书城建筑我是混凝土工能手
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第13章 特种混凝土施工工艺(2)

于补偿收缩混凝土拌和物粘稠,不泌水,容易产生早期塑性收缩裂缝,因此必须注意早期养护。拌和之后,运输和停放时间不能太长,否则因坍落度减小将引起施工困难,此时不允许再添加拌和水,以免大大降低强度和膨胀率。浇筑温度不宜超过35益。

浇筑后的保湿养护十分重要。浇筑后应立即开始养护,养护时间不少于7天,以充分供应膨胀过程中需要的水分。养护方法最好是蓄水法,亦可采用洒水并加盖塑料薄膜的方法。

由于补偿收缩混凝土不泌水,结时间较短,所以抹面和修整的时间可以提早,不宜过晚。

(三)防水混凝土施工

防水混凝土是一种只依靠混凝土本身的密实性来达到防水目的的混凝土。它不仅要有一定强度,而且还应具有较高的抗渗透能力,以阻止水分的透过。防水混凝土适用于水池、水塔等贮水构筑物,置于江河内的构筑物,沉井、沉箱、水泵房等地下构筑物及一般性地下建筑,并广泛用于干湿交替作用或冻融交替作用的工程中,如海港码头、桥墩等。防水混凝土依其组成不同,分为普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土,前两种在工程中较为多用。

1.普通防水混凝土

普通防水混凝土是以调整配合比的方法来提高自身密实度及抗渗性。因此,配制普通防水混凝土要满足工程的抗渗要求,其中石子的骨架作用与普通混凝土相比,有所减弱。为此,水泥砂浆除了满足填充粘结作用外,还要求在石子周围形成一定数量、质量良好的砂浆包裹层,从而提高混凝土的抗渗性。因此,在配合比选择上要求水灰比在0.6以内,水泥用量在每立方米混凝土中不少于300千克,砂率不小于35%,灰砂比一般不小于1:2.5。根据试验和工程实践,配制设计抗渗等级在S8级以上的防水混凝土时,水灰比宜采用0.5—0.6,常用0.55左右;坍落度采用30—50毫米,常用为30毫米左右;水泥用量300—400千克/米3,常用350千克/米3;砂率在35%—45%之间,常用为38%左右;灰砂比常用1:2左右;粗骨料最大粒径不超过40毫米,细骨料以中砂为佳。2.外加剂防水混凝土外加剂防水混凝土是在混凝土中加入少量改善混凝土抗渗性的有机或无机物,以适应工程防水的需要。外加剂防水混凝土按其外加剂品种不同有引气剂防水混凝土、减水剂防水混凝土、三乙醇胺防水混凝土和氯化铁防水混凝土等。

(1)引气剂防水混凝土

引气剂防水混凝土是在混凝土拌和物中掺入微量(占水泥重量万分之几至十万分之几)引气剂配制而成。它具有良好的和易性、抗渗性、抗冻性和耐久性,且经济。我国目前主要应用松香热聚物和松香酸钠引气剂。引气剂防水混凝土的配合比:

含气量。以3%—6%为宜。由于含气量的多少首先取决于引气剂的掺量,当引气剂掺量合适时,混凝土内气泡比较细小、均匀,混凝土结构也比较均匀;掺量过少时,气泡少,混凝土结构不均匀;掺量过多时,气泡聚集,大小不一,间距不一,混凝土结构也不均匀,同时强度、容重等也下降较多。

于最小水泥用量不低于250千克/米3,一般为250—300千克/米3。当抗冻性和耐久性要求较高时,可提高水泥用量。

常用水灰比0.5—0.6,不超过0.65,当抗冻性和耐久性要求较高时,水灰比应适当降低。为了使含气量不超过6%,不同水灰比时,引气剂的极限掺量的适宜范围大致如下:水灰比为0.50时,掺量为0.01%—0.05%;水灰比为0.55时,掺量为0.005%—0.03%;水灰比为0.60时,掺量为0.005%—0.01%。

