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中国妇女儿童博物馆地下工程混凝土裂缝控制技术.pdf
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1、2 0 1 2年第 1 期 1月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA C ONC RE T E AND C E MEN T P RODUC T S 2 01 2 NO 1 J a n u a r y 中国妇女儿童博物馆地下工程混凝土裂缝控制技术 吴会 阁 , 王 晓中 。 ( 1 石家庄经济学院 工程学院, 0 5 0 0 3 1 ; 2 河北省水资源可持续利用与开发 重点实验室 , 石家庄 , 0 5 0 0 3 1 ; 3 北京可耐可特新材料有限公司, 1 0 0 0 4 1 ) 摘 要 : 介绍 了中国妇女儿童博物馆地 下工程 混凝土的裂缝控 制技 术 , 通过方案 的对比及
2、论证 , 最终确定混凝 土采 用 6 0 d强度评 定标 准, 在配比上加大掺合料 用量, 不采用膨胀 剂, 采用部分粒化 高炉磨细矿渣粉 , 并在施 工中采 取切 实、 有 效的“ 跳 仓法” 工 艺, 使 工程质量达到 了高标准。 关键词 : 地下混凝土 ; 裂缝控制 : 掺合料 ; 工程质量 Ab s t r a c t :C o n c r e t e c r a c k s c o n t r o l t e c h n o l o g y f o r u n d e r g r o u n d e n g i n e e rin g i n t h e C h i n e s e
3、mu s e u m o f w o me n a n d c h i l d r e n i s i n t r o d u c e d T h r o u g h t h e c o mp a ris o n a n d d e mo n s t r a t i o n o f t h e s c h e me ,i t i s fi n a l l y c o n fi r me d t h a t 6 0 d a y s c o n c r e t e s t r e n g t h e v a l u a t i o n s t a n d a r d i s u s e d , t
4、 h e a mo u n t o f a d mi x t u r e s i n mi x p r o p o r t i o n i s i n c r e a s e d , t h e e x p a n s i v e a g e n t i s c a n c e l l e d ,t h e p a r t i a l g r o u n d g r a n u l a t e d b l a s t f u r n a c e s l a g p o w d e r i s u s e d a n d the p r o c e s s o f p o u r i n g b
5、 y s e p a r a t e s t ri p s i s t a k e n d u rin g t h e c o n s t r u c t i o n t o ma k e t h e e n g i n e e ri n g q u a l i t y b e c o me h i g h l e v e 1 Ke y wo r d s : Un d e r g r o u n d c o n c r e t e ; C r a c k s c o n t r o l ; Ad mi x t u r e s ; En g i n e e ri n g q u a l i t
6、y 中图分类 号: T U 5 2 8 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 2 ) 0 1 6 0 0 4 0前言 混凝 土开裂对本 身的强度和结构 的耐久性有 很 大影 响 , 所以 , 在设计和施工 中应采取一定 的措 施 , 尽量克服和控制裂缝 的发生。近年来 , 国内建筑 行业对混凝土的裂缝控制进行了一些研究l l , 取得 了定的成效 , 但考虑因素相对局 限。本文结合 工 程实例 , 从混凝土原材料 的选择 、 施工工艺 、 养护等 多方面人手 , 介绍了地下混凝土工程 的裂缝控制方 法 。 1 工程 简介 中国妇女儿 童博 物馆工程位
