工艺工法QC仿钢-聚丙烯纤维自防水膨胀混凝土施工工法.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流工艺工法QC仿钢-聚丙烯纤维自防水膨胀混凝土施工工法.精品文档.目录1前言102工法特点103适用范围114工艺原理115施工工艺流程及操作要点126材料与设备207质量控制228安全措施259环保措施2610效益分析2611工程实例28有机仿钢-聚丙烯复合纤维微膨胀混凝土自防水施工工法1前言现代高新混凝土工程中,随着建筑构件向大体积、大面积、形状复杂多样的方向发展,向地下空间开发利用,混凝土内的应力大而复杂,导致裂缝的出现亦较以往多得多,使纤维混凝土得到越来越广泛的应用。有机仿钢-聚丙烯复合纤维自防水混凝土是将仿钢纤维和聚丙烯纤维两种不同尺
2、寸的纤维按一定比例混合掺入混凝土中。两种纤维在不同的受荷阶段和不同的结构层次发挥增强增韧作用,比不掺或单掺某种纤维具有更高的抗压、抗拉、抗折强度和更好的抗冲磨性能、耐久性,有机仿钢纤维是一种可用于代替钢纤维的新型增强增韧材料,与钢纤维相比具有耐腐蚀、易分散、易施工、拌合设备无损伤,重量轻以及价格相对低廉等特点,结合以上特点通过优化复合纤维混凝土配合比、采取先进的施工工艺可实现地下超长无缝混凝土结构自防水。从目前技术角度看,内外防水层治标不治本,而结构自防水混凝土治的是本,提高了防水的内在质量,是百年大计的问题。本工法是根据我公司承建的抗裂抗渗要求较高的多个地下室钢筋混凝土结构自防水工程实践,总
3、结出一套减少裂缝、避免渗漏发生的整套施工技术,并得到了有关专家的鉴定通过,具有明显的经济效益和社会效益,为使该施工技术得到较好的推广应用,拟定本工法。2工法特点2.1利用仿钢纤维和聚丙烯复合纤维优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能和膨胀剂 “补偿收缩”、高效减水剂“增强密实”三重防水机理,以及一系列施工技术,来控制混凝土结构裂缝的产生,提高结构的整体性、抗渗性、并提高了结构的抗震能力。2.2通过优化混凝土配合比大大减少了水泥用量,节约了材料,并大幅度降低了厚大体积混凝土中心温度,可以不用预埋冷却水管。减少了施工工序,加快了施工进度,节约了成本。2.3采用一次连续浇注大体积施工,施
4、工方便工序环节交叉少,连续均衡施工,不需重复施工及施工缝处理,避免了冷缝的产生,增强整体抗渗等级。2.4由于本工法采用无缝施工技术省去了后浇带设置,增强了混凝土结构的整体性,提高了抗渗等级。从而加快施工进度。2.5有机仿钢-聚丙烯复合纤维混凝土自防水结构可提高结构的使用寿命,节约后期运行成本和维护成本,减少了用户投诉和索赔。2.6使用自防水结构,不需要内外防水处理及各种找平抹灰、保护层防护、减少土方开挖量。大大节约工程成本,提高施工效率,可缩短施工周期30%以上。2.7有机仿钢-聚丙烯纤维混凝土的施工工艺根据常规混凝土的常规工艺稍加改进即可,混凝土的各种骨料、外加剂和水泥都不会有任何冲突。施工
5、工艺上没有特殊的要求,不必增加特殊的设备,易于掌握,施工质量容易保证。2.8充分利用仿钢纤维和聚丙烯纤维的优点,并互相弥补对方的缺点,使这两种纤维在不同的受荷阶段和不同的结构层次发挥增强增韧作用,使混凝土的各种物理力学性能得到最大限度的提高。3适用范围本工法适用于当前工业与民用建筑有抗裂、防渗、耐久性要求较高的结构自防水工程。如地下空间开发利用、大型水池、人防工程、大体积混凝土工程、高层建筑等各种高强高性能混凝土。4工艺原理4.1仿钢纤维与聚丙烯纤维组成三维乱向支撑网,在一定程度上弥补了混凝土的初始缺陷,增强了基体的抗拉能力:两种纤维缠绕在一起,在承受弯曲拉伸荷载时产生“纤维连锁”效应,更大程
