[摘要] 本文簡要介紹了浙江大學紫金港校區宿舍樓的特大型地下室(420m ×75m ×4m) 設計采用了PP 聚丙烯纖維與TEA 膨脹劑復合的F -TEA 膨脹混凝土,由于纖維與TEA 膨脹劑的復合效應,其抗裂工程性能是互補的,因而具有更有效的混凝土抗裂安全度。
[關鍵詞] 聚丙烯纖維;TEA 膨脹劑;抗裂安全度
[關鍵詞] 聚丙烯纖維;TEA 膨脹劑;抗裂安全度
浙江大學紫金港校區的宿舍樓設計有很大的地下室(420m ×75m ×4m) ,從設計的抗裂安全度考慮,應采取有效措施,保證地下室混凝土不開裂,為此采用了PP 纖維復合TEA 膨脹劑(F -TEA) 摻入混凝土的做法,利用兩種材料各自抗裂性能(物理、化學) 的互補,達到了保證地下室混凝土不裂的目的。
1 設計要求
1.1 抗滲要求
該地下室很大,而墻板厚度僅300mm ,由于混凝土的毛細作用,普通混凝土的自防水能力不足(在S6 以下),加入F-TEA 后,因為TEA 膨脹劑本身的抗滲能力很高( S20) ,其中的纖維更可提高抗滲能力40 %以上,其防滲是有保證的,而且防水規范要求地下室外墻仍需有防水層(防水涂料),因而抗滲有絕對的保證。
1.2 抗裂要求
1.2 抗裂要求
混凝土在澆筑后(3～7 天) 處于塑性或半塑性狀態,其抗裂能力很低,單用膨脹混凝土有時仍不能防止塑性裂縫的發生,混凝土后期仍有收縮的現象,經過大量工程的試驗應用, PP 纖維能較可靠地防止塑性裂縫的發生。
加入纖維后,在1m3 混凝土內均勻分布有3000 多萬條抗裂纖維,可以促使原生裂縫或次生裂縫不致發展,由于纖維分布的均勻性可使裂縫趨于尖滅或微細化,不致產生貫穿墻體的有害裂縫。
實際工程中已有一些用PP 纖維摻入混凝土做好地下室的工程,由于目前尚沒有國家的相應規范可循,小試樣試驗又沒有明確數據表明其抗裂指標,因此設計時只能憑經驗(如1m3 摻入01 8kg 至112kg 不等) 。而膨脹混凝土有國家規范( GB 50199 -2003) ,因而可依據膨脹劑標準(J C 476 -2001) 生產F-TEA (纖維復合) 膨脹劑。纖維以聚丙烯為多(如Dula 纖維),應具有良好的分散性。
1. 2. 1 后澆帶
為使混凝土于施工期間(30～60 天) 有一定的收縮,以減少后期的收縮,從而使抗裂更有保證,一般每隔40～50m 可設一后澆帶(800mm) ,30 天后于后澆帶內澆筑膨脹混凝土,如于
60 天后澆筑則更好。420m 長的側墻,預計有170mm 的收縮量,采用澆筑后澆帶的辦法可減少預計40 % ×170 = 68mm 的收縮,尚有102mm 的收縮量將依靠F -TEA 纖維膨脹劑的補償收縮作用。
1. 2. 2 伸縮縫
地下室混凝土施工回填后置于土、水包圍之中,一般年溫度變幅不大。為慎重起見,本工程地下室仍設有伸縮縫(間距50m) ,以防不測。
1. 2. 3 構造鋼筋
地下室墻體配筋遵照細而密的原則,要遵照GB 50119 -2003 的鋼筋加密要求施工。
2 施工的要求
要有施工的良好配合才能做好地下室混凝土工程,避免產生大量的裂縫。
2. 1 施工水泥
2. 1 施工水泥
要考慮選用與膨脹劑(TEA 膨脹型防水劑) 適應性好的水泥,可以充分發揮膨脹劑的作用。
2. 2 混凝土級配
要有施工單位配合混凝土的監控,控制F -TEA 膨脹劑的使用量(纖維用112 kg/ m3 ,TEA 用7%摻率),是對膨脹率的保證。
該工程地下室全部使用F -TEA 纖維膨脹混凝土,均由商品混凝土公司供應。
2. 3 溫度控制
地下室墻板較薄,而底板局部較厚(1m 以上),仍應嚴格控溫不致超過25 ℃溫差控制的要求。
2. 4 濕度控制
2. 4 濕度控制
施工期(14 天) 保證混凝土濕養護是做好混凝土的關鍵, 不要認為已用了纖維膨脹劑就可以高枕無憂了,因膨脹劑加入混凝土后需有相當多的水分才能發展膨脹率,特別是早期(3 天內) 濕養護很重要。
3 結語
(1) 選用纖維、膨脹劑均很重要,市場上材料品目繁多,而F -TEA 纖維膨脹劑在大型地下室中的應用提供了成功的實例。
(2) 施工的質量(膨脹率) 控制很必要,在保證施工質量的前提下在特大型地下室中使用F -TEA 纖維膨脹劑未見任何裂縫。
(3) 纖維復合膨脹劑的出現為抗裂設計提供了一種新的選擇,從抗裂安全度考慮是合理的,但會增加一定的造價。
參考文獻
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[2]龔益等. 杜拉纖維在土建工程中的應用[ M]. 北京機械工業出版社,2002:
[3]龔召熊. 水工混凝土的溫控與防裂[M]. 北京:中國水利電力出版社,2000
[作者簡介] 史美東(1971 —),女,副教授,碩士,主要從事建筑結構、巖土工程的教學、科研工作。
