徐江虹,高鷹飛 ,黃清林
(1.杭州欣達(dá)混凝土有限公司,浙江 杭州310015;2.嘉興南方水泥有限公司,浙江嘉興 314000)
杭州昆侖公館項(xiàng)目設(shè)計(jì)使用年限為100年,工程結(jié)構(gòu)為地下二層和地上33層,地下部分建筑面積約3.5萬(wàn)m2,外墻及柱子采用C55P8高性能抗?jié)B混凝土,底板及頂板和內(nèi)墻部分混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35。
由于混凝土強(qiáng)度較高,外墻高度高且周長(zhǎng)較長(zhǎng),加上混凝土施工工期跨度大,整個(gè)地下室施工完成約8個(gè)月,因此存在以下幾點(diǎn)不利因素將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫危險(xiǎn):
(1)底板、柱對(duì)墻體混凝土約束不同。
(2)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高,水泥用量大,水化熱大。
(3)墻體內(nèi)外環(huán)境的影響。
(4)外墻跨度大,共有近2000m長(zhǎng)的外墻。
很多工程的混凝土破壞往往都是由裂縫引起而不是強(qiáng)度因素,因此為了保證工程耐久性,首要任務(wù)是防止有害裂縫產(chǎn)生,而裂縫的產(chǎn)生原因亦是五花八門、不一而足。該工程除遵守國(guó)家有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)外還要采取必要的控制措施:
(1)設(shè)計(jì)部門根據(jù)實(shí)體情況進(jìn)行合理的鋼筋布置,降低鋼筋細(xì)度加大鋼筋密度。
(2)選用優(yōu)質(zhì)的混凝土原材料,合理的配合比, 采用“多摻”技術(shù)——礦粉、粉煤灰和有緩凝效果的減水劑,以降低水化熱,延遲水化放熱的峰值時(shí)間,可減少早期收縮。
(3)高度重視骨料級(jí)配和粗骨料粒形,盡可能采用含泥量小的潔凈骨料。
(4)適當(dāng)摻加膨脹劑,可以對(duì)混凝土收縮進(jìn)行補(bǔ)償,能減少收縮引起的裂縫。
(5)摻加適當(dāng)纖維,可以減少有害裂縫產(chǎn)生。
(6)利用后澆帶采取分段施工方法分段澆筑,澆搗時(shí)墻柱分層下料,分層振搗,振搗時(shí)做到“快插慢拔”原則,采用一切技術(shù)措施保證質(zhì)量。
(7)合理安排施工時(shí)間。
(1)水泥:選用水化熱比較低的寧國(guó)海螺P·O52.5級(jí)水泥,28d強(qiáng)度56MPa以上。
(2)粗骨料:采用5~25 mm連續(xù)級(jí)配碎石,含泥量小于1.0%,無(wú)泥塊含量。
(3)細(xì)骨料:采用混合中砂,細(xì)度模數(shù)控制在2.8~3.0、含泥量小于1.0%,泥塊含量小于0.5%。
(4)礦物摻合料:采用S95級(jí)活性指數(shù)永興礦粉,長(zhǎng)興Ⅱ級(jí)粉煤灰。
(5)外加劑:采用減水率大于20%江山2D—803高效泵送劑。
(6)纖維:南京派尼爾聚丙烯杜拉纖維。
(7)膨脹劑:采用杭州力盾外加劑廠生產(chǎn)的HEA低堿膨脹劑。
(1) 混凝土采用60d標(biāo)養(yǎng)抗壓強(qiáng)度作為強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
(2) 在滿足混凝土的工作性、強(qiáng)度等相關(guān)性能基礎(chǔ)上盡量減少水泥用量,增加摻合料用量降低混凝土內(nèi)部的水化熱。
(3) 細(xì)骨料用自然砂、石屑各50%搭配使用,使本配合比砂石料達(dá)到最佳狀態(tài)。
(4) 外加劑增加緩凝成分,提高用量,延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間,延緩混凝土水化反應(yīng)速率,以便降低并推遲水化熱初期集中出現(xiàn)。
