氧化镁膨胀剂在某地下防水工程中的应用.docx

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1、引言混凝土是一种典型的脆性材料，在浇筑硬化过程中，会发生温度、干燥和化学等各种收缩， 在收缩过程中，其体积会发生变化，受钢筋、边界等约束的混凝土产生拉应力，其一旦超过 其极限抗拉强度，便会导致混凝土开裂，混凝土开裂将可能严重影响混凝土的使用性能， 降低其结构使用效果和缩短混凝土使用寿命041。游宝坤等研究发现，采用补偿收缩混凝 土技术可以有效补偿混凝土收缩,控制混凝土收缩产生的裂缝,使其自身具备抗渗防水性能。 目前常用的膨胀剂中，氧化镁类膨胀剂具有水化速率可调控、延迟性微膨胀和水化产物稳定 的性能，其膨胀时间能与混凝土收缩速率相匹配，从而有效防止混凝土开裂，提高混凝土耐 久性6-叫本文针对某地

2、下防水工程中的混凝土开裂风险，采用FQY氧化镁膨胀剂配制补偿 收缩混凝土，探究其在混凝土结构自防水中的应用并为其他相似工程提供借鉴。1、工程概况江西省某医院医疗卫生用地约8万m2,项目建设规划用地面积13.3万m2 ,总建筑面积 281989.43m2 f其中地上建筑面积204739.53r2,地下建筑面积为75966.90r2,地下一 层，防水等级为二级；底板板面标高-6.10Om ,基础埋深7.6m ,抗浮设防水位为绝对标高 22.650m（相对标高-3.15Om ）地下室外围侧墙高43m侧墙厚350mm ,顶板厚350mm , 底板厚500mm ,其中2#住院楼楼底板厚150Omm ,地

3、下工程底板、外墙均采用掺入FQY 氧化镁膨胀剂的C35P6补偿收缩混凝土。该项目的难点有（1 ）2#主楼筏板厚度达150Omm , 为大体积混凝土，浇筑后，胶凝材料在水化过程中释放大量热，由于混凝土的导热性较差, 混凝土内部集聚大量热量不能散发，在外界环境或混凝土内力的约束下，极易产生温度收缩 裂缝；（2 ）墙体尺寸相对较薄且跨度较大，混凝土浇筑完后温度上升和下降速率均较快， 且新浇筑墙体混凝土受到墙体内部钢筋、底板以及临近老墙的约束，开裂风险大；（3 ）项 目区域地下水丰富，水位高，混凝土振捣不密实或开裂极易出现渗漏水现象。2、原材料及配合比水泥：P-O 42. 5水泥；粉煤灰：H级粉煤灰；

4、粗骨料：53L5mm连续集配碎石，含泥量V 1%;细骨料：机制砂与河砂混合使用，含泥量3%；减水剂：聚竣酸减水剂；FQY氧化镁膨 胀剂：武汉三源特种建材有限责任公司生产。为控制混凝土的收缩，在满足设计要求和工作 性能的前提下，经过大量试验对混凝土配合比进行优化，最终确定满足要求的混凝土配合比 见表1。其中，MgO含量80%,混凝土坍落度控制在(18030) mm表1 C35P6混凝土配合比kgm3水水泥粉煤灰碎石砂氧化镁膨胀剂减水剂1683208098087532123、混凝土施工过程控制3.1现场施工控制新拌混凝土拌合物应具有良好的和易性运到现场的新拌混凝土坍落度满 足施工要求。混凝土拌合物

5、的坍落度应在浇筑地点取样检测。混凝土浇筑层高度应根据结构 特点、钢筋疏密决定，混凝土分层浇筑时，每层混凝土的厚度应符合规范要求。在振捣上层 混凝土时，应插入下层内50mm左右，以消除两层间的接缝。同时在振捣上层混凝土时， 要在下层混凝土初凝前进行。使用插入式振动器时，应做到“快插慢拔，在振捣过程中， 宜将振动棒上下略为抽动，以使混凝土上下振捣均匀。每一插点要掌握准振捣时间，过短不 易密实，过长能引起混凝土产生离析现象；应由低处逐渐向高处移动，以保证振动密实。- 般应视混凝土表面呈水平，不再显著沉降、不再出现气泡及表面泛出灰浆为准。3.2混凝土养护底板和顶板养护：现场混凝土浇筑完成后，一般采用二

