膨胀加强带(论文)

1高层建筑后浇带的质量控制一、严格控制后浇带的原因：在高层建筑超长混凝土结构施工中使用后浇带技术会给质量控制带来很多的不便，如不严格控制后浇带的质量易出现结构伤害等问题。工程后浇带施工中存在的问题①高层建筑超长混凝土结构施工中使用后浇带，一般在施工完成42天或60天浇筑砼，楼板混凝土和模板、支撑等荷载由上向下传递下来，容易给受力层结构造成伤害，影响结构安全。②后浇带处梁、板内因钢筋较多，给后浇带侧模支设带来不便，加上措施不当，会出现砼流淌到后浇带梁、板模板上。且在后浇带灌充混凝土前，需将两侧混凝土凿毛。如拆除下层模板支撑，会对结构造成伤害，否则后浇带梁、板模板上砼易清理不干净。③后浇带混凝土的干缩极易在新老混凝土的连接处产生裂缝，设置施工后浇带的初衷是防止混凝土裂缝的产生，而后浇带处理不好却在每条后浇带处出现两条贯穿裂缝。④在洒水养护楼层梁板砼操作中往往将水洒在后浇带处钢筋上，又因需2个月后方可灌充后浇带，后浇带内钢筋出现锈蚀，如后浇带处顶板钢筋规格较小，易出现变形，影响工程质量。二、如何做好后浇带质量控制及措施针对工程后浇带施工中存在的问题，并做好后浇带浇灌前的事前控制工作，认真审查高层建筑超长混凝土结构使用后浇带专项技术方案①高层建筑超长混凝土结构施工中使用后浇带与设计院沟通，建议采用膨胀加强带替后浇带，采用膨胀加强带总体而言还是一次浇筑的，根据工程进度情况，认真计算后浇带处梁板砼处集中荷载，选择每几层作为膨胀加强带代替后浇带，加强带的使用不仅消除因多层荷载的传递而造成结构伤害，且能缩短工期，避免了施工中的不利因素。②严格按照方案控制后浇带的浇筑时间，如浇筑时间过早满足不了后浇的要求，过晚浇筑高层建筑后浇带砼，楼层荷载集中较大，都影响工程质量。③认真检查后浇带模板拼缝，浇筑后浇带两侧梁板砼完成后，在砼终凝后提前清理后浇带内砼浆，拆除后浇带内侧模并凿毛，因砼终凝后强度相对较低，大大减少了使用人工，又减小了清理难度。后浇带清理完成后及时安排人员对钢筋防锈处理，并做好防垃圾落入后浇带。2④严格控制膨胀加强带及后浇带砼配合比和养护。膨胀加强带两侧同通常均为微膨胀砼，具体施工要求由设计人员确定。在灌充膨胀加强带和后浇带前审查砼配合比，一般掺加微膨胀剂约为10%，控制好水灰比及水泥用量，后浇带及加强带施工完成后强化对砼的养护，根据方案严格控模板拆除时间，避免出现裂缝。总结：1、但实际操作中必须将模板及支撑拆除后，才能将后浇带梁内的混凝土清理出来（由于混凝土流淌形成），只要拆除模板和支撑就会造成混凝土梁板的下垂，对结构造成伤害。顶板后浇带目的是用来控制梁板裂缝，将混凝土在浇筑前期由于水泥水化热升温膨胀后，在降温过程中产生的拉应力予以消散。然而，在实际施工操作过程中，后浇往往带来一些问题。如果在工程中采用膨胀混凝土加强带技术则可以消除这些问题，并可增强混凝土的强度，加快工期。工程后浇带在施工中存在的问题：1、后浇带的模板在灌充混凝土前不应该拆除，但实际操作中必须将模板及支撑拆除后，才能将后浇带梁内的混凝土清理出来（由于混凝土流淌形成），只要拆除模板和支撑就会造成混凝土梁板的下垂，对结构造成伤害。2、在后浇带灌充混凝土前，需将两侧混凝土凿毛，施工非常困难，而有些结构混凝土与后浇带混凝土浇筑时间间隔数月，新老混凝土的粘结强度很难保证，又由于浇筑时间差，造成这些结构的混凝土的干缩大部分已于后浇带灌充前完成。因此，后浇带混凝土的干缩极易在新老混凝土的连接处产生裂缝。设置施工后浇带的初衷是防止混凝土裂缝的产生，而后浇带处理不好却人为地在每条后浇带处造成两条贯穿裂缝。3、现在施工到17层，按照设计规定后浇带封闭要求必须达到2个月的时间限制，现在只能浇筑6层梁板后浇带，十几层的楼板混凝土和模板、支撑等荷载3全部传递下来，容易给受力层结构造成伤害，影响结构安全。二、膨胀混凝土加强带的应用如果取消或尽早灌充后浇带混凝土，将基本上克服这些诸多困难，给施工带来很多便利。