《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T178-2009 實(shí)施指南1 總則
1.0.1 為規(guī)范補(bǔ)償收縮混凝土的工程應(yīng)用,減少或消除混凝土收縮裂縫,提高混凝土結(jié)構(gòu)的防水性能,保證工程質(zhì)量,制定本規(guī)程。
【1.0.1 解析】 制定本規(guī)程的目的,即規(guī)范補(bǔ)償收縮混凝土工程的設(shè)計(jì)與施工,突出補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)的防水性能,從而保證補(bǔ)償收縮混凝土工程的質(zhì)量。
1.0.2 本規(guī)程適用于補(bǔ)償收縮混凝土的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收。
【1.0.2 解析】 本規(guī)程的適用范圍。本規(guī)程的直接服務(wù)對象是設(shè)計(jì)和施工人員。
1.0.3 補(bǔ)償收縮混凝土的應(yīng)用除應(yīng)符合本規(guī)程外, 尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
【1.0.3 解析】 補(bǔ)償收縮混凝土源于普通混凝土,二者在制備工藝、施工工藝、工作性能與強(qiáng)度性能等諸方面基本相同,又確無必要一一列入本規(guī)程。因此,補(bǔ)償收縮混凝土在應(yīng)用 過程中,除執(zhí)行本規(guī)程的規(guī)定外,同時(shí)要符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。本規(guī)程的有關(guān)內(nèi)容,將隨著建筑技術(shù)和新材料開發(fā)的進(jìn)步以及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,得 到補(bǔ)充和完善。
2 術(shù)語
2.0.1 混凝土膨脹劑 expansive agents for concrete與水泥、水拌合后經(jīng)水化反應(yīng)生成鈣礬石、氫氧化鈣或鈣礬石和氫氧化鈣,使混凝土產(chǎn)生體積膨脹的外加劑,簡稱膨脹劑。
【2.0.1 解析】 本規(guī)程所指的膨脹劑,包括水化產(chǎn)物為鈣礬石(C3A·3CaSO4·32H2O)的硫鋁酸鈣類膨脹劑、水化產(chǎn)物為鈣礬石和氫氧化鈣的硫鋁酸鈣—氧化鈣類膨 脹劑、水化產(chǎn)物為氫氧化鈣的氧化鈣類膨脹劑,不包括其他類別的膨脹劑。氧化鎂膨脹劑雖然在大壩混凝土中已有使用,但由于技術(shù)原因,目前還沒有在建筑工程中 應(yīng)用,進(jìn)行的研究也比較少,因此不包括在本規(guī)程中。
2.0.2 限制膨脹率 percentage of restrained expansion混凝土的膨脹被鋼筋等約束體限制時(shí)導(dǎo)入鋼筋的應(yīng)變值,用鋼筋的單位長度伸長值表示。
【2.0.2 解析】 通過測量配筋率一定的單向限制器具的變形可以獲得限制膨脹率。膨脹劑的限制膨脹率是膨脹劑產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo),按照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》 JC476 規(guī)定的方法測定。補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率是工程設(shè)計(jì)指標(biāo),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119 規(guī)定的方法測定。2.0.3 自應(yīng)力 self-stress混凝土的膨脹被鋼筋等約束體約束時(shí)導(dǎo)入混凝土的壓應(yīng)力。
【2.0.3 解析】補(bǔ)償收縮混凝土膨脹時(shí),會(huì)對其約束體施加拉應(yīng)力,根據(jù)作用力與反作用力原理,約束體會(huì)對其產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力,由于此壓應(yīng)力是利用混凝土自身的化學(xué)能 (膨脹能)張拉鋼筋或其他約束體產(chǎn)生的,有別于外部施加的機(jī)械預(yù)應(yīng)力,所以稱為自應(yīng)力。自應(yīng)力按照公式 μ ε σ ? ?= E 計(jì)算, (σ—自應(yīng)力值,E—限制鋼筋的彈性模量,取 2.0×105MPa,μ—試件配筋率) , 對于鋼筋混凝土而言,在一定范圍內(nèi),配筋率與自應(yīng)力值成正比關(guān)系;配筋率一定時(shí),限制膨脹率高,自應(yīng)力值就大。
