SY-K膨胀剂技术方案.doc

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宜家家居杭州商场项目

超长结构施工技术方案

龙元建设集团股份有限公司

二零一四年五月十五日

编制依据：

1、《杭州宜家家居商场项目地下室结构图》

2、土建工程施工涉及的现行国家建筑工程质量验收规范和规程：

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011

《混凝土质量控制标准》 GB50164-92

《商品混凝土质量管理规程》 DBJ01-6-90

3、超长结构施工所涉及的有关的标准及工法：

《补偿收缩混凝土应用技术规范》 JGJ/T178-2009

《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119-2003

《混凝土膨胀剂》 GB23439-2009

《补偿收缩混凝土防水工法》YJGF22-92

《超长钢筋混凝土结构无缝设计和施工方法》（专利号：

93117132.6）

杭州宜家家居项目地下室项目超长结构施工技术方案

目录

一、前言 1

二、工程概况及需要解决的问题 1

2.1工程概况 1

2.2工程需要解决的问题 2

三、技术支持 2

四、无缝施工技术简介及理论依据 4

4.1无缝施工技术简介 4

4.2无缝施工理论依据 5

4.2.1抗裂原理 5

4.2.2抗渗原理 6

五、补偿收缩混凝土技术方案 6

5.1膨胀剂技术指标 6

5.2混凝土膨胀率指标 7

5.3无缝施工技术 7

5.3.1膨胀加强带基本规定 7

5.3.2膨胀加强带和后浇带设置 8

5.3.3膨胀加强带浇筑方式 8

六、施工控制技术 10

6.1混凝土材料控制 10

6.1.1原材料要求 10

6.1.2混凝土配合比设计 11

6.2混凝土生产控制 11

6.2.1工作准备 11

6.2.2原材料的计量 11

6.2.3混凝土搅拌 12

6.3施工控制 12

6.3.1混凝土浇灌 12

6.3.2混凝土养护 14

七、经济效益分析 15

八、质量保障与服务 15

一、前言

目前大面积钢筋混凝土结构在车库、商场、工业厂房等建筑中广泛应用，这类结构的平面尺寸往往超过规范规定的不设伸缩缝的极限值。

如果按规范要求设置伸缩缝会影响建筑物的美观及使用功能，不设置伸缩缝又会因施工或使用阶段的温差作用使混凝土结构产生过大的收缩裂缝。

这些裂缝将直接影响钢筋混凝土结构的使用功能，而且结构一旦出现裂缝就极难修复。

目前，由于缺乏对混凝土结构裂缝机理的系统研究，实际工程中往往在设置伸缩缝的位置设置后浇带。

后浇带是一种扩大伸缩间距和取消结构中永久伸缩缝的有效措施，它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝，保留一定时间后，再进行填充封闭，后浇成连续整体的无伸缩缝结构，这是一种“抗放兼备，以放为主”的设计原则。

因为普通水泥混凝土存在收缩开裂问题，后浇带的设置就是把大部分约束应力释放，然后以膨胀混凝土填缝，以抗衡残余收缩应力。

但是后浇带的留置、清理、支模等工序繁多、时间跨度长，施工成本高,数量众多的后浇带难以保证混凝土整体质量，同时后浇带处理不好易成为渗漏的隐患。

大量工程实践证明，后浇带并不能较好地解决混凝土构造物的开裂问题。

在当前钢筋混凝土工程受原材料、外加剂、施工养护等多方面影响，导致裂缝普遍存在，面对这一被工程界视为混凝土“癌症”的难题，必须采取合理、完善的措施，有效避免混凝土自身体积变形等因素造成的结构开裂，提高构筑物的耐久性，延长使用寿命。

