防水混凝土结构设计与配合比设计探讨.doc

该【防水混凝土结构设计与配合比设计探讨 】是由【书生教育】上传分享，文档一共【17】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【防水混凝土结构设计与配合比设计探讨 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。(总第207期Number1in2007(,罗喜龙,徐卓涛(江门市中建科技开发有限公司,广东江门529040Abstract:-,,-:waterproofconcrete;framedesign;mixdesign纲要:阐述了防水混凝土设计考虑的重点应是防范混凝土开裂的见解从造成混凝土开裂的原因下手,从防水混凝土结构设计,,商议了防范和减少混凝土开裂渗漏的措施。即结构设计人员对付防水混凝土不一样部位的配筋部署作出相应的调整,在满足荷载的前提下,尽量多使用较细而分布较密的钢筋,并对付混凝土的膨胀率作出要求;而配合比设计人员应选择合理的水泥、掺合料、膨胀剂,配制满足膨胀率要求、施工性能优异的混凝土,满足抗裂防水工程的需要。重点词:;结构设计;配合比设计中图分类号::A文章编号:1002-3550-(200701-0081-04StudyonframeandmixdesignofwaterproofconcreteLIUYuan-qiang,LUOXi-long,XUZhuo-tao(JiangmenZhongJianTechnologyExploitationCO.,LTD,Jiangmen529040,China防水混凝土的结构设计与配合比设计商议收稿日期:2006-03-23序言建筑物防水问题素来以来都是困扰建筑界的一大难题,而随着现代建筑向高层化、大型化、功能化方向发展,地下室、大跨度混凝土屋面、大面积变换层、地道、水池(饮用水池、游泳池、污水办理池等要求防水的工程越来越多,建筑物防水技术的研究与商议也就显得特别重要。建筑物防水是一个系统工程,而建筑物的修筑主体———混凝土的自己防水是建筑物防水的最基本保障和前提,如何议论和提高防水混凝土的防水性能是本文所要商议的主要内容。.,但在现行设计规范中,将混凝土的抗渗等级作为衡量混凝土防水性能的唯一标准显然是不当的,因为在试验室中混凝土试件的防水性能,与应用于建筑物整体结构中的混凝土防水性能有着显然的差异,笔者追踪过多例工程,发现在试验室配制及在现场留样的试件均满足抗渗要求的混凝土在浇捣达成后,经常还是出现较严重的渗漏问题,因为混凝土开裂。显然不论抗渗等级多高的混凝土(如达到P8￣P16,一旦浇捣后开裂(有害裂,防水即无从保障,而且严重影响混凝土的长久性、甚至还会造成结构破坏。显然,对混凝土的防水性能的议论不能够只看抗渗等级,以为抗渗等级达到要求就够了的见解存在片面性,因为即使施工单位采用抗渗等级吻合要求的混凝土,并严格按规范组织施工,结果经常还是出现开裂渗漏问题。所以,要提高混凝土的抗裂防水能力,还需要从结构设计和混凝土配合比设计方面作进一步的商议。2混凝土结构渗漏水的原因造成混凝土结构渗漏水的基根源因有以下两点:,抗渗等级不够造成混凝土密实度差,抗渗等级不够的原因,平时是因为混凝土严重泌水、离析或施工时振捣不密实,造成混凝土不平均沉降,甚至出现蜂窝、孔洞等现象。随着混凝土商品化的日益推行,混凝土外加剂及掺合料应用技术的日益成熟,混凝土的施工性能亦有了较大提高,加上施工单位的市场竞争加剧,施工技术日益提高及施工管理更加完满,因为混凝土施工性能及施工单位的施工技术问题,以致混凝土密实度差而造成混凝土渗漏的现象已大为减少。.2混凝土结构开裂以致混凝土开裂的原因,国内外已有大量的文章做了论合用技术PRACTICALTECHNOLOGY81??述,以吴中伟院士为代表的国内专家已经有着较为一致的建议,即当混凝土的最后变形值D>混凝土的极限拉伸值Sk时,混凝土就出现开裂。可用式(1表达[1]:[D=ε2+εr+-Sε2p±C]>Sk(1式中:D———最后变形值(胀缩变形之和;ε2———湿养时期的最大限制膨胀变形;r———弹性伸长;p———塑性伸长;2———限制缩短之和;.——.—徐变;k———极限拉伸值。要使混凝土不出现裂缝,则要求:D≤Sk,D及Sk平时为负值,从上式能够判断,防范混凝土开裂可采用以下几种路子:(1增大混凝土的ε2、ε、rεp值;(2减小混凝土的S2值;(3增大混凝土正向徐变C;(4增大混凝土极限拉伸值Sk。从结构设计角度而言,重点应试虑增大混凝土限制膨胀变形ε2、增大混凝土极限拉伸值Sk;从混凝土配合比设计角度而言,重点应试虑减小混凝土限制缩短之和S2、增大混凝土限制膨胀变形ε2。