2.0.4 補(bǔ)償收縮混凝土 shrinkage-compensating concrete由膨脹劑或膨脹水泥配制的自應(yīng)力為 0.2~1.0MPa 的混凝土。
【2.0.4 解析】 按膨脹能大小可以將膨脹混凝土分為補(bǔ)償收縮混凝土和自應(yīng)力混凝土兩類,其中補(bǔ)償收縮混凝土的自應(yīng)力值較小,主要用于補(bǔ)償混凝土收縮和填充灌注,用于補(bǔ)償因 混凝土收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力、提高混凝土的抗裂性能和改善變形性質(zhì)時(shí),其自應(yīng)力值一般為 0.2~0.7MPa,用于后澆帶、連續(xù)澆筑時(shí)預(yù)設(shè)的膨脹加強(qiáng)帶、以及接縫工程填充時(shí),自應(yīng)力值為 0.5~1.0MPa,在這兩種情況下使用的膨脹混凝土,由于自應(yīng)力很小,故在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一般不考慮自應(yīng)力的影響。
日本認(rèn)為當(dāng)膨脹混凝土經(jīng)過干燥收縮后尚殘留壓應(yīng)力,稱為自應(yīng)力混凝土,否則為補(bǔ)償收縮混凝土。我國所稱的自應(yīng)力混凝土的自應(yīng)力值較大,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮自應(yīng)力的影響,自應(yīng)力混凝土主要用于制造自應(yīng)力混凝土壓力輸水管。
以前是使用膨脹水泥拌制膨脹混凝土,自從膨脹劑問世后,由于其成本低,使用靈活方便,現(xiàn)在基本上都使用膨脹劑拌制膨脹混凝土,鑒于兩種工藝拌制的補(bǔ)償收縮混凝土性質(zhì)大致相同,因此使用膨脹水泥拌制補(bǔ)償收縮混凝土?xí)r,本規(guī)程也具有一定參考性。
2.0.5 單位膠凝材料用量 binding material content每立方米混凝土中使用的水泥、礦物摻合料和膨脹劑的質(zhì)量之和。
【2.0.5 解析】 因?yàn)榕蛎泟┡c水泥一樣,參與水化作用,屬于膠凝材料,所以單位膠凝材料用量應(yīng)該為(C+E+F) 。此處 C 表示單位水泥用量,E表示單位膨脹劑用量,F(xiàn) 表示除膨脹劑以外的摻合料(如粉煤灰﹑磨細(xì)礦渣粉等)的單位用量。
2.0.6 膨脹劑摻量 addition percentage of expansive agent in bindingmaterial混凝土中膨脹劑占膠凝材料總量的百分含量。
【2.0.6 解析】膨脹劑摻量是指膨脹劑與水泥、膨脹劑和礦物摻合料等膠凝材料的百分比,即 E/(C+E+F)。
2.0.7 膨脹加強(qiáng)帶 expansive strengthening band通過在結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)的后澆帶部位澆筑補(bǔ)償收縮混凝土,減少或取消后澆帶和伸縮縫、延長構(gòu)件連續(xù)澆筑長度的一種技術(shù)措施,可分為連續(xù)式、間歇式和后澆式三種。
連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶是指膨脹加強(qiáng)帶部位的混凝土與兩側(cè)相鄰混凝土同時(shí)澆筑;間歇式膨脹加強(qiáng)帶是指膨脹加強(qiáng)帶部位的混凝土與一側(cè)相鄰的混凝土同時(shí)澆筑,而另一側(cè)是施工縫;后澆式膨脹加強(qiáng)帶與常規(guī)后澆帶的澆筑方式相同。
【2.0.7 解析】 膨脹加強(qiáng)帶一般設(shè)在原設(shè)計(jì)留有后澆帶的部位,收縮應(yīng)力比較集中,需要采用自應(yīng)力大的補(bǔ)償收縮混凝土對兩側(cè)混凝土進(jìn)行強(qiáng)化補(bǔ)償。根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工要求,膨脹加強(qiáng)帶分為連續(xù)式、間歇式和后澆式三種構(gòu)造形式。
3 基本規(guī)定
3.0.1 補(bǔ)償收縮混凝土宜用于混凝土結(jié)構(gòu)自防水、工程接縫填充、采取連續(xù)施工的超長混凝土結(jié)構(gòu)、大體積混凝土等工程。以鈣礬石作為膨脹源的補(bǔ)償收縮混凝土, 不得用于長期處于環(huán)境溫度高于80℃的鋼筋混凝土工程。