砂率宜为28%—35%,砂石级配和坍落度控制与普通防水混凝土相同。

(2)三乙醇胺防水混凝土

用微量早强防水剂三乙醇胺拌制的混凝土称三乙醇胺防水混凝土。三乙醇胺可提高混凝土的抗渗性,并且有早强作用。这种混凝土宜用于水塔、水池、地下室、泵房、地沟、设备基础等,效果良好。

(3)氯化铁防水混凝土

掺有少量氯化铁防水剂拌成的混凝土称氯化铁防水混凝土。这种混凝土具有高抗渗性、高密实度。氯化铁防水剂对水泥还有一定的促作用,并能提高混凝土的强度,降低其泌水性,改善和易性。

氯化铁防水混凝土对于碱、盐、油有较高的抗腐蚀性,对钢筋无腐蚀作用。可用于人防工程、水池、水塔、矿井、贮油罐及其他水下、地下工程的防水,这种混凝土的设计抗渗等级可高达S40,防水剂的掺量一般为水泥质量的3%左右。

3.膨胀水泥防水混凝土

用膨胀水泥配制的防水混凝土称为膨胀水泥防水混凝土。

膨胀水泥在水化过程中,形成大量体积增大的钙矾石,产生一定的膨胀能,改善了混凝土的孔结构,使总孔隙率减少,毛细孔径减少,提高了混凝土的抗渗性。膨胀能转变为自应力,使混凝土处于受压状态,提高了混凝土的抗裂性能。

补偿收缩混凝土是膨胀水泥配制的,因此属于膨胀水泥防水混凝土。有关补偿收缩混凝土的性能内容,前面已经介绍,此处不再赘述。

4.防水混凝土施工要点

(1)施工配合比

防水混凝土的施工配合比应根据设计要求经试验室试配确定。施工中要严格控制水灰比,严禁随意增加拌和用水量。

混凝土坍落度不应大于5厘米,如掺外加剂,坍落度不宜大于8厘米。

防水混凝土的原材料必须符合质量要求。水泥强度等级应在32.5级以上,受潮和过期水泥不得使用。砂的含泥量应小于3%,石子含泥量应在1%以内。

(2)模板

模板要求严密不漏浆,模板板面要光滑。钢模板要及时清除模板上的水泥浆。内外模之间不得用螺栓拉杆或铁丝穿透,以免造成透水通路。

(3)钢筋

钢筋骨架不能用铁钉或铁丝固定在模板上,必须用细石混凝土或砂浆制作垫块,以确保钢筋保护层厚度。

(4)搅拌

为保证防水混凝土的均匀性,宜用机械搅拌。搅拌时间为2—3分钟。当采用强制式搅拌机时不少于2分钟。

于外加剂防水混凝土所使用的各种外加剂,都需预溶成较小浓度的溶液加入搅拌机内,严禁将外加剂干粉和高浓度溶液直接加入搅拌机,以防外加剂或气泡集中,影响混凝土质量。

对于引气剂混凝土,还需按时抽查其含气量。

(5)浇捣

防水混凝土必须采用机械振捣,不得漏振和欠振。插入式振动器的插点间距应不超过作用半径的1.5倍,振动时间为10—20秒,以混凝土开始泛浆不冒气泡为止。对于引气剂及减水剂防水混凝土应采用高频率振动器。

混凝土入模自落高度应不大于1.5米,否则应使用串筒、溜槽等将混凝土灌入,以免造成石子与砂浆分离现象。分层浇筑厚度不宜超过30—40厘米,浇灌面应保持平面,两层浇灌时间间隔不应超过2小时,夏季应适当缩短。

(6)养护

防水混凝土养护较严格,混凝土进入终(浇灌后4—6小时)即应覆盖,养护时间不少于14天。不宜采用蒸汽加热或电热法进行养护。拆模不能过早,拆模时混凝土表面温度与周围气温之差不得超过15—20益,以防混凝土表面出现裂缝。拆模后应及时回填土,以利于混凝土后期强度增长和获得预期的抗渗性。