自上世纪九十年代初开始，中国建筑材料科学研究院在多年的技术研究基础上，提出了使用补偿收缩混凝土《超长钢筋混凝土结构无缝设计和施工方法》专利技术（专利号：

ZL93117132.6），二十多年以来大量的工程应用证明：

使用补偿收缩混凝土技术是治愈这一“癌症”的有效技术措施，接下来本方案结合工程实际情况对项目设计及施工的原理、方法和过程进行详细说明。

二、工程概况及需要解决的问题

2.1工程概况

宜家家居杭州商场项目，主要经营家居及居家用品。

拟建的宜家家居杭州商场位于杭州市余杭区临平绕城高速公路北侧，西靠乔中路，东临01省道，北接博卡路。

主体建筑为地上三层，地下一层。

地下一层及一层为停车场，二层为高货架区仓库及商场、三层为商场及工作人员办公区。

地下室部分区域按人防设计。

本工程采用钢筋混凝土框架结构，楼板采用桁架式现浇钢筋混凝土的组合板。

地下室防水等级为一级。

基础底板为C35，地下室外墙为C40，地下室底板，外墙及室外部分顶板抗渗等级为P6。

地下室的梁、柱均为C40，顶板为C40；基础垫层用C15；上部结构梁、柱为C40，板为C40。

为确保砼底板，侧墙及顶板在施工和使用阶段不出现有害裂缝，地下室底板外墙及顶板均需掺入膨胀纤维抗裂防水剂。

2.2工程需要解决的问题

a）结构尺寸超长

由于该工程长约220m，宽约138m，平面尺寸大，属大型超长结构，浇注后的混凝土极易产生收缩裂缝，影响整个结构的耐久性及实际使用。

按传统做法须在结构上设置多条后浇带，把整体结构分割成若干块，分别浇注混凝土，待60天混凝土收缩完成后再来填充，这样不但设计、施工复杂，而且结构的整体质量很难保证。

b）整体性防水

超长结构及工程条件复杂，施工技术要求较高。

地下室为现浇混凝土结构，防水要求十分严格，如何做好整体防水是关键。

c）抗裂防渗

地下室混凝土除必须满足强度、刚度、整体性和耐久性外，还存在超长结构裂缝控制及结构防水问题。

所以，如何控制混凝土硬化期间由于水泥水化过程释放的水化热所产生的温度应力和混凝土干缩应力的共同作用，导致钢筋混凝土结构的开裂，破坏结构防水封闭性及耐久性，将成为设计、施工技术的关键。

三、技术支持

SY-K膨胀纤维抗裂防水剂是一种新型高性能抗裂防水剂。

该产品由硫铝酸盐膨胀剂、聚丙烯纤维、防水剂、增强剂等多种功能材料复合而成，产品具有微膨胀性能和阻裂纤维的共同优点、同时还具有高抗裂、高抗渗的超叠加效应。

是一种机理完善、性能卓越的复合材料。

它具有膨胀、抗裂、抗渗、防水等功能，并特别配制了流化、泵送组分，以便加入后可达到现场泵送的功能，并可以根据季节调整其缓凝、早强等作用。

它是根据普通水泥混凝土水化后产生收缩的缺陷，利用掺入膨胀组分，与水泥水化析出的Ca（OH）2作用，形成水化膨胀结晶—钙钒石（水化硫铝酸钙），使混凝土产生微膨胀，随着水化过程的进行，这种膨胀晶体不断发育长大并填充到混凝土的毛细空缝中，使混凝土的密实度大大提高（实验表明SY-K配制的混凝土较普通混凝土的孔隙率大大减少，抗渗能力可提高2—3倍）。

该产品具有以下方面的独特性：

（1）双重保护、双重功效：

SY-K膨胀纤维抗裂防水剂可从物理和化学两方面提高混凝土的抗裂能力，为混凝土提供双重保护，一方面，数量众多的合成纤维产生微细配筋及网状承托的作用，抑制了混凝土的开裂进程；另一方面，膨胀组分与水泥水化产物发生化学反应并产生适度膨胀，可防止混凝土收缩开裂；

（2）阶段抗裂、层次抗裂：

微膨胀剂主要在混凝土硬化过程发生作用，而聚丙烯纤维则主要在混凝土塑性阶段发挥作用。

SY-K膨胀纤维抗裂防水剂将二者复合体现了“阶段抗裂、层次抗裂”科学理念，可达到全程抗裂的目的，它们从不同层面，以不同方式，在不同时段对混凝土作出最有效的贡献；

（3）三重防水机理：

混凝土结构自防水即依靠混凝土本体来实现建筑防水，已被证明为最根本的建筑防水技术，目前广泛采用的结构自防水措施主要包括补偿收缩，增强密实及抗裂防水三种类型。

由多种功能材料复合而成的SY-K同时具备以上三种防水机理，故而比单一的组分具有更高的抗渗防水能力；

（4）SY-K产品掺入混凝土中后，依靠纤维在混凝土中巨大数量的均匀分布，在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系，从而产生一种有效的二级加强效果，并有助于削减混凝土塑性收缩及冻融时的应力。

