金治鋒,蘭森,謝敬坦,張立新
(1.河北大山建材有限公司,石家莊 050035;2.石家莊功能建材有限公司,石家莊 050035)
無縫施工以混凝土收縮的整體補償為基礎,用膨脹加強帶部分或全部替代后澆縫,以實現混凝土的連續(xù)澆筑。從20世紀90年代至今,石家莊的許多大型工程都采用了無縫施工技術,如河北省二院、和平醫(yī)院、橋西污水處理廠、橋東污水處理廠、北國商城、文化廣場、廣安地下商業(yè)街、河北師大新校區(qū)、河北神威藥業(yè)等。工程界經過不斷實踐,已經認識和接受了該項技術。JGJ/T178-2009 《補償收縮混凝土應用技術規(guī)程》(以下簡稱規(guī)程)的頒布,意味著無縫施工對商品混凝土的要求,不僅用量增大,在性能及一些具體作法上也會逐步規(guī)范化、制度化。
與普通混凝土相比,無縫施工需要的補償收縮混凝土有如下主要區(qū)別:
(1)混凝土必須有足夠的膨脹率;
(2)必須進行限制膨脹率的測定和驗證;
(3)混凝土配合比數量多,設計更為復雜;
(4)必須有足夠長的凝結時間,以利于抗裂性能的發(fā)揮;
(5)必須保證供應量及時、連續(xù)地送至工地,避免產生冷縫。
為解決無縫施工對商品混凝土的要求,應根據JGJ/T178-2009 規(guī)程,增加技術投入,采取相關技術措施。
(1)設計補償收縮混凝土配合比,除滿足強度、抗?jié)B等指標外,最重要的是進行混凝土限制膨脹率的測試,確保達到設計指標。規(guī)程規(guī)定了不同構件的混凝土限制膨脹率指標,要求混凝土配合比試驗的限制膨脹率比工程設計指標提高0.5×10-4,如表1所示。
(2)凝結時間對混凝土溫升和避免形成施工冷縫有重大影響,規(guī)程要求常溫施工情況下,初凝時間大于12h;高于28℃的環(huán)境和強度等級在C50以上時,初凝時間大于18h;冬期施工,初凝時間小于10h。應改變凝結時間不是主要技術指標的習慣性認識,加入適量緩凝劑調節(jié)最佳凝結時間。
(3)目前市場上膨脹劑的品種很多,質量參差不齊,有時還會遇到不合格或假冒、偽劣的產品。選用膨脹劑時,不僅要看膨脹率,更要注重干空的收縮率;根據工程特點與構件尺寸,選用恰當類型的膨脹劑;對于一個工程,中間盡量不換用不同品牌、不同廠家的膨脹劑,希望保持穩(wěn)定的供應渠道。
(4)規(guī)程指出,“科學的方法是根據設計要求的限制膨脹率,采用工程實際材料,通過配合比試驗求取”。我們使用工程確定的水泥、摻合料、減水劑、膨脹劑,除進行加膨脹劑的混凝土試配外,增加了同條件的空白混凝土(即不加膨脹劑)平行對比試驗,e別表示加膨脹劑混凝土與未加膨脹劑的空白混凝土14d出水干空28d的剩余(干燥后)限制膨脹率,用下式計算補償效率Cs(%):
對于一般的補償收縮混凝土,Cs控制值為40%,加強帶混凝土為60%。我們體會,這種對比試驗,比單獨復驗膨脹劑的砂漿膨脹性能更為重要,有效性更強。
(5)規(guī)程指出,“膠凝材料中摻合料過多會降低膨脹性能”,對補償收縮混凝土不應過分強調成本,不能和普通混凝土一樣摻35%以上,應將保證膨脹指標放在第一位,粉煤灰或礦粉的摻量控制上限≤20%,一般為15%。
(6)膨脹劑用量,以前用內摻百分比表示,按廠家推薦值,有時僅達24~28 kg/m3,導致補償效率偏低。規(guī)程規(guī)定補償收縮混凝土膨脹劑用量范圍為30~50 kg/m3,后澆帶與加強帶混凝土膨脹劑用量范圍為40~60 kg/m3,一般選中值。這不僅提高了限制膨脹率指標的保證度,而且減少了混凝土試配的工作量。
表1 不同情況下的限制膨脹率指標 ×10-4
(1)科研先行,加大科技投入。補償收縮混凝土和普通混凝土相比,組份多、性能項目多、技術含量更高,人們的熟悉程度也差一些。因此,應在科技人員與試驗檢測方面加大投入。試驗室必須具有限制膨脹率測試儀器和相關條件,配備檢測人員;對檢測人員進行技術培訓;工程師對補償收縮混凝土加強研究,按不同工程和不同配合比留置長齡期試件,深化對混凝土收縮變形的認識,豐富實踐,積累經驗,增強對不同無縫施工工程的應變能力。
(2)加強混凝土制備過程的質量管理與質量控制,確?;炷临|量與工作性能滿足無縫施工的需要。為達到目的,我們作如下規(guī)定:生產前對原材料數量進行確認;不使用最新進站的溫度較高的散裝水泥;保證設備完好投入使用,為避免意外停電造成混凝土供應中斷,配備發(fā)電機組;有足夠的運輸車儲備;化學外加劑與膨脹劑必須用專用計量器,專人負責;配備隨車檢驗人員,要求每車測定坍落度,確保工作性能滿足要求;增設質量控制點及隨機抽查。
(3)與施工方緊密配合,嚴密組織,保證混凝土配合比的及時更換及勻速、連續(xù)供應,規(guī)定由專人負責與施工方的聯(lián)絡,生產部門編制運輸方案與緊急預案。
2009年石家莊文化廣場及廣安地下商業(yè)街無縫施工工程,補償收縮混凝土用量約6萬m3,取得良好成效,表明商品混凝土應及時、認真貫徹JGJ/T178-2009規(guī)程,采取有效的技術措施,嚴密的組織管理措施。本文提出的主要做法,在一定程度上也適用于同類企業(yè)和同類工程。