王博 來(lái)衛(wèi)星 吳軍雷
(陜西建工第十一建設(shè)集團(tuán)有限公司)
城鎮(zhèn)化建設(shè)由迅猛發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)步前行,建筑業(yè)也從追求數(shù)量轉(zhuǎn)變注重質(zhì)量,與此同時(shí),施工技術(shù)的革新也取得了質(zhì)的飛躍,但仍有部分施工技術(shù)無(wú)法滿足現(xiàn)有需求,如:建筑沉降變形縫的施工問(wèn)題。以往施工技術(shù)是采用聚乙烯泡沫板加入橡膠止水帶在沉降變形縫內(nèi)部進(jìn)行填充,并在外部開(kāi)口處使用木楔加聚氨酯密封膏密封。這種施工工藝存在滲漏問(wèn)題,主要表現(xiàn)在兩方面:①外部開(kāi)口的聚氨酯密封膏隨著建筑的沉降變形會(huì)出現(xiàn)裂縫;②受溫度與形變的影響,聚乙烯泡沫板會(huì)與沉降縫脫離。本研究針對(duì)上述問(wèn)題,利用高延性混凝土的特性,提出了一種新的沉降變形縫施工工藝。
西安建筑科技大學(xué)鄧明科教授帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)成功研制出具有彎曲性能的高延性混凝土,其形變能力可達(dá)普通混凝土的200 倍,也被稱(chēng)為“可彎曲的混凝土”[1]。高延性混凝土是一種新型結(jié)構(gòu)材料,主要組成材料包含凝膠材料、外加劑和合成纖維等原材料,其作用特性也十分突出,如:韌性、抗裂性能、耐久性和阻水性等[2-4]。陜西省針對(duì)磚砌體和砌塊砌體結(jié)構(gòu)的加固問(wèn)題出臺(tái)了《高延性混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ 61/T112-2016)[5]。安徽省針對(duì)高延性混凝土在民族特色建筑、混凝土結(jié)構(gòu)安全加固問(wèn)題出臺(tái)了《高延性混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》[6]。經(jīng)研究與實(shí)踐,高延性混凝土的用途和適用領(lǐng)域從單一走向了多元,其用途由最初主要用于磚、砌塊砌體的加固[7,8],逐漸延伸至混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)[9],其作用領(lǐng)域也在不斷拓寬到危房改造[10]、文物保護(hù)[11]、機(jī)場(chǎng)跑道[12]修繕等。高延性混凝土存在著多方面的優(yōu)點(diǎn),如:施工簡(jiǎn)便,對(duì)原有結(jié)構(gòu)影響小,提高抗震性能,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)壽命,節(jié)約成本,具有良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
本工藝是利用高延性混凝土與結(jié)構(gòu)表面優(yōu)良的粘結(jié)性能使高延性混凝土面層、彈性橡膠薄板和沉降變形縫成為一個(gè)整體,并利用其高韌性、高強(qiáng)度(抗拉)、高抗裂性能和高耐損傷能力來(lái)有效提升整體結(jié)構(gòu)在沉降變形時(shí)的防水性能(圖1)。在注漿前加入彈性薄板,利用其材料特性,即使建筑物出現(xiàn)不均勻沉降或變形錯(cuò)動(dòng),也能夠保證彈性橡膠薄板、高延性混凝土和沉降變形縫的內(nèi)墻緊密貼合從而達(dá)到防水的效果。
圖1 高延性混凝土施工位置
2.1.1 彈性薄板的制備
彈性薄板是由成型的橡膠板外涂聚合物水泥防水涂料制得,該防水涂料是一種柔性防水涂料,由合成高分子聚合物乳液(聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、丁苯橡膠乳液等)及各種添加劑優(yōu)化組合而成的液料和配套的粉料(由特種水泥、石英粉及各種添加劑組成)復(fù)合而成的雙組分防水涂料。
2.1.2 高延性混凝土的制備