6、度地提高了试件的抗拉、抗弯强度;在裂缝扩展过程中,仿钢纤维与聚丙烯纤维先后起阻裂的主导作用,对裂缝的扩展进行全过程抑制,明显地增大了基体的韧性;同时复合纤维在水泥基体中形成了空间网络结构,减小了纤维间距,产生了诸界面层和诸界面效应在三维空间上的叠加强化效应,在水泥基结构形成和受力过程中,不同尺度和不同性质的纤维在相应的结构层次上发挥作用,在性能上互补,使得复合纤维有效地增强了混凝土的抗渗性、耐久性,体现了两者的正交混杂效应。4.2为了抵抗混凝土在收缩时产生的应力,达到防止和减少收缩裂缝的出现,在混凝土中掺加膨胀剂,使混凝土产生适量的膨胀,在钢筋和临位限制下,在钢筋混凝土中建立一定的预压应力,可
7、大致抵消混凝土收缩时产生的拉应力,防止混凝土开裂。在采取措施的情况下实现无缝施工技术。提高了混凝土的整体抗渗性及耐久性。4.3混凝土结构自防水即依靠混凝土本身来实现建筑防水,已被证明为最根本的建筑防水技术,本工法混凝土结构自防水为三重防水机理主要包括抗裂防水、补偿防水、增强密实性防水。5施工工艺流程及操作要点5.1仿钢-聚丙烯纤维自防水混凝土搅拌工艺流程配合比输入配合比复核掺合料计量水计量外加剂计量砂计量纤维定量高速搅拌砼质量检查出厂纤维投入检验合格投料搅拌水泥计量碎石计量不合格投料搅拌5.2仿钢-聚丙烯纤维自防水混凝土施工工艺流程钢筋绑扎纤维混凝土搅拌混凝土运输模板支设技术复核混凝土试配纤维
8、混凝土养护混凝土施工方案与技术交底纤维混凝土浇筑坍落度测试5.3施工操作要点5.3.1施工准备施工准备主要包括配合比设计、拌合物试验、模板支设与验收、钢筋安装与验收、材料与设备准备、施工人员安排、方案编制、培训与交底。1配合比设计 根据具体工程的结构和使用功能要求进行配合比设计,一般可根据混凝土强度等级确定水泥、砂、石、外加剂、掺合料和水的配比,然后根据不同的使用要求(抗裂性、抗冲磨性或耐久性)侧重点确定仿钢纤维和聚丙烯纤维的掺入量。根据实验研究和工程经验,混杂纤维混凝土的各组分中,混杂纤维、水胶比、粉煤灰的掺量变化对混凝土的工作性、强度和耐久性影响较大,膨胀剂、减水剂、砂率、用水量对混杂纤维
9、混凝土的强度及耐久性影响较小,可在允许范围内取较大值,以获得较好的施工性能即工作性。为保证仿钢、聚丙烯纤维与基体有效结合,宜选用较小粒径的骨料,一般最大粒径10-20mm。从综合提高混凝土的抗压、抗拉、抗折强度和抗冲磨性、耐久性来考虑,混杂纤维混凝土的最优配合比为:仿钢纤维0.3%-0.9%(折合每m3混凝土掺量39kg),对抗裂、抗渗要求高的部位,掺量相对高一些,可取上限值。聚丙烯纤维体积比以0.05%和0.1%为宜,折算为纤维重量为立方米混凝土掺量0.8-1.4kg。对抗裂、抗渗要求高的部位,掺量相对高一些,可取上限值。水胶比:0.36;粉煤灰掺量(重量比):20%;砂率:38%;用水量:
10、200kg/m3;膨胀剂:6%减水剂:1.2%(高效减水剂)2 拌合物试验正式浇筑仿钢-聚丙烯纤维混凝土前应按普通混凝土拌合物试验方法gb/t50080-2002进行拌合物试验,拌合物试验的内容为纤维对拌合物的含气量、坍落度随时间变化特性、初凝和终凝时间以及泌水速度等的影响。通过拌合物试验确定混凝土拌合物的性能指标,作为确定施工工艺的依据。3 模板支设与验收模板支设按常规做法,要保证模板及其支撑系统的强度和稳定性,模板的几何尺寸和平整、垂直度按照现行混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)进行验收应达到合格标准。4 钢筋安装与验收钢筋制作与安装按常规做法,按照现行混凝土结构工