6、次抹面+测量放线覆 盖毛毡洒水保湿养护，根据实际情况，养护时间为728d.下雨或者天气变化时，优先覆 盖薄膜，再进行测量放线覆盖毛毡并辅以洒水养护。侧墙养护：地下室侧墙在混凝土浇筑完后，要在23d左右拆模，且拆模时一次性完成。拆模后，采用覆盖毛毡保温养护+洒水保 湿养护，洒水频率以保持毛毡处于湿润状态即可，注意侧墙内夕M则均需进行保湿养护。4、数据监测分析及项目效果在底板和侧墙厚度中心位置埋设VWS-15型振弦式应变计,底板表层和底层埋中心位置设 温度传感器，侧墙迎水面表层埋设温度传感器。当混凝土内部的应力发生变化时，应变计同 步发生微小变形，通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而

7、改变振弦的振动 频率，通过电磁线圈测量其振动频率，并经过电缆传输至读书装置，即可得到该部位混凝土 的应变量和温度值阴。综合考虑不同结构部位混凝土开裂风险，选取开裂风险较大的2个区 域进行分析，即2#楼底板（板厚1500mm ）和侧墙（墙高4.3m ,墙厚350mm ）,如图 1图4所示。6050403020IoP8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34表层温度 中心温度 底层温度 环境温度%70龄期/d图1底板温度变化曲线由图1可知，2#楼底板混凝土入模温度为23。（：，经过53.4h后中心温度到达峰值58.4 ,温升值约为35 ,小于50 ,到达温峰后

8、开始降温,经过26d降至环境温度27,平均降温速率为1.23oCd小于2。（：川,中心温度与表层温度最大温差出现在温降阶段为16,小于25。0温升值、降温速率和里表温差均符合温控指标【期。底层温度和表层温度与中心温度变化规律一致，但表层温度由于受环境温度影响较大，温度散失较快。心层境中表环度度度 温温温6050403020100龄期/d图2侧墙温度变化曲线由图2可知，侧墙混凝土入模温度为24,经过20.1h后中心温度到达峰值53.7 ,温升值为23.7。到达温峰后经过3.4d降至环境温度26。平均降温速率为8.1oCd ,外墙相 对较薄，混凝土浇筑完后升温及降温速度均较快。54003210 2

9、 4 68 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34龄期/d图3底板中心应变变化曲线400由图3、图4可知，混凝土应变变化曲线变化趋势与其对应的温度变化曲线相似，达到峰值 后缓慢下降，直至小幅平稳波动。由于混凝土早期温升和温降的影响，导致应变曲线出现峰 值，后期随着混凝土温度接近环境温度，混凝土内部的应变趋于稳定，底板和侧墙的应变值 分别为146w和110 ,说明混凝土处于微膨胀状态，FQY氧化镁膨胀剂有效补偿了混凝 土的收缩。采用FQY氧化镁膨胀剂配制补偿收缩混凝土，在严格的施工过程质量控制和项 目各方的积极配合下，保证了 FQY氧化镁膨胀剂的性能得到最大发挥，对已完工的底板、 侧墙进行排查，底板51000m2出现裂缝为0条；侧墙720m出现裂缝为8条，底板和侧 墙整体应用效果良好。结论(1)江西省某医院地下工程采用FQY氧化镁膨胀剂配制补偿收缩混凝土，在边界以及钢 筋约束的情况下，当混凝土温度趋于环境温度时，底板和侧墙应变值分别为146x 110 ,此时混凝土内部仍处于微膨胀状态，说明FQY氧化镁膨胀可有效补偿混凝土的收缩，其 在底板和侧墙混凝土结构中取得了良好应用效果。(2)混凝土裂缝控制不仅需要对材料进 行控制，而且需要对混凝土施工过程进行把控，从混凝土生产、运输、浇筑、拆模、养护全 过程进行监督，才能有效的控制裂缝产生。