將水泥、粉煤灰、硅灰、石英中砂、減水劑、黃原膠、分別計(jì)量;將計(jì)量后的各配料倒入攪拌機(jī)中,并且以50~70r/min 的攪拌速度,混合2min,得到建筑物料;向攪拌機(jī)中加入90%計(jì)量的水,以50~70r/min 的攪拌速度,混合2min,隨后加入剩余10%計(jì)量的水,以同樣的速度攪拌2~3min,得到攪拌均勻的漿體;加入計(jì)量的合成纖維,以50~70r/min 的攪拌速度,混合5~7min,至合成纖維分散均勻無(wú)結(jié)塊后停止攪拌,制備完成(表1)。
表1 高延性混凝土配料
高延性混凝土注漿施工分為三個(gè)階段:第一階段清理變形縫內(nèi)的雜質(zhì)及垃圾通過(guò)高壓水槍噴射清洗的方式進(jìn)行清理,為注漿做好場(chǎng)地準(zhǔn)備;第二階段在內(nèi)部變形縫的兩側(cè)墻壁貼上具有彈性的薄板材料;第三階段向薄板材料之間注入添加了速凝劑的細(xì)石高延性混凝土材料,在注漿至相應(yīng)標(biāo)高后形成防水反坡(圖2)。
圖2 高延性混凝土施工工藝流程
2.3.1 場(chǎng)地平整
根據(jù)場(chǎng)地儀器設(shè)計(jì)擺放的位置對(duì)注漿施工范圍內(nèi)的地面進(jìn)行場(chǎng)地平整、清理,對(duì)沉降變形縫進(jìn)行清洗處理,確保滿足注漿施工要求。
2.3.2 注漿準(zhǔn)備
在建筑物內(nèi)側(cè)墻壁緊貼彈性薄板,彈性薄板的厚度需要符合設(shè)計(jì)要求。壓力注漿時(shí)兩側(cè)薄板基于高延性混凝土擠壓而發(fā)生變形,并在建筑物發(fā)生錯(cuò)動(dòng)后,薄板因自身的材料特性回彈后仍可與高延性混凝土緊密貼合。
2.3.3 注漿
在保證專(zhuān)用模具氣密性的同時(shí),緊貼建筑物蓋板位置,進(jìn)行壓力注漿,當(dāng)注漿達(dá)到防水反坡的坡底標(biāo)高后開(kāi)始緩慢平移,保證施工面的一次成型。模具的最低處高度不應(yīng)小于變形縫要求預(yù)留的高度。見(jiàn)圖3。
圖3 防水反坡注漿成型模具
2.2.4 模板驗(yàn)收
保證沉降變形縫注漿的模板支撐具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,能夠承受新澆筑高延性混凝土的質(zhì)量和側(cè)壓力。
2.3.1 經(jīng)濟(jì)效益
與以往的工藝相比,本工藝的材料用量顯著降低,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)伸縮縫砌塊木楔+聚乙烯泡沫+聚氨酯密封膏每平米230.25 元,高延性混凝土+薄板每平米210.25 元,每平方節(jié)約20 元;工藝節(jié)約費(fèi)用:3880m×0.1m×20 元/m2=7760 元。以往的施工工藝,在建筑物后期的使用過(guò)程中,因滲漏而導(dǎo)致的維修費(fèi)用、人力物力的投入也是巨大的。就目前而言,高延性混凝土填充沉降變形縫的施工工藝成本較低,經(jīng)濟(jì)效益良好。
2.3.2 社會(huì)效益
變形縫滲漏問(wèn)題是建筑行業(yè)現(xiàn)階段的質(zhì)量通病之一,一直困擾著建筑從業(yè)人員和業(yè)主。本研究從材料革新的角度,延長(zhǎng)了沉降變形縫的使用周期,降低了維修頻率及消耗。同時(shí)也為沉降縫施工提供了新的操作方法,該操作工藝簡(jiǎn)單實(shí)用,易操作,大大提高了施工效率,并且有效地防治了建筑沉降縫滲漏的問(wèn)題,為業(yè)主營(yíng)造了舒適、放心的環(huán)境。
高延性混凝土問(wèn)世時(shí)間尚短,其特性、用途及應(yīng)用領(lǐng)域都有待拓展。本研究是將高延性混凝土材料應(yīng)用于沉降變形縫施工中,并根據(jù)此材料創(chuàng)新出相應(yīng)的施工工法。本研究根據(jù)材料特性從其應(yīng)用范圍方面作了一定的拓展,對(duì)今后的變形縫施工工藝具有一定指導(dǎo)意義,對(duì)行業(yè)同仁具有一定的啟發(fā)作用。目前,研究?jī)H作了初步探索,但對(duì)后期的應(yīng)用情況及評(píng)價(jià)還未涉及,仍需跟蹤進(jìn)行,得出較為完善的數(shù)據(jù)后,方可對(duì)行業(yè)同仁有借鑒作用。