采用以膨胀混凝土加强带取代后浇带的连续浇筑无缝施工技术，通过在有些工程的应用，不仅消除了这些问题，还增加混凝土的密实度，提高了混凝土的强度及抗裂性能。同时缩短工期，效果显著。因此建议主楼18-19层现浇梁板和剪力墙全部采用微膨胀混凝土，梁板后浇带改为膨胀混凝土加强带，这样就能保证20层以上结构的继续施工，而不使荷载继续往下传递，春节前施工的20层以上后浇带，就可以放心的在春节后进行浇筑。抗裂分析1、温升顶板设计强度为C40，配合比设计使用42.5等级普硅水泥，由于水化热引起混凝土内部绝热温升:Tmax=W3Q/(γ3C)式中Tmax———绝热温升(℃),是指在结构四周无任何散热条件、无任何损耗的条件下，水泥与水化合后产生的反应(水化热)全部转化为温升的最高温度;W———每立方米混凝土中水泥的实际用量(kg/m3)，取488kg/m3;Q———水泥水化热(J/kg)，其28天的水化热为450.16×103;C———混凝土的比热,J/(kg3℃)，取0.96×103J/(kg3℃);γ———每方混凝土的重量(kg/m3)，取2450kg/m3。则混凝土水化热引起混凝土内部绝热温升为:Tmax=488×450.16×103/(0.96×103×2450)=93.4℃考虑到顶板为表面二维散热，散热系数为0.3—0.4，则由水化热引起的温升值T1=0.4TmaxT1=0.4×93.4=37.4℃这个工程施工期间的气候为2—12℃，取其平均差值T2=(12-2)/2=5℃2、最大冷缩值混凝土的最大冷缩值为:εmax=а(T1+T2)，а为混凝土线膨胀系数1.0×10-5εmax=1.0×10-5×(37.4+5)=4.24×10-43、混凝土收缩值4混凝土1个月后收缩值ε1可按下面经验公式计算:εy(t)=3.24×10-4(1-e-0.01t)m1m2……m10，式中m1m2……m10为各种因素影响系数。在这里只考虑水灰比和环境湿度影响，取m4=1.21，m7=1.13则ε1(30)=3.24×10-4(1-e-0.01×30)×1.21×1.13=1.15×10-44、混凝土的极限拉伸值混凝土的极限拉伸εp，考虑配筋和徐变影响，按下式计算:εp=0.5Rf(1+P/d)×10-4，其中Rf为抗裂设计强度，P为配筋率，d为钢筋直径，本工程现浇板的配筋率为0.42，钢筋直径为8mm，Rf取2.0εp=0.5×2.0×(1+0.42/0.8)×10-4=1.525×10-4考虑混凝土的徐变影响，偏安全地假设为单性极限的0.5倍，则混凝土最终极限拉伸：εp=(1+0.5)1.525×10-4=2.288×10-45、混凝土的最终变形值则混凝土的最终变形:D=Σi-ε1-εmax(Σi为单位混凝土加HEA膨胀剂后的补偿收缩变形量，取4.10×10-4)D=(4.10-1.15-4.24)×10-4=1.29×10-4由于混凝土的最终变形D=1.29×10-4小于极限拉伸εp=2.288×10-4，所以混凝土不会开裂，可以实施超长结构无缝施工。三、膨胀加强带的设置1、膨胀加强带要求设置在混凝土收缩应力发生的最大部位，一般也就是长度方向的中间位置，本工程设置在原后浇带部位，带宽1.5m，带的两侧上下层钢筋之间设置密目钢丝网，两端分别绑扎在上下层钢筋上，将带内混凝土与带外的分隔开。2、膨胀加强带外墙柱梁板混凝土按设计强度为C40，UEA掺量为10%；带内梁板混凝土按设计要求强度为C45，UEA掺量为10%(等量替换水泥)，从而提高最易开裂部位的混凝土的膨胀率，消除该部位混凝土内的拉应力，避免开裂。带内的比带外的强度提高5Mpa是为提高膨胀加强带的抗拉强度，防止混凝土在最易开裂的部位开裂。见下图1：5图1：顶板膨胀加强带示意图内掺内掺施工缝主楼西段主楼东段密目钢丝网内掺3、在楼层结构混凝土东段施工时，在加强带的东侧用密目钢丝网将梁板混凝土断开，形成施工缝，在混凝土强度达到12MPa后将钢丝网清除，将加强带混凝土清理成直茬并凿毛，清理掉松散的混凝土，浇水润湿并保潮；楼层结构混凝土西段施工，应从西向东浇筑，在离加强带施工缝1.5-2米时停止浇筑C40混凝土，调整混凝土搅拌站的计量，改浇加强带内配合比的混凝土，并将施工缝处的混凝土振捣密实。