博物馆新馆地下室【聚丙烯网状纤维】混凝土防裂施工
近年来,随着我国经济的高速发展,地下人防工程的项目规模不断扩大, 大体积混凝土的应用十分广泛。 在大体积混凝土施工中, 由于其水泥用量较大,水化热引起的结构裂缝成为了混凝土结构的主要质量通病,因此采取切实可行的控制措施,对有效消除大体积混凝土裂缝非常重要。
省博物馆新馆地下人防工程为 120m×120m的正方形地下室结构,建筑面积 14400m2,底板底标高-6.2m,底板厚度 800mm,中间纵横各设置 1 条后浇带把底板分为 4 个区,每个区面积约 3600m2,混凝土总用量约 11520m3,四侧人防墙体及中间隔墙厚度均超过 500mm,最厚达 1m,混凝土总用量为 2000m3,采用 C35、P8 抗渗混凝土,属大体积混凝土。
该工程位于珠江边,地下水位较高,地下水且随珠江水潮汐而升降。 为保证博物馆人防工程(平时部分作为文物库房,战时作为应急物质存备)不受潮,要求混凝土结构成品质量达到 100%不渗漏,不出现有害裂纹,是业主最为关心的。 由于单次浇筑混凝土量较大,并且在炎热的 7、8 月份施工,对混凝土的供应、运输、施工及养护等一系列施工环节要求较高。
在本工程大体积混凝土施工质量控制中,运用质量管理理论中的影响分析方法,找出了影响工程质量和可靠性的各种潜在质量问题, 针对本工程的特点,对影响混凝土质量的关键工艺进行严格控制,从而提高工程质量。
大体积混凝土由于体积大,表面系数较小,水泥水化热释放较集中,内部温升较快,因此混凝土内外温差较大,会产生温度应力,容易使混凝土产生温度裂缝,对混凝土结构造成损坏,影响结构安全和正常使用。 大体积混凝土结构所承受的变形主要是温差和收缩产生,因此必须从根本上分析,确定关键影响因素并予以重视和加以控制, 确保混凝土 100%不渗漏,不出现有害裂纹。
结合本项目特点,对混凝土质量影响的原因和程度进行分析,其结果见表 1。
针对以上问题,结合本工程混凝土施工实际情况,为防止混凝土收缩和温差裂缝,提高混凝土自身抗拉强度,在混凝土中加入聚丙烯网状纤维,掺量为1kg m3,纤维长度 19~30mm。混凝土掺入聚丙烯网状纤维后,性能有所改变,具体如下:①抑制了早期干缩裂纹及连通裂缝的产生,均匀分布且彼此相粘的大量纤维起到了承托骨料的作用,阻断了混凝土中的毛细管,试验表明混凝土抗渗能力可提高约 60%;②减少了微裂缝尖端的应力集中现象,达到阻裂目的,同时分散混凝土的定向应力, 试验表明混凝土的抗裂能力比普通混凝土可提高接近 70%;③在混凝土配合比不变的情况下,坍落度降低约 30%。 本项目施工中将聚丙烯纤维加入混凝土中,有利于增强其防水性能。
地下人防工程大体积混凝土施工应根据不同的工程要求、施工环境和施工水平而制定不同的技术措施,但减小混凝土内外温差、有效养护、在混凝土内掺入抗拉纤维来提高混凝土抗拉性能,始终是控制大体积混凝土裂缝的主要方法,可有效防止混凝土有害裂缝的出现,提高工程质量。
本工程采取聚丙烯网状纤维防裂措施,有效控制了大体积混凝土裂缝的产生,施工完成后对部分区域混凝土进行了温度分析和监测,3d 劈裂抗拉强度比普通混凝土提高约 10%, 即使在 3d~5d 后最大温差超过 27℃时仍无有害裂缝出现, 经 1 年多时间验证,无出现渗漏现象(如图 4),质量达到了预期效果。
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