(7)施工缝处理

施工缝是防水工程的薄弱环节,因此尽量不留或少留。

对于不可避免的施工缝,不能留在剪力最大处,或底板与侧壁交接处,宜留在底板以上50厘米处的墙身上。施工缝的断面应做成平口、企口、台阶和钢板止水缝等。为了使接缝严密,接缝时要将接缝表面凿毛,经清除浮渣后,铺上一层20—25毫米厚的水泥砂浆(强度等级与防水混凝土相同或高一级),捣固密实后再继续浇筑混凝土。

(四)耐热混凝土施工

耐热混凝土是指在200—1300益高温长期作用下,仍能保持其物理力学性能的混凝土。能承受1300—1600益高温作用的称为耐火混凝土。耐热混凝土是由耐热骨料(粗细骨料)与适量的胶结料(有时还掺矿物掺和料或有机掺和料)和水按一定比例配制而成。耐热混凝土常用于热工设备,工业窑炉和受高温作用的结构物,如炉墙、炉坑、烟囱内衬及基础等。它具有生产工艺简单,施工效率高,易满足异形部位施工和热工要求及维修费用少,使用寿命长,成本低廉等优点。

耐热混凝土按其使用胶结材料的不同,可分为水泥耐热混凝土和水玻璃耐热混凝土。

1.耐热混凝土的材料组成及要求

(1)胶结料

普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥的强度等级不应低于32.5级。使用温度臆350益时,可不加耐热掺和料;使用温度<700益时,水渣含量在50%以上的矿渣水泥可不加耐热掺和料;使用温度为900益时,水渣含量不应大于50%。除上述的使用温度臆350益或使用温度<700益的条件外,都必须加入耐热掺和料,但不得使用石灰石质掺和料。

于矾土水泥的强度等级不应低于32.5级,矾土水泥宜加入耐热掺和料。

水玻璃及氟硅酸钠的使用要求与耐酸混凝土相同。

(2)掺和料

掺和料有粘土熟料、耐火砖粉末、高炉矿渣、粉煤灰、镁砂等。其细度要求为小于0.088毫米的含量应大于70%。掺入量一般为水泥重量的30%—100%。

(3)骨料

骨料可用粘土熟料、矾土熟料、高铝砖碎料、粘土砖碎料、高炉重矿渣、安山岩、玄武岩、辉绿岩、镁砖碎料等。用于振动成型时,粗骨料粒径不宜大于10毫米,砂率为45%—65%;用于振捣成型时,粗骨料粒径一般为5—15毫米,砂率为45%—55%;用于喷射成型时,粗骨料粒径不宜大于10毫米,砂率为55%—75%;机压成型时则不宜使用粗骨料。耐热混凝土的细骨料粒径一般为0.15—5毫米。

2.耐热混凝土配合比

耐热混凝土的配合比,可根据提供的经验配合比进行试配,调整确定基准配合比。应考虑耐热混凝土的强度、极限使用温度和使用条件、材料来源及经济效益等因素,同时应满足施工和易性的要求。

耐热混凝土的材料组成、极限使用温度和适用范围见。

3.耐热混凝土的施工操作要点

(1)搅拌

水泥耐热混凝土宜采用机械搅拌。投料顺序为:先将水泥、掺和料、粗细骨料干拌2分钟,然后加水搅拌3—5分钟至颜色均匀为止。不使用促剂。其坍落度大小取决于搅拌方法,机械搅拌时应不大于2厘米,人工搅拌时应不大于4厘米。

(2)浇捣

应分层浇捣,每层厚为25—30厘米。水泥耐热混凝土和水玻璃耐热混凝土的浇捣分别与普通混凝土及水玻璃耐酸混凝土相同。

(3)养护

水泥耐热混凝土宜在15—25益的潮湿环境中养护。养护时间:普通水泥不少于7天,矿渣水泥不少于14天,矾土水泥要加强早期养护,不少于3天。当水泥耐热混凝土在温度低于7益,水玻璃耐热混凝土在温度低于10益的条件下施工时,应按冬期施工方法处理。