四、施工的技术控制1、原材料计量计量是保证膨胀混凝土质量非常重要的环节，尤其是膨胀剂及水的计量。膨胀剂采用小筒计量的方法进行添加，以保证膨胀剂添加的准确性。膨胀剂的掺量影响到防膨胀和抗裂效果，水加量过大不仅影响混凝土的膨胀性能，而且会造成混凝土的水化热及收缩加大、强度下降。所以原材料都必须经过准确计量后才能投入搅拌机。2、严格控制混凝土坍落度保证混凝土坍落度不能大于180mm。现场采用定时测量和随时抽查相结合的办法，每半小时测量坍落度一次，若看到坍落度不正常，可随时抽查，做到及时整改。坍落度的测量由秦洪博专人负责。3、加强养护UEA加入普通混凝土中，生成大量的钙矾石，出于钙矾石具有填充、切断混凝土毛细管孔隙的作用，使大孔减少，总孔隙率降低，因而具有增加混凝土的密实度、提高混凝土强度、增强抗裂性和抗冻性等作用。为确保膨胀剂效能的充6分发挥，混凝土浇注后必须采取切实可靠的保温、保湿养护措施进行充分的养护，本工程采用铺设毛毡后浇水，再用塑料布覆盖封闭的办法，养护时间不能少于14天。冬期施工，构件表面不得直接洒水，可采用塑料布保水，薄膜上部再覆盖毛毡等保温材料。4、模板拆除加强带模板及支撑的拆除必须等到上层结构后浇带完成28天并且强度达到100%后，同时拆除这两层和下一层的模板和支架，不得早拆。混凝土配比中12％的水泥用量用UEA微膨胀剂代换。加强带内的砼可在带外砼浇筑完成后随即浇筑加强带不是后浇带,它与其它结构件同时施工,但须加膨胀砼,提高砼强度等级,增大配筋率.通常在不便设置后浇带的时候采用加强带也就是后浇带，只是叫法不同，一样的，其主要作用都是解决混凝土的温度应力，防止混凝土热胀冷缩时产生变形时把板给拉裂！膨胀加强带构造做法同后浇带，不同的是浇筑时间控制在两侧砼浇完后的一定时间（在两侧初凝前）浇筑加强带砼，以释放早期强烈的收缩应力。同后浇带一样一般须加膨胀剂。采用膨胀加强带总体而言还是一次浇筑的，因此避免了象后浇带滞后60天或42天所带来的麻烦与不便因素。膨胀混凝土加强带是一种取代后浇带的连续浇筑无缝施工技术，可以增加混凝土的密实度，提高混凝土的强度及抗裂、防渗性能；同时缩短工期。膨胀加强带要求设置在混凝土收缩应力发生的最大部位，一般也就是长度方向的中间位置，一般在顶板长度和宽度方向上各每间隔730m设一条加强带，带宽1.5m，带的两侧上下层钢筋之间设置Ф6mm钢丝网，网格尺寸为35×35mm，两端分别绑扎在上下层钢筋上，将带内混凝土与带外的分隔开。加强带是后浇带的一种变化形式，即可以与结构同时施工，也可以后浇。加强带是近来设计与施工技术结合的一种超长结构无缝施工（设计）技术。设计时可以在温度应力集中处适当加强，并配合采用膨胀加强带实现超长结构的无缝施工。加强带一般是要求结构混凝土全部掺膨胀剂（掺量较低），在加强带部位增大膨胀剂的掺量，加强带位置一般设在收缩应力集中处。其实质是降低总体膨胀剂掺量，降低造价。加强带是综合考虑造价和施工速度采取的一种折衷方法，如不考虑造价，你把全部结构的膨胀剂掺量提高，完全可以一样满足施工需求。现在有一种新型的加强带设计方案，如一个长60m左右的结构，可以在靠近两端15m处设置两道膨胀加强带，整个结构不需加膨胀剂，只要在膨胀加强带处加膨胀剂就可以了，其造价会比以往施工方法更低。这种施工方法现已得到较大的应用。如果取消或尽早灌充后浇带混凝土，将基本上克服这些诸多困难，给施工带来很多便利。采用以膨胀混凝土加强带取代后浇带的连续浇筑无缝施工技术，通过在某工程的应用，不仅消除了这些问题，还增加混凝土的密实度，提高了混凝土的强度及抗裂、防渗性能。同时缩短工期，效果显著。假如带外采用的是C30混凝土，在设置加强带时，一般设置带宽1.3～83.3m。加强带采用