7、 于北京 市建 国门 内大街 , 总建筑面积 1 2 7 0 0 0 m , 其 中地下建筑共 四 层 , 面 积 为 6 3 0 0 0 m 2 , ; 地 上 六 、 八 、 十 、 十 一 层 , 整 个 建筑群 由中国妇女儿童博物馆 、 配套酒店 、 北 区公 寓式酒店组成。本工程立面新颖别致 , 空间造型复 杂 , 结构型式为框架剪力墙结构 , 基础类型为承台 筏板基础 。建筑物地下部分东西 向总宽 9 8 6 0 m, 南 北 向总长 1 9 2 3 3 i n , 基底面积 1 7 1 1 6 r r l , 筏板厚 8 0 0 - 1 2 0 0 mm, 混凝土强度等级为 C
8、3 5 , 抗渗等级 S 8 。 2方案的选择 由于本工程工期较紧张, 基础底板面积又较大, 为 了有效控制裂缝 的产生 , 缩短工期 , 拟采用 以下 施 工方 案 。 基金项 目: 河北省建设厅科技研究计划项 目( 2 0 1 0 - 1 2 3 ) 。 一 60一 ( 1 ) 混凝土采用 6 0 d龄期评定 为了减少混凝土水化热 , 有效控制温差裂缝 , 根 据 G B J 4 6 9 0 粉煤灰混凝土应用技术规程 规定 , 底 板 、 外墙混凝土均采用 6 0 d龄期。 ( 2 ) 取消膨胀剂 钙矾石类膨胀剂在混凝土中发生反应需要 3 2 个结晶水 分子式 C ( 3 C a S O
9、3 2 H O) , 在低强度等 级的混凝土 ( 如水胶 比在 0 5 0 7时) 可 以满足 , 在 高强度等级混凝土( 如水胶 比小于 0 5时) 内部水份 不能满足 , 此时需要在水 中养护不少于 1 4 d才能补 偿混凝土早期收缩的膨胀效果 。实际工程中做到上 述养护难度很大 。实践表明 , 只要合理优化配 比并 加强施工管理 , 普通混凝土不掺加膨胀剂能够避免 裂 缝 的产生 。 ( 3 ) 取消沉降后浇带 由于基底上框架柱有 1 9 4种截面尺寸 , 若设计 后浇带 , 方法是将整个基底切割成 1 5块 , 每层后浇 带 留置长度为 8 0 9 5 m, 这样每块后浇带形状大小不
10、一 ,类型多而杂。为方便施工 , 确定采用“ 跳仓法” 施 工工艺 , 利用混凝 土施 工缝取代 “ 沉 降 、 温度后 浇 带” ,基础底板和外墙跳仓长度控制在 3 0 - 4 0 m, 楼 板利用施工缝跳仓间距不超过 5 0 m。 3 原材料的选择和配合比设计 3 1 原材料 吴会阁, 王晓中 中国妇女儿童博物馆地下工程混凝土裂缝控制技术 ( 1 ) 水泥 水泥水化热是在大体积混凝 土的主要温度 因 素 , 因此 , 水 泥应 选用矿渣硅酸盐水泥或 中热硅酸 盐水泥等。在采取相应措施 , 如掺加粉煤灰 、 控制水 泥人厂温度等降低水化热量 、 延缓水化热的释放情 况下 , 可以采用普通硅酸
11、盐水泥 , 且应优先选用碱 含量小于 0 6 的水泥。本工程采用 P 0 4 2 5水泥 , 技术指标见表 1 。 ( 2 ) 掺合料 矿物掺合料是 配制 大体 积混凝土不 可或 缺的 材料 , 它能有效地改善混凝 土的工作性 、 降低水化 热 、 提高混凝土的后期强度和耐久性。同时 , 矿物掺 合料对混凝土的早期收缩有明显的降低作用 , 尤其 在低水灰 比的情况下 , 能有效地减少混凝土 的自身 收缩 , 防止因结构实体体积过大水化热大量释放而 造成的温度收缩裂缝 。本工程采用 了双掺法 , 即同 时掺加 了粉煤灰和矿粉 , 利用粉煤灰和矿粉 的超叠 加效应获得较高的活性系数 。粉煤灰选用山
12、东某 电 厂的 I级优质粉煤灰 , 技术指标见表 2; 矿粉选用 首钢产 $ 9 5级矿粉 , 技术指标见表 3 。 表 1 水泥 的物理力学性能 ( 3 ) 骨料 大体积混凝土应选用结构致 密且 有足够强度 的优 良骨料 , 同时应注意有害杂质 、 品种和粒径 、 含 泥量、 石子级配 的质量控制 本工程选用了河北涞 水河 中砂及 5 2 5 m m碎卵石 ,其技术性能见表 4及 表 5 。 表 4 砂的技术 指标 粒径 含泥量 泥块含量 针 片状 压碎指标 mm| l。 ; o 量l |呵 c 5 2 5 0 4 无 6 5 混凝土采用 了井水拌制 ,可降低拌合物温度 , 从 而降低混凝土
13、结构 内部 的最高温度并减少 内外 温差 , 以减小温度裂缝产生的可能性 。 3 2 配合 比的选择 按本工程特殊要求 , 经多次试 配后确定的配合 比见表 6 。 4施工 要点 ( 1 ) 底板混凝土采取分层 连续浇筑 , 振捣 要密 实 。混凝土表面采用二次拍打压实木抹子搓毛工 艺 , 严禁采取浮浆扫毛工艺。 ( 2 ) 底板采用蓄水养护( 按 区段周边加砌 一层 红砖作挡水坝) 、外墙 喷雾式养护 ,柱子用塑料保 鲜膜包裹后喷水 ( 必须保持混凝 土表面均匀湿润) , 养护时间不得少于 1 4 d 。 楼板覆盖塑料薄膜 , 控制混 表 6 混凝土 的配合 比 凝土 中部与表层温差不大于
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