11、程施工质量验收规范(GB50204-2002)进行验收应达到合格标准。5 材料与设备准备见本工法第6章材料与设备6 施工人员安排商品混凝土:混凝土输送泵操作工1人,指挥工1人,混凝土布料工2人,混凝土摊铺工3人,振捣工2人,抹面工3人,养护工1人。7 方案编制、培训和交底施工前编制仿钢-聚丙烯纤维混凝土专项施工方案,对工人进行培训和交底,使工人熟练掌握仿钢-聚丙烯纤维混凝土施工与普通混凝土施工的不同之处,如纤维的分散和混凝土投料顺序、混凝土的搅拌时间、输送、浇筑、振捣、收面等工序应注意的问题。5.3.2纤维分散 纤维混凝土搅拌时的投料顺序很重要,必须先把仿钢-聚丙烯纤维与水经高速搅拌均匀后,再
12、投放其它材料,保证纤维分散均匀性;若改变投料顺序,会造成纤维结团,使纤维不能均匀分布,影响混凝土性能。5.3.3投料搅拌一般商品混凝土的搅拌站均能满足配制仿钢-聚丙烯复合纤维混凝土的搅拌,如采用自拌混凝土,宜采用高速强制式搅拌机搅拌。合成纤维混凝土投料顺序为:水纤维外加剂骨料水泥、掺合料。搅拌时间宜比普通混凝土延长3060s,并严格控制混凝土的搅拌时间。先将复合纤维加入水中高速搅拌30s,纤维和水搅拌后随机取样,如纤维分散成单丝,并分布均匀,在不停机的状态下,加入其它材料与其混合,再搅拌3060s。如发现纤维仍有结团,应延长搅拌时间。搅拌混凝土前,宜将搅拌筒充分润滑。搅拌第一盘时,宜按配合比减
13、少粗骨料用量。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料,更不得采取边出料边进料的方法进行搅拌。混凝土搅拌中必须严格控制水灰比和坍落度,未经试验人员同意严禁随意加减用水量。5.3.4混凝土运输通过拌合物试验表明,同样条件下混凝土掺入仿钢纤维和聚丙烯纤维后坍落度降低约10-30%且坍落度随时间损失较快,特别是在30min后损失速度加快。所以应尽量缩短混凝土的运输时间,优先选用现场集中搅拌,如选用商品混凝土应控制混凝土搅拌站与浇筑现场的距离,使混凝土自搅拌机出料至浇筑现场的运输时间不宜超过30min。严禁在拌合料中二次加水。运输过程中如出现离析现象应进行二次搅拌。5.3.5混凝土浇筑、振捣、抹面仿钢-聚
14、丙烯复合纤维混凝土的浇筑、振捣、抹面与普通混凝土基本相同。通过拌合物试验表明,混凝土中掺入仿钢纤维和聚丙烯纤维后,混凝土的初凝时间提前1-1.5h,终凝时间也有所提前,同时,纤维的掺入减少了塑性混凝土表面的析水,表现为泌水率下降,泌水推迟20min开始,提早30min结束,混凝土的坍落度降低约10-30%,且随时间损失较快,特别是30min后损失速度加快。针对仿钢-聚丙烯纤维的以上特点,对混凝土的浇筑、振捣、抹面工艺做以下改进:1 对第一车混凝土要进行开盘鉴定,满足设计要求后方可大面积浇筑。2 采用地泵或汽车泵浇筑。混凝土的塌落度因为掺入仿钢纤维和聚丙烯纤维而有所降低,但这并不表示混凝土的和易
