要均匀，振捣时间以混凝土不泛浆，不出气泡，不下沉为止。

4、当施工中因遇到雨、冰雹、停电、停水和交通中断导致浇筑终止时，应要求施工单位与设计院联系设置后浇带。

5、要求施工单位设专人进行混凝土测温及养护工作，发现问题及时上报；混凝土表面不便浇水或使用塑料布时，宜涂刷养护剂，确保墙体不开裂，混凝土的养护期不小于14天。

6、要求施工单位拆除梁、板底模及其支架时，混凝土强度必须达到设计要求。

五、结束语

在我国，补偿收缩混凝土广泛应用于钢筋混凝土结构，这种混凝土在中国得到持续的较大规模应用，并且在收缩混凝土结构自防水、超长结构无缝设计和施工、大体积混凝土裂渗控制三大应用技术取得了良好的效果，具有显著的创新和进步。目前高性能补偿收缩混凝土在我国已广泛应用于高层建筑和商业广场地下室、地铁和隧道，水工建筑，海工、军工、核电、水利、人防、钢管混凝土，灌注桩和水泥混凝土制品等不同工程领域。