大面积超长无缝补偿收缩混凝土专项施工方案.docx

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大面积超长无缝补偿收缩混凝土专项施工方案
工程名称：河源市图书馆新馆
工程地点：广东省河源市客家文化公园内
施工单位：广东长圣建设集团有限公司
编制单位：广东长圣建设集团有限公司
编制人： ；
《混凝土质量控制标准》(GB 50164-2011)；
《大体积混凝土施工规范》(GB 50496-2009)；
《补偿收缩混凝土应用技术规程》(JGJ/T 178-2009)；
混凝土泵送技术规程(JGJ/T10-2011)；
、混凝土质量控制标准(GB50164-2011)；

钢筋混凝土结构产生裂缝的原因复杂，就材料而言，混凝土水化硬化过程中产生的干 缩、冷缩、化学减缩、塑性收缩等是主要原因。采用膨胀剂拌制的补偿收缩混凝土是结构 抗裂和自防水的理想材料，膨胀剂在水化过程中形成大量钙矶石、氢氧化钙晶体，使混凝 土产生适度膨胀，〜，这一预压应力可 大致抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩应力，从而使结构不裂或把裂缝控制在无害裂缝 (有防水要求，缝宽小于0. 2mm)的范围内。
补偿收缩混凝土的工作原理：当磴膨胀时，磴中的钢筋对它的膨胀产生限制作用，钢 筋本身也因与俭一起膨胀而产生拉应力。S,同时役中产生相应的压应力O ,.o
当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时，则
Ac • o ,;=AS • o S=AS • Es • j
设 U =AS / Ac 则 o c= u • Es • e 2
式中：o c—混凝土预压应力，MPa； As—钢筋截面积；U—配筋率，%; A。一混凝土 截面积；Es一钢筋弹性模量，MPa； e 2一混凝土的限制膨胀率（也即钢筋伸长率）％。
由上式可见，。。与J成正比例关系，而限制膨胀率随膨胀剂掺量的增加而增加，所以， 可以通过调整膨胀剂的掺量，使混凝土获得不同的预压应力。
：应力分析
“无缝设计”是相对的，根据工程结构具体情况，可无缝或少缝。这里的“缝”指的是 释放收缩应力的后浇带或永久伸缩缝，不包括沉降缝。其设计思路是“抗放兼施，以抗为主”。 即以掺SY-G高性能膨胀抗裂剂的补偿收缩混凝土作为结构材料，其在水化硬化过程中产生膨 胀作用，该膨胀由于受到钢筋和邻位的约束，能在结构中建立一定的预压应力6 c,由此来抵 抗收缩变形时产生的拉应力，防止混凝土开裂。必须指出，钢筋或邻位的约束（或限制）对 于补偿收缩混凝土而言是至关重要的因素。
补偿收缩混凝土用于超长结构无缝施工，其限制膨胀（e 2）设计和设定非常重要。J 偏小则补偿收缩能力不足，无缝施工难以实现；J过大，对混凝土强度有明显影响。经大量 试验研究与工程实践证明，替代混凝土中的胶凝材料，对强度无影响，限制膨胀率适宜，J =（2. 0-3. 0） X10T,在配筋率u =0. 2%~0, 8%的条件下，-0. 7MPa 预压应力，这一预压应力值可以抵消混凝土在硬化过程中因温度和干缩产生的拉应力，从而 防止混凝土收缩开裂，或把裂缝控制在无害裂缝范围内（）。基于这一 “抗”的原 理，采用后浇缝的间距延长至60m是安全的，比规范20〜40m增加一倍左右。这是无缝设计 概念中的“少缝”含义，已成功应用于结构设计中。
：变形分析
根据我国著名的水泥混凝土专家，中国工程院院士吴中伟教授关于补偿收缩混凝土的基 本理论和观点，防止混凝土开裂，有如下判据：
| J— （St + Sd —Ct） I WSk （1）
式中e 2——限制膨胀率；
St——冷缩率；
Sd ——干缩率；
CT
受拉徐变率，徐变C『对补偿收缩防止开裂是有利因素；
Sk——极限延伸率。
满足上述判据，就不必设伸缩缝，否则应设伸缩缝。当不掺时，规范规定约30m设一道 伸缩缝，以避免收缩应力从自由端沿长向积累，引起中段开裂。
我国著名的裂缝专家王铁梦教授通过对结构物应力一应变分析与计算，求得了平均伸缩 缝间距（或裂缝间距），计算公式如下。
详见（《工程结构裂缝控制》一书）
[L] = * SICx arcosh| a T|/ （ | a T|-Sk） （2）
式中H——板厚度或侧墙高度（mm）；
E 混凝土弹性模量（MPa）；
Cx 基础的水平阻力系数N / mm3,配筋混凝土 1. OX 1. 5N / mm3；
a ——混凝土的线性膨胀系数，；
T——为综合温差，
普通混凝±T = Ti+T2,补偿收缩混凝±T = Ti+T2—T, （Ti一混凝土因水泥 水化热而