楊志 程鵬 張善添 藍浩琨

中建三局集團有限公司，中國·湖北 武漢 430070

1 工程簡介

本項目位于中國長沙市湘江新區(qū)洋湖片區(qū)。北至洋湖大道，西至周家灣路，南至景園路，東至石湖塘路，占地面積79993.85m2，總建筑面積240504.22m2，共11 棟住宅，2 棟商業(yè)建筑。其中，1～5#棟為地上18 層、地下1 層住宅，6～8#棟為地上27 層、地下1 層住宅，9～11#棟為地上31 層、地下1 層住宅，12、13#棟為辦公式公寓。

2 預制外墻連接部位后澆重難點

論文主要針對現(xiàn)場應用在住宅樓棟內(nèi)的預制外墻板進行探討，目前應用于預制構(gòu)件部位的連接方式可大體分為干連接及濕連接兩種，干連接是在預制構(gòu)件連接區(qū)通過焊接、螺栓、預應力或者栓釘連接，不需要現(xiàn)澆混凝土的一種連、接方式，在性能上稱為“非等同現(xiàn)澆形式”；濕連接是通過連接件將相鄰構(gòu)件的受力縱筋相連，在連接處澆混凝土的一種連接方式，性能上稱為“等同于現(xiàn)澆形式”。根據(jù)圖紙設計，預制外墻板的左右兩側(cè)均預留一定長度的鋼筋，用于與后澆混凝土的連接，采用濕連接的方式進行構(gòu)件之間的水平連接[1]。

采用濕連接的優(yōu)點是等同現(xiàn)澆，結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性比較好，但缺點是節(jié)點構(gòu)造復雜、容易引起鋼筋碰撞、鋼筋錨固長度不足、連接工藝方面的矛盾顯著，需要解決模板、鋼筋、混凝土、吊裝、支架、養(yǎng)護等關(guān)鍵工序環(huán)節(jié)的技術(shù)問題，且由于鋁模為工廠定型化生產(chǎn)，在與構(gòu)件拼縫處往往會產(chǎn)生或大或小的縫隙，進而導致漏漿現(xiàn)象的發(fā)生[2]。

3 外加劑應用性能研究思路

在混凝土中摻加膨脹劑后、利用其膨脹組分來對混凝土中收縮變形進行補償,從而抵銷混凝土結(jié)構(gòu)在硬化過程中產(chǎn)生的全部或大部分的收縮應力、使結(jié)構(gòu)不裂或把裂縫控制在無害的范圍內(nèi)。因此，摻膨脹劑是防治和減少混凝土開裂的一種有效方法。但從實際工程應用和實驗室實驗情況來看,即使在混凝土中摻和了適量的膨脹劑,混凝土開裂問題仍時常發(fā)生。論文以本工程的現(xiàn)場預制構(gòu)件后澆連接部位試驗為基礎(chǔ)，談談膨脹劑的膨脹效果。

限制膨脹率指的是混凝土的膨脹被鋼筋等約束體限制時導入鋼筋的應變值，用鋼筋的單位長度伸長值表示。本工程中，對于后澆部位的外加劑限制膨脹率要求為0.025%～0.040%。為保證外加劑限制膨脹率滿足設計要求，現(xiàn)場采用帶有10-100mm×100mm×355mm縱向鋼筋限制器的混凝土試件，用于測定養(yǎng)護溫度為26℃，相對濕度100%環(huán)境條件下?lián)接懈咝阅芘蛎泟║EA）混凝土的限制膨脹率。當混凝土成型后放在標養(yǎng)室中養(yǎng)護18h 后將其拆模，測定完初長后繼續(xù)進行標準養(yǎng)護，并按照定期（3d、7d、14d）進行限制膨脹率測試。

根據(jù)GBT23439-2017《混凝土膨脹劑》中的規(guī)定，對于使用摻有膨脹劑的混凝土，除了需進行限制膨脹率測試外，還應進行限制強度試驗。本工程中，相同養(yǎng)護溫度下分別成型五組不同UEA 摻入量的限制強度試塊，進行不同齡期（3d、7d、14d）的混凝土抗壓強度測定[3]。

4 外加劑于預制外墻連接部位的實施效果

結(jié)合現(xiàn)場預制外墻實際做法，外墻拼縫處采用鋁模支模，澆筑摻有高性能混凝土膨脹劑的補償收縮混凝土，UEA 膨脹劑加入水泥混凝土中，拌水后能形成大量膨脹性結(jié)晶水化物，其產(chǎn)生的壓應力可大致抵消混凝土干縮時產(chǎn)生的拉應力，從而防止或減少混凝土收縮開裂，并使混凝土致密化。經(jīng)過同條件施工以及養(yǎng)護，與未摻有膨脹劑的混凝土相比，摻有高性能混凝土膨脹劑的預制構(gòu)件后澆連接部位觀感佳，且無表面裂縫。

利用膨脹劑材料，在溫度變化頻繁且相對濕度較高的環(huán)境里，往往能展現(xiàn)比較不錯的應用效果，同時可以確保混凝土結(jié)構(gòu)的完整性、密實性和防滲性。經(jīng)現(xiàn)場對不同膨脹劑摻入量的連接部位混凝土進行淋水試驗，對比發(fā)現(xiàn)過低的UEA摻入量會導致混凝土表面開裂，過高的UEA 摻入量則會導致連接部位與兩側(cè)預制構(gòu)件之間形成微縫隙，對于不摻入UEA的混凝土，滲水現(xiàn)象較為嚴重，不利于后期驗收工作開展，且需修補量大[4]。見表1。

表1 主要外加劑摻量值

5 結(jié)語

通過以上數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在相同養(yǎng)護溫度的條件下，隨著每立方UEA 用量的提高，膨脹劑的膨脹效能發(fā)揮的越明顯，但如果UEA 摻量的繼續(xù)加大，膠凝材料的膠砂強度會先降低再增加。同時，伴隨著水化反應進一步轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的少量凝膠填充石子之間的孔隙，但未發(fā)生水化反應的水泥會導致結(jié)構(gòu)薄弱點產(chǎn)生，影響后期強度。綜述，應當控制好UEA摻量在10%左右，以保障后澆部位的混凝土早期強度和后期強度均可滿足設計要求。26℃養(yǎng)護有利于水泥的水化反應，當UEA 摻入量為5%時，因為早期強度過大而抑制了限制膨脹率后期的發(fā)展；當UEA 摻入量為10%時，限制膨脹率和抗壓強度的增長較為均衡；當UEA 摻入量為15%時，前期較大的限制膨脹率則對后期抗壓強度的發(fā)展有所影響。

結(jié)合限制膨脹率試驗結(jié)果與現(xiàn)場實際后澆連接部位淋水試驗、表面觀感照片可知，不同的外加劑摻量所帶來的防水性能以及產(chǎn)生的收縮裂縫均有不同。在后澆連接部位前，應確定好UEA 的最終摻入量，結(jié)合澆筑時的環(huán)境因素，可考慮進行相應的事前試驗，從而避免UEA 摻入量不當引發(fā)的其他問題。

表2 成本對比表（以當季C30 混凝土價格為基準）

局限性及注意事項：施工時需提前選定外加劑，進行前期試驗，且需與攪拌站溝通密切，在澆筑前要對商砼進行外加劑的摻入。