15、性降低了,因为坍落度指标不能全面的表征和易性。坍落度降低现象是由纤维掺入产生特殊触变效果,会影响拌和物的静态流变现象,如坍落度降低、泌水性降低、粘聚性提高。由于纤维并不增大混凝土的摩擦系数,掺纤维的混凝土虽然坍落度降低,但仍可保持与同配合比普通混凝土相似的泵送性。所以不必特意增大混凝土的塌落度,特别是严禁加水。如混凝土的可泵性较差时,可在征得建设单位、监理单位工程师的同意下,适当增加减水剂的掺量。3 在浇筑第一盘仿钢-聚丙烯纤维混凝土前,应用水将运输罐车、塔吊的料斗、滑槽、串筒、泵管、原浇筑面和模板进行湿润,尽量保证混凝土的工作性能。4 混凝土下料不宜太快,一般将混凝土堆高2-4cm,用插入式
16、振动器振捣后,再用平板振动器振动、抢平。一般采用一刮、二滚、三纵、四抹的方法,确保表面的平整度。混凝土入模后应停留10-20min,再进行振捣,这样混凝土平整度和密实度较好,且混凝土浆充分泛出,把纤维埋在混凝土中。振捣器应比浇筑普通混凝土时多1-2个,振动棒的操作要做到“快插慢拔”,以便更有效的排出砼中的气体,使之更加密实;振动棒插点应均匀有序,插点间距宜为500mm左右,每点振捣时间宜为5s-15s 左右,以砼面不再下降,表面出现浮浆为止。5 仿钢-聚丙烯纤维混凝土较为粘稠,表现在插入式振捣器振捣时的穴坑复平时间较长,收面要适当加强。在纤维混凝土浇灌1-2小时,必须对混凝土进行二次振捣,并对
17、纤维混凝土表面拍打振实。收浆是仿钢-聚丙烯纤维混凝土很关键的施工工艺。在施工过程中,应根据当时天气的冷热状况,风力大小等具体情况进行收浆,收浆过早或过晚,都有可能影响平整度或出现早期裂缝等。最后一次抹面应在刚初凝,并在终凝前完成,目的是将表面裂纹全部消除。6 仿钢-聚丙烯纤维混凝土必须连续浇筑,不得出现冷缝。每次倒料必须相压15-20cm,使仿钢-聚丙烯纤维混凝土的浇筑保持整体连续性。5.4膨胀混凝土加强带的应用 5.4.1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,引起漏水。如果取消或尽早灌充后浇带混凝土,给施工带来很多便利。采用以膨胀
18、混凝土加强带取代后浇带的连续浇筑无缝施工技术,通过本工法在工程的应用,不仅消除了这些问题,还增加混凝土的密实度,提高了混凝土的整体强度及整体抗裂、防渗性能。 5.4.2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,在长度和宽度方向上各每间隔30m 设一条加强带,带宽1. 5m ,带的两侧上下层钢筋之间设置6mm 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。 2如膨胀加强带外混凝土设计强度为C35 ,膨胀剂掺量为6%(等量替换水泥) ,则带内混凝土设计强度为C40 , 膨胀剂掺量为12 %(等量
19、替换水泥) 。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,带内掺膨胀剂量比带外混凝土膨胀剂提高6%,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。 5.5大体积混凝土“综合温控”施工技术混凝土中掺入仿钢-聚丙烯纤维和膨胀剂、减水剂、掺合料及一系列温度计算、测试、养护等“综合温控”施工技术,在地下大体积混凝土施工中取得良好效果。大大减少了水泥用量,并大幅度降低了混凝土中心温度,可以不用预埋冷却水管。5.5.1大体积混凝土设计工作中应重点做好水化热曲线的优化工作。1水泥:大体积混凝土施工应采用低热水泥(优先选用矿渣水泥
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