补偿收缩混凝土在地下车库中的应用
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摘要：住宅小区地下车库施工采用补偿收缩混凝土技术，通过合理分块，科学设缝，用膨胀加强带取代温度后浇带，有效地控制了混凝土结构裂缝，达到了结构自防水的目的，加快了施工进度，保证了良好的工程质量。
【关键词】 补偿收缩结构自防水膨胀加强带
中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：
项目概况
工程项目位于中山市某镇，项目占地面积约52500m2，总建筑面积约160000m2，地下室车库顶板采用现浇混凝土空心楼盖结构施工技术，分三期施工，其中一期车库顶板长150米，宽87米，属于典型的超长结构。
按照现行混凝土结构设计规范需要每隔30米设置后浇带解决超长抗裂问题，该项目需要划分多块分段施工，这样大大地增加了施工和质量控制难度，增加了混凝土结构的薄弱环节，留下相当多的隐患，由此引发结构的整体性，安全性以及防水等使用功能问题，并大幅度延长施工周期。于是根据实施情况结合以前相同类工程实例，经与设计及建设单位沟通协商，本项目地下室施工决定采用补偿收缩混凝土结构自防水技术，取消部分后浇带，简化施工程序，缩短施工周期保证工程的防水质量。
高抗裂混凝土材料的特点
2.1普通混凝土抗裂性先天不足
普通混凝土易产生较多裂缝的最根本的原因有以下两点:
(1)由于化学收缩、塑性收缩、干燥收缩、温度收缩及自干燥收缩等原因，混凝土在体积上具有强烈收缩的倾向；
(2)混凝土为典型的脆性材料，拉压比低，极限变形小，当收缩大且约束强时，很容易形成裂缝。
2.2高性能混凝土杭裂性仍然不高
高性能混凝土近十年来发展迅速，愈来愈受到国际工程界的重视并进入重大工程的建设。它一般采用“两多两少”(指掺合料和塑化剂多，拌和水和水泥少)的技术路线配制。这种混凝土虽在强度、工作性和某些耐久性方面具有优异的性能，但它的配制措施并不是针对混凝土抗裂性不足而设定的。因而在体积稳定性和抗裂性方面仍然提高不多。一些高性能混凝土配方，由于水泥活性高和胶凝材料用量大等原因，还使混凝土收缩过大、刚性过高、粘弹性过小，从而更容易开裂。一些学者甚至提出:HPC的脆性和易于收缩开裂的倾向可能比普通混凝土更严重。
2.3高抗裂混凝土应引入高抗裂组分
引发混凝土非结构性裂缝的两个根本因素是收缩和质脆。要显著提高混凝土的抗裂性能，必须在混凝土中有针对性地引人能有效消减这两个因素的高抗裂组分。
2.4高抗裂组分之一—混凝土膨胀剂
膨胀剂是目前应用较多的高抗裂组分之一。它针对混凝土开裂的一个根本原因，即各种因素造成的收缩，适量掺人混凝土中，在不影响结构强度的前提下适度膨胀，抵消或补偿混凝土固有的体积收缩，并在钢筋和邻位的限制下，在混凝土内部建立适度的预压应力，抵消或部分抵消导致混凝土开裂的拉应力，从而大大减轻混凝土的开裂。
技术方案的选定
依据国家标准GB23439-2009《混凝土膨胀剂》，GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》、行业标准JGJ/T178-2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》，根据工程特点，提出该项目地下结构补偿收缩混凝土相关技术要求。
3.1膨胀剂技术指标
补偿收缩混凝土外加剂采用GB23439-2009《混凝土膨胀剂》规定的Ⅱ型产品，关键指标见表1.本工程采用的混凝土膨胀剂应具有独立检测机构随机抽检合格报告。
膨胀剂技术要求表1
3.2混凝土膨胀指标