收缩的能量被分散到每立方米上千万条具有高抗拉强度而弹性模量相对较低的纤维单丝上，从而有效增强了混凝土的韧性，抑制了微细裂缝的产生和发展。

同时，无数纤维单丝的加入可有效阻碍骨料的离析，保证了混凝土早期的均匀泌水性，从而阻碍了沉降裂纹的形成。

实践证明，掺入该产品的混凝土与普通混凝土相比较，其抗裂能力提高75%；

（5）大大提高混凝土的抗渗防水性能。

掺入大量微细纤维可以有效地抑制混凝土早期干缩微裂及离析裂纹的产生及发展，极大减少了混凝土的收缩裂缝，尤其是有效抑制了连通裂缝的产生。

均匀分布在混凝土中彼此相粘连的大量纤维起了“承托”骨料的作用，这样有效降低了混凝土表面的泌水与集料的离析，从而使混凝土中直径为50～100纳米和大于100纳米的孔隙的含量大大降低，可以极大地提高抗渗能力，与普通混凝土相比较，抗渗能力提高60%～75%；

（6）增强抗冲击及抗震能力。

加入该产品的混凝土凝固后，握裹水泥的高强纤维丝相粘为致密的乱向分布的网状增强系统，增强了机体对集料的固着力，从而提高了耐磨性能，有利于防止并控制微裂缝的产生和发展，增加混凝土的韧性，提高极限拉伸率。

纤维产品的独特表面处理工艺使得纤维可以和水泥基料紧密的粘合在一起，极大的保持了混凝土的整体强度。

混凝土受到冲击时纤维吸收大量的能量，从而有效的减少了集中应力的作用，阻碍混凝土中裂缝的迅速扩展，增强了混凝土的抗冲击及抗震能力。

四、无缝施工技术简介及理论依据

4.1无缝施工技术简介

针对本工程的具体特点，建议使用补偿收缩混凝土实现超长无缝结构施工的技术，提高混凝土整体质量，并且可以实现良好的综合效益。

该技术在中国建筑材料科学研究院的倡导下，自上世纪九十年代末开始已经被广泛运用，取得了良好的技术、经济效益，并由此产生了行业标准JGJ/T178-2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》。

针对本工程实际情况，提出在该工程地下室部位中掺加SY-K膨胀纤维抗裂防水剂配制补偿收缩混凝土进行超长结构无缝施工，从而实现良好的抗裂、抗渗效果。

在普通水泥中加入一定掺量的SY-K膨胀纤维抗裂防水剂时，拌水后反应使混凝土产生适度的膨胀，膨胀混凝土在钢筋和邻位的约束下，在结构中建立0.2～0.7MPa的预压应力，这一压应力可抵消在硬化过程中产生的收缩拉应力，或使其小于混凝土的拉伸极限，从而防止混凝土的收缩开裂。

用SY-K膨胀纤维抗裂防水剂配制成补偿收缩混凝土在限制状态下（钢筋或邻位限制）产生一定量的限制膨胀率，而这个限制膨胀率在工程应用中非常重要。

当限制膨胀率数值大，自应力值高，其补偿收缩防裂的能力就强，反之，其防裂抗渗的能力就弱，因此，限制膨胀率是建筑结构防裂抗渗的重要参数，因为补偿收缩混凝土经过7～14天的潮湿养护后达到设计的限制膨胀率后，就进入使用状态，依靠达到的限制膨胀率和自应力值，来补偿此后的各种收缩，使结构的收缩应力得到大小适宜的补偿，从而控制裂缝的出现，达到防止开裂，提高抗渗能力的目的。

4.2无缝施工理论依据

4.2.1抗裂原理

超长结构温度收缩、干燥收缩应力集于构件中部，为防裂而在此部位设膨胀加强带，以较大膨胀应力补偿温差、干缩收缩应力，膨胀加强带是超长结构连续施工而认为采取的措施，是一个“假缝”。

膨胀加强带可根据现场情况确定整体连续浇筑或局部连续浇筑。

补偿混凝土在硬化过程中产生膨胀作用，在钢筋和邻位约束下，钢筋受拉，而混凝土受压，当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时，