(5) 加纖維混凝土適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間,提高混凝土的均勻性。
(6) C55P8混凝土應(yīng)用盡量小的水膠比( W/B=0.31)利于耐久性的提高,單方材料用量見表1。
表1 混凝土原材料用量 kg/m3
墻體的配筋盡量考慮小而密,墻體的水平和立筋均按100mm間距布置最為合理,水平筋外側(cè)布置,在柱和墻的連接處再鋪上一層鋼絲網(wǎng),避免墻、柱釋放能量的不同而產(chǎn)生裂縫。
(1)由于該工程處于鬧市區(qū),為保證供應(yīng)連續(xù)性,供混凝土一般按排在下午開始施工,同時(shí)可減少溫差帶來(lái)的負(fù)面影響。
(2)混凝土為保證均勻性,澆搗坍落度控制在(140±20)mm,嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)加水等行為確?;炷临|(zhì)量。
(3)豎向墻結(jié)構(gòu)必須分層下料,分層振搗,振搗時(shí)做到“快插慢拔”,快插是為了防止表面混凝土振實(shí)而與下面混凝土發(fā)生分層,離析現(xiàn)象,慢拔是為了使混凝土能填滿震動(dòng)棒抽出時(shí)所造成的孔洞。振搗間距為30cm,振搗時(shí)間以30~35s,以表面翻漿為宜?;炷翝仓?,隔半小時(shí)對(duì)澆筑后的混凝土進(jìn)行一次重復(fù)振搗。二次振搗以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土與鋼筋之間的握裹力增強(qiáng)密實(shí)度,提高抗?jié)B性抗裂性。
(4)墻體混凝土澆筑完以后利用模板的保溫作用,保持混凝土表面適當(dāng)?shù)臏囟?,防止混凝土?nèi)外溫差的出現(xiàn)?;炷羶?nèi)部水化熱基本釋放后,再松動(dòng)模板,進(jìn)行用水養(yǎng)護(hù),保證養(yǎng)護(hù)水浸入混凝土表面,14天以后再拆除模板。
(1)拆除模板后地下室外墻外側(cè)掛塑料水管,在水管上鉆小孔,接在水泵上,形成水幕養(yǎng)護(hù)。
(2)內(nèi)墻掛保濕性麻袋等物進(jìn)行養(yǎng)護(hù),保持混凝土表面潮濕。
(1)力學(xué)性能:總供混凝土6500多方按200m3抽查一次,共計(jì)試驗(yàn)468組,具體統(tǒng)計(jì)按60d齡期,強(qiáng)度結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。
表2 抽查結(jié)果
(2)抗?jié)B試驗(yàn):最大水壓1.2 MPa時(shí)試件表面未有滲透,試驗(yàn)表明抗?jié)B能力大于P10,超過(guò)設(shè)計(jì)要求P8,符合要求。
高強(qiáng)混凝土容易因水化熱過(guò)大等各種因素而出現(xiàn)溫度裂縫及收縮裂縫。為有效控制裂縫產(chǎn)生,確保工程質(zhì)量,首先要選擇好的材料,調(diào)整出合理的配合比,以改善混凝土內(nèi)部的水泥石結(jié)構(gòu)及水泥石與骨料的表面粘結(jié),增加密實(shí)性,從而提高混凝土性能,同時(shí)必須做好施工養(yǎng)護(hù)工作,多管齊下才能有效保證工程質(zhì)量。本工程采取上述的措施后各方面配合到位,自2009年6月地下室結(jié)頂后至今沒發(fā)現(xiàn)明顯有害裂縫,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
[1]韓素芳,耿維恕.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,第二版2006年
[2]CCES01-2004(2005年修訂版).混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南[S]