依据JGJ/T178-2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》提出表2所示的补偿收缩混凝土限制膨胀率技术指标。膨胀剂掺量依据JGJ/T178-2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》规定的试验方法确定。
补偿收缩混凝土技术指标表2
3.3后浇带或膨胀加强带间距
地下车库、基础底板、外墙及顶板采用补偿收缩混凝土，并设置后浇带、膨胀加强带。在满足表1、表2的情况下，后浇带或膨胀加强带间距可控制在80m以内。底板、顶板根据施工需要，留为连续或间歇式膨胀加强带，间距为50m，宽度为2000mm，外墙加强带均为后浇式膨胀加强带。
根据《补偿混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009相关要求，考虑本工程结构的实际情况，屋面结构按加强带位置划分为六个施工段，采用间歇式加强带施工，膨胀加强带随后浇施工段一起浇筑，加强带内外混凝土采用钢板网分隔。详见图1。
混凝土的生产及质量控制
4.1原材料的选定
（1）水泥：42.5普通硅酸盐水泥，性能符合国家标准。本工程采用广州石井水泥厂生产的42.5普通硅酸盐水泥。
（2）砂：中砂，含泥量应小于3%。
（3）石：碎石，连续级配，含泥量，
（4）混凝土膨胀剂：达到GB23439-2009《混凝土膨胀剂》规定的Ⅱ型产品，本工程采用天津豹鸣股份有限公司生产的HCSA。
（5）活性掺合料：二级以上粉煤灰，S95级磨细矿渣粉。
（6）泵送剂：性能符合国家及行业标准，减水率不小于20%。
4.2混凝土配合比的确定
配合比的确定按下述顺序进行:基准混凝土补偿收缩棍凝土。
4.2.1基准混凝土
按设计强度、工作性和耐久性要求，通过计算和试验得出水泥、砂、石、水、粉煤灰用量，分别用C、S、G、W 、F表示。
4.2.2补偿收缩混凝土
补偿收缩混凝土配合比的确定在基准混凝土的基础上进行。膨胀剂掺量(内掺)为K时，膨胀剂量=(C+F)K，水泥量=C(1-K)，粉煤灰量=F(1-K)。砂、石用量同基准混凝土。用水量通过加大减水剂掺量调控，不大于W。
K值的确定与膨胀剂种类和工程应用部位有关，对于本工程，确定K=8%，此时混凝土水中14d限制膨胀率为0.024%。
通过实验确定混凝土配合比，经过实验确定的补偿收缩混凝土配合比是超长结构施工的基础，必须严格执行，否则，将达不到预期的效果。混凝土生产单位严禁任意改变水泥、活性掺合料、外加剂。本工程混凝土配合比见表3。
地下车库补偿收缩混凝土配合比表3
4.3混凝土质量控制
4.3.1工作准备
混凝土浇筑前对混凝土生产厂家进行实地检察，进行统一的技术交底，要求统一配合比，统一关键原材料。
4.3.2原材料的计量
水泥、砂、石、膨胀剂、粉煤灰、磨细矿渣、外加剂、水必须经过计量后才能投入搅拌机，计量误差应符合下列要求：
水泥、膨胀剂、粉煤灰、磨细矿渣、水、外加剂：±2%。
4.3.3混凝土搅拌
（1）在伴制混凝土时，要与搅拌人员协商好，按配合比投料，膨胀剂应有专门的计量仪器。
（2）及时测定砂、石的含水量，调整混凝土拌合用水量，变更混凝土坍落度必须由现场技术人员执行，严禁随意增加用水量。
施工要点控制
5.1混凝土浇灌
（1）在浇灌混凝土前，模板及钢筋间的所有杂物必须清理干净。完善施工准备工作：备足振捣棒、塑料薄膜、彩条布、抽水泵等，将振捣人员分配好，一个泵口三个人，一个人跟着泵口走，辅助下料，另外两人，需贝照要求排着将混凝土振捣密实；模板工要值班的，如后浇带处铁丝网跑灰，应及时加固；钢筋工、电工都要有值班的人在；施工方和搅拌站在混凝土浇筑时都要有现场负责人在现场协调。