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广州防水材料厂家分享混凝土抗裂防渗技术

来源:广州防水材料厂家分享混凝土抗裂防渗技术   发布时间:2020-02-05   点击量:21

技术产生背景:

轨道交通工程的车站、区间等结构大多处于地下水位以下,防水问题日益突出,目前的防水原则是以结构自防水为主,外包防水层为辅,混凝土的早期开裂是造成结构渗漏水的重要因素之一。混凝土的早期裂缝包括:混凝土的收缩应力、温度应力、不均匀沉降等因素引起裂缝;配筋间距大或不均匀引起混凝土结构开裂;混凝土原材料质量差、配合比设计不佳导致的混凝土开裂;施工引起的裂缝(欠振、过振、浇筑不连续、拆模过早、养护条件差)等。因此,提高结构混凝土抗裂性能是控制渗漏水的关键。

技术内容:

(1)基于多场耦合机制的地下车站主体结构混凝土抗裂性评估与设计

基于“水化-温度-湿度-约束”多场耦合机制的抗裂性评估理论与方法,结合城市轨道交通工程主体结构形式,对不同结构部位混凝土的温度、应力发展历程及开裂风险进行模拟分析,并与实际工程监测结果进行对比,验证理论计算结果的可靠性;在此基础上,系统研究混凝土自身材料性能(强度等级、绝热温升、自身体积变形)、施工工艺(浇筑季节、入模温度、振捣方法、模板类型、拆模时间)等因素对开裂风险的定量影响,明晰混凝土抗裂性能的主要影响因素及影响趋势,提出混凝土抗裂性能控制指标及施工控制指标。

(2)基于温度场与膨胀历程双重调控的地下车站结构混凝土制备

针对轨道交通地下工程主体结构混凝土力学性能、抗裂性能及耐久性能的需求,利用水化热调控材料的温升抑制效应、钙类膨胀材料的补偿收缩及补钙效应,实现地下车站主体结构混凝土温升和收缩性能的双重调控;进而在现有混凝土配合比设计方法基础上,考虑轨道交通工程地下车站主体结构形式与所处环境类别,提出温度场与膨胀历程双重调控的高抗裂混凝土配合比设计方法。

基于提出的混凝土配合比设计方法,进行地下车站主体结构高抗裂混凝土配合比的设计及制备,制备出满足力学、变形及耐久性能的高抗裂混凝土,通过室内和室外实体构件试验,掺加水化热调控材料和钙类膨胀剂,既降低构件混凝土温升值(降低约4℃),同时增大混凝土温升阶段和温降阶段的膨胀变形(温升阶段增加约200με的膨胀变形,温降阶段补偿约100με的收缩变形),降低混凝土温降阶段的单位温降收缩变形。

(3)地下车站结构混凝土抗裂防渗施工保障

依据混凝土抗裂性设计方法及制备技术研究,提出抗裂性能控制指标;针对实际工程混凝土性能需求,提出原材料品质控制指标以及混凝土配合比设计及生产与运输控制原则,制备出满足工程需求的高抗裂混凝土;针对实体工程具体结构形式提出合理的构造与施工措施,在不同施工季节与混凝土入模温度下,控制结构混凝土分段长度及其浇筑与振捣过程,优化钢筋构造、保温、保湿养护工艺;配合施工过程,采用收缩开裂监测系统,通过预埋传感器,监测混凝土自浇筑起的温度、变形的发展历程;最终形成集设计、材料、施工、监测于一体的施工保障技术方案。

主要技术性能和技术特点:

(1)建立基于“水化-温度-湿度-约束”多场耦合机制的抗裂性评估模型与方法,实现地下车站主体结构混凝土开裂风险影响因素的定量评估,提出具体抗裂性能控制指标。

(2)研发水泥水化热调控材料,提出基于温度场与膨胀历程双重调控的地下车站主体结构高抗裂混凝土配合比设计方法,制备满足工程性能需求的高抗裂混凝土,实现不同结构部位混凝土尤其是较厚侧墙结构混凝土温升和温降收缩的双重调控。

(3)集设计、材料、施工、监测于一体的地下车站主体结构混凝土抗裂防渗施工保障技术,不同结构部位、不同浇筑季节的有针对性的混凝土防开裂渗漏控制方案,确保主体结构混凝土无贯穿性收缩裂缝出现。

适用范围及应用条件:

适用于城市轨道交通地下车站主体结构现浇抗渗混凝土施工,轨道交通的其他地下结构(如区间、竖井、附属结构等)可参考。

宜选择合适的环境温度进行混凝土浇筑施工,夏季不宜在最高温度期间施工。

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