膨胀混凝土在超长混凝土结构施工中的应用

膨胀混凝土在超长混凝土结构施工中的应用

发表时间：2018-01-04T20:41:37.517Z 来源：《基层建设》2017年第29期作者：王振

[导读] 摘要：我国经济迅速发展，工程建筑项目的规模越来越大。

中建七局第四建筑有限公司陕西西安 710000

摘要：我国经济迅速发展，工程建筑项目的规模越来越大。膨胀混凝土的应用，对于建筑工程施工有着重要的意义。利用膨胀混凝土施工技术可以提高工程整体的防水效果，并且缩短工期，提高对工程成本的控制水平，有利于工程项目高效、顺利的开展。本文对膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用进行了分析和探讨。

关键词：膨胀混凝土；建筑工程；施工

一、膨胀混凝土的材料特点

1、材料介绍

膨胀混凝土是解决混凝土开裂比较理想的材料，在混凝土中掺加适量的ZY膨胀剂，通过水泥的化学反应，使混凝土产生适量膨胀，在钢筋和临位限制下，在钢筋混凝土中建立0.2～1.0MPa的预压应力，可大致抵消混凝土收缩时产生的拉应力，防止混凝土开裂。据结构不同的部位，调整ZY掺加量，在结构收缩应力最大的部位采用大膨胀混凝土(即用膨胀加强带)，在结构收缩应力较小的部位采用微膨胀混凝土，以使混凝土的收缩拉应力得到大小适宜的补偿。

2、ZY性能特点简介

①膨胀效能高：掺6％zY的限制膨胀率远大于掺市售UEAl2％的限制膨胀率，可在混凝土中建立0.2～0.7MPa的自应力值，补偿混凝土收缩，增强钢筋混凝土结构的抗裂能力。②碱含量低：ZY碱含量R20≤0-3％，混凝士不会因ZY的掺入而产生任何碱――骨料反应。③掺量低：在混凝土中掺入6％左右ZY即可达到预期的膨胀效果，而一般膨胀剂掺量为12％左右，同性能条件下，ZY的掺量相对于一般膨胀剂可减少50％左右，其可比价格有明显优势。④施工性能好：ZY对混凝土坍落度没有影响，对水泥及其它混凝土外加剂适应性更好，适用于商品混凝土和现场泵送混凝土。⑤超高活性：系提取物料旋窑高温烧成，充分参与水化反应，因而能等量取代水泥。减少水泥用量。⑥增强性能好：ZY对混凝土早期强度有增强作用，后期强度稳定增长，真正做到等量代替水泥，而一般膨胀剂会降低混凝土早期强度。⑦大大提高了混凝土抗渗性：其抗菌素渗标号达P20一P30，可大幅度提高结构自防水功能。

二、膨胀混凝土的工作原理

补偿收缩是指用限制膨胀来抵消全部或部分的限制收缩。构成结构物的混凝土几乎都处在不同程度的限制条件下，例如，混凝土与钢筋复合成钢筋混凝土，配置的钢筋对混凝土起着限制作用；基础先浇混凝土部分对后浇混凝土部分起着限制作用；大体积混凝土与外部混凝土的相互限制作用以及由于温度、湿度以至应力分布不同而引起的相邻部位之间的限制作用等等。混凝土所受限制作用不同，其变形也就不同。混凝土是一种脆性材料，其抗拉强度较低，极限延伸率较小，在拉应力或拉应变大于混凝土自身的抗拉强度或极限拉应变时，混凝土就会开裂。当收缩变形不受限制时，即为自由收缩，自由收缩不会引起混凝土开裂。而自由膨胀则会引起混凝土开裂，在实际工程中，混凝土自由膨胀使混凝土开裂的不多。因此，限制收缩是混凝土开裂最常见，也是最主要的原因。限制收缩减轻或避免混凝土开裂，达到提高混凝土工程耐久性的目的。这就是掺膨胀剂混凝土补偿收缩的作用机理。掺膨胀剂混凝土的补偿收缩作用可以减轻或避免混凝土开裂；膨胀剂在补偿收缩的同时会提高混凝土的密实性，从而提高混凝土的抗渗性能。由于膨胀剂在水化过程中都要生成大于自身体积的水化产物，如使用最为广泛的硫铝酸盐系膨胀剂在生成钙矾石后体积为原来的145%左右，它是一种针棒状的晶体，随着水泥石结构的形成过程它逐步的在水泥石构架中搭接延伸，有效的堵塞了空隙和切断了毛细管通路，从而有效减少了混凝土空隙率，改善了孔结构特性，使混凝土结构更加致密而大大地提高了混凝土的抗渗性能，提高了混凝土的耐久性。膨胀混凝土、补偿收缩混凝土的应用范围：大体积结构混凝土，如大型筏式基础及后浇带；混凝土构件补强、加固；设备基础二次灌浆；地脚螺栓后植固定；梁柱接点浇筑；采用无缝设计施工的超长混凝土结构以及钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土、预填集料混凝土、配筋路面和板、预应力桥梁等。混凝土刚性自防水：如地下、水中、海水中的混凝土构筑物，如地下室、地铁、蓄水池、游泳池等；刚性防水屋面与厕浴间防水；渗漏修补等。自应力：钢筋混凝土自应力涵管。防裂密实作用：用于坑道、井筒、井巷、隧道、涵洞等围护、支护结构混凝土以及喷射混凝土中起到防裂、密实、抗渗等作用。

三、膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的运用

膨胀混凝土施工技术在施工中的运用，在提高工程施工质量的同时，还在一定程度上节省了工程的整体施工时间，确保工程今后的投入使用。针对膨胀混凝土施工技术的运用，主要包括以下几个方面：

1、施工工艺流程

在保证膨胀混凝土施工质量的过程中，其关键因素在于施工人员能否按照一定的施工程序进行施工。在一般的施工活动中，其施工程序如下：首先，对施工现场进行清理，同时对钢筋的标准进行认真仔细的检查。其次，对模板的密封性及预埋管件的使用规格进行严格的检查，确保施工器具的完整性。再次，按照相应的要求配置膨胀混凝土，同时使用木抹均匀的抹平素水泥。最后，在混凝土浇筑结束后，施工人员应加强对混凝土的养护。

2、膨胀混凝土的施工技术分析

2.1混凝土膨胀带的设置

在膨胀混凝土的施工当中，最重要的一个环节就是设置膨胀带，在设置膨胀带的同时应当同时在两侧设置固定的铁丝网，第一可以防止混凝土的配合比不一致，产生的缝隙不同造成材料的混合影响膨胀带的稳定性。因此，在膨胀混凝土的施工当中，必须对混凝土的配合比以及浓度进行有效地控制，在外侧混凝土的施工中可以掺入6%～8%的膨胀剂，而对于膨胀带处的混凝土则应当加入8%～10%的膨胀剂，加入膨胀剂的目的是协调膨胀受力带左右两侧不同结构部位受力情况不均匀的问题，防止产生裂缝。所以在混凝土的浇筑过程当中，施工人员应当严格按照结构设计规范的相关要求进行施工，而不能把所有需要掺入膨胀剂的混凝土的掺入量都控制在一定范围内，进行无差别的施工。

2.2设置补偿专用钢筋

在混凝土膨胀带的施工当中要考虑对加强带温度的控制，在达到规范规定的控制温度下开始钢筋的绑扎，钢筋绑扎可以加强膨胀带对