防水混凝土结构设计商议防水混凝土结构设计除了对混凝土的抗渗等级提出要求(即保证混凝土的密实度达到要求外,重点要考虑如何防范或减少混凝土的开裂,由以上解析,要防范或减少混凝土的开裂,应在混凝土结构中导入足够的膨胀能,形成较大的限制膨胀变形ε2值,以抵抗混凝土的缩短变形,还应采用可行的措施增加混凝土的极限拉伸值,提高混凝土的抗拉裂能力。,目前较为成熟的做法是在混凝土内加入必然量的膨胀剂(主要为钙矾石类膨胀剂,其他还有CaO、MgO类膨胀剂,经过膨胀剂中的Al2O3、SO3与水泥水化产物Ca(。它随着水泥水化反应的不断进行而逐渐增加,有效填充混凝土内的毛细孔,并随着晶体的不断长大在混凝土内产生必然的膨胀应力形成膨胀能。要获取较大的限制膨胀变形ε2值,则要导入较大的膨胀能,即要掺入很多的膨胀剂,生成很多的钙矾石矿物。,其缩短变形特点不一样样,针对不一样混凝土结构的不同缩短变形特点,对混凝土的限制膨胀率作出相应不一样的要求,更有利于防范混凝土结构的开裂。详尽来讲,即要在薄壁结构、大跨度超长结构、大体积结构等收缩变形应力较大的工程中或在同一工程中的急骤变形部位、角隅部位、张口部位、填充部位等缩短应力较集中处,对混凝土的限制膨胀率提出较高的要求,对一般结构提出基本的要求。要使混凝土获取不一样的限制膨胀率,就要求混凝土配合比中膨胀剂的掺量随着混凝土膨胀率的要求不一样而变化,目前在有些结构设计中介绍低掺量(即≤8%或指定掺量是不能取的,因为各厂家的膨胀剂膨胀性能不一样,有的掺7%￣8%即可,有的要掺到10%￣12%才能满足要求,而且不一样的水泥与同一品种的膨胀剂配合产生的膨胀性能也不一样样。所以在防水混凝土的结构设计时,不宜限制或指定掺量,而仅从混凝土的限制膨胀率来作出要求,如GB50119-2003《混凝土外加剂规范》%,设计人员可依照不一样工程或同一工程的不一样部位提出更高的要求(目前,%￣%,但随着膨胀率的加大,混凝土强度会有所降低,而混凝土配合比中膨胀剂的掺量由混凝土配合比设计人员经过试验确定,以达到所设计的混凝土的膨胀率要求为准。,经过合理的配筋部署,.(2表示[3]:Sk=RP/E(2式中:Sk———极限拉伸值;P———抗拉强度;———弹性模量。要增大Sk值需要增大混凝土的抗拉强度RP,减小混凝土的弹性模量E。从素混凝土的角度来讲,混凝土强度提高对增大抗拉强度有必然贡献,但同时也会增大弹性模量,所以对Sk的增大贡献有限。如能采用既能增大混凝土抗拉强度,又能降低混凝土弹性模量的方法,则对增大混凝土Sk值作用显然。目前较好的方法是在混凝土中加入聚合物纤维或钢纤维,可显然降低混凝土的弹性模量E,增加混凝土的抗拉强度RP。但因为使用成本的问题,暂时还没有获取宽泛应用。目前更加现实的方法是商议混凝土结构中的钢筋选材及分布,最好使钢筋的分布更凑近网状,形成必然的“纤维效应”从,实质意义上来讲,就是要求结构设计人员在满足配筋率和结构荷载的前提下,在缩短应力较集中的部位(如地下室壁板、剪力墙拄与板的交界处、大跨度楼板、角隅张口处、结构尺寸急骤变形处、新旧混凝土结构交界处等尽量多设计使用细而分布较密、抗拉强度较高的钢筋,或合适提高配筋率,经过钢筋的韧性作用提高混凝土的抗拉强度、降低混凝土的弹性模量,从而增大混凝土的极限拉伸值Sk。某地下室一侧壁板在刚浇捣完3d后即出现多条贯穿裂缝,经会诊发现主要问题是壁板的钢筋配筋率诚然达到要求,但钢筋选材较粗而分布较疏(间距>20cm,这显然不适应薄壁防水混凝土的结构设计要求,后在另一侧改用细而分布较密(间距<15cm的钢筋,,后再进一步解析发现与混凝土的膨胀率不够相关(经抽检,%<%。防水混凝土配合比设计商议防水混凝土的配合比设计除了要考虑抗渗等级、施工性能外,如何减少混凝土的缩短显得更加重要,即要尽量减小混凝土的各项限制缩短之和S2。,一般混凝土的限制缩短之和平时在(￣×10-4数量级,而一般混凝土的极限拉伸值一般在(￣×10-4范围,所以从理论上讲,在没有补偿缩短等其他措施的情况下,混凝土都会出现开裂。混凝土的缩短又分为自缩短(水化反应,矿物重组,自己体82??表3掺中建AUA膨胀剂江山川泥防火混凝土配合比资料水水泥粉煤灰膨胀剂减水剂砂石膨胀剂占胶凝资料/%初始坍落度/cm1h后坍落度/cm14d水中限制膨胀率/%28d抗压强度/MPa型号规格饮用水江山P?ⅡⅡ级中建AUACSP-￣#/(kg/、松弛/1#/(kg/m319334986/.#/(kg/#/(kg//%初始坍落度/cm1h后坍落度/cm14d水中限制膨胀率/%28d抗压强度/MPa型号规格饮用水江山P?ⅡⅡ级某厂UEACSP-1中砂10￣#/(kg/m319334986/.#/(kg/.、松弛/2#/(kg/#/(kg/#/(kg//%初始坍落度/cm1h后坍落度/cm14d水中限制膨胀率/%28d抗压强度/MPa型号规格饮用水鱼峰P?ⅡⅡ级某厂UEACSP-1中砂10￣#/(kg/m317527595/.#/(kg/.**********..