高抗裂、高抗渗复合材料在某地下室工程中的应用

[中图分类号] TU526.829 [文献标识码] A [文章编号] 100228498 (2007) 12-0077-01

1 　工程概况

南京六合区金盾押运中心金库是南京市重点工程。金库为地下1 层混凝土结构,因其功能的特殊性,对混凝土结构的自防水性能要求较高。根据甲方及设计的多次调研,选用DoublexTM高抗裂、高抗渗复合材料配制高抗裂、高抗渗混凝土。工程应用取得了显著的效果,达到了设计的要求。

2 　混凝土配合比设计

金盾金库地下室设计底板混凝土强度等级为C50 ,侧墙混凝土为C30 ,抗渗等级S8 。根据施工要求,DoublexTM高抗裂、高抗渗复合材料的掺量确定为胶凝材料用量的8 % ,等量取代水泥。

1) 原材料　①水泥　P·O 42.5 级普通硅酸盐水泥; ②粉煤灰　Ⅱ级粉煤灰; ③砂　中砂, 细度模数2.6 ,含泥量1.2 %; ④石子　5～31.5mm 连续级配玄武岩碎石; ⑤DoublexTM高抗渗、高抗裂复合材料,基本型(DB－Ⅰ) ; ⑥减水剂　萘系高效减水剂。

2) 混凝土配合比　①底板C50 　水泥∶粉煤灰∶DB－Ⅰ∶砂∶石∶减水剂∶水= 441.6∶40∶38.4∶634∶1 126∶7.8∶160 ,水灰比0.31 ,砂率为36 % ,坍落度17.0cm; ②侧墙C30 　水泥∶粉煤灰∶DB－Ⅰ∶砂∶石∶减水剂∶水= 257.6∶60∶22.4∶806∶1 122∶4.2∶170 ,水灰比0.50 ,砂率为42 % ,坍落度18.0cm。

3 　施工工艺

1) 混凝土拌合　在搅拌楼进行,投料顺序为:石→砂→水泥→DB－Ⅰ→粉煤灰→干拌→加水,搅拌时间比普通混凝土延长15s。

2) 混凝土施工　①运输　混凝土用搅拌车运输;②浇灌　施工现场用1 台42m 泵车连续进行浇筑,并备用1 台42m泵车。浇灌的自由落距不大于2m; ③振捣　振捣时间比普通混凝土约多振10s ,避免过振、漏振或欠振; ④抹面　混凝土终凝前反复抹压,防止表面收缩裂缝产生。

3) 混凝土养护　①底板混凝土采取蓄水养护措施,控制内外温差小于30 ℃; ②侧墙墙体用胶合板作模板,混凝土浇完1d 后,松动模板螺丝离缝2～3mm,然后从顶部浇水养护。为防止早期产生温差裂缝,3d 后拆模,拆模喷水养护14d。

4 　混凝土检测结果

经测定,混凝土出厂坍落度为17～18cm。经0.5h运输,到现场时入模坍落度在16cm 左右,工作性良好,可保证泵送施工。经泵送后,混凝土和易性、保水性好,不产生离析、流浆等现象。经后期检测,混凝土相关性能如表1 所示。

5 　DoublexTM复合材料的作用机理分析

DoublexTM高抗裂、高抗渗复合材料由聚丙烯纤维、膨胀组分、保水组分等多种功能材料复合而成,各种组分在混凝土中发挥其特有的功能。

1) 聚丙烯的网状承托作用　聚丙烯掺入混凝土中,可产生微细配筋作用及网状承托作用,提高混凝土的抗拉强度,阻止微裂纹的扩展并延缓新裂缝的出现,提高混凝土的变形能力并改善其韧性、抗冲击性。

2) 膨胀组分的补偿收缩作用　膨胀组分掺入混凝土中,通过与水泥水化产生的氢氧化钙及水反应形成钙矾石,可使混凝土产生适度的膨胀,并在混凝土中建立0.2～0.7MPa 的预压应力,从而抵消混凝土在硬化过程中产生的部分或全部拉应力,达到抗裂的目的。此外,膨胀组分的水化产物可形成致密的水泥石结构,从而大大提高混凝土的抗渗能力。

3) 保水组分的促进水化作用　保水组分具有很强的吸水能力,并可通过其毛细作用调整水分的分布,保证胶凝材料正常的水化进程,使混凝土在同等养护条件下获得更好的养护效果。

DoublexTM高抗裂、高抗渗复合材料在混凝土中各种组分既能独立作用,又能相互促进。复合化的叠加效应将使混凝土获得优异的性能。

6 　结论

DoublexTM高抗渗、高抗裂复合材料在防止混凝土开裂,减少、阻止混凝土非结构性裂缝,提高混凝土抗渗性能等方面,可发挥重要作用。其工作性良好,对泵送施工无特别要求。