马敏SY-K膨胀纤维抗裂防水剂抗裂方案

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1、SY-K膨胀纤维抗裂防水剂抗裂方案编制单位：广东粤盛特种建材有限公司编制时间：2014年11月12日编制人：孟琳 审查人：朱乾坤 审批人：目 录一、工程概况2二、补偿收缩混凝土裂缝控制的基本原理2三、膨胀剂掺量说明4四、补偿收缩混凝土配合比设计要求5五、施工与养护6六、SY-K膨胀纤维抗裂防水剂技术特点7七、总结9附录一11附录二13 一、工程概况侨建商务大厦项目位于广东省海珠区，主要功能为商业及办公，设计单位是广州市民用建筑科研设计院。本工程地上22层，主屋面标高99.15m，地下3层，地下室顶板防水等级为一级，其他防水等级为二级，梁、板的混凝土强度等级为C35，-2层及以下抗渗等级为P8。

2、为了达到混凝土抗渗防裂的技术要求，可以通过两个方面解决：第一通过设置后浇带释放收缩应力；第二采用配置补偿收缩混凝土进行浇筑。二、补偿收缩混凝土裂缝控制的基本原理补偿收缩混凝土（Shrinkage Compensating Concrete，简称SCC）是在水化硬化过程中生成膨胀结晶钙矾石或氢氧化钙，使混凝土产生适度体积膨胀，在钢筋或邻位约束下产生预压或自应力约为0.2Mpa0.7Mpa的混凝土。它能有效地补偿混凝土的干缩和冷缩，同时水化形成的大量晶体物质钙矾石具有填充毛细孔缝的作用，使毛细孔变细、减小，增加致密性，显著提高了混凝土的抗裂防渗性能。补偿收缩混凝土在养护期间，可产生（24）10-4

3、限制膨胀率2，在空气中也会产生收缩，根据混凝土的膨胀大小，最终变形值为（23）10-4。普通防水混凝土不具有膨胀性能，在空气中产生的总收缩Sm一般为（68）10-4，而混凝土的极限延伸值Sk为（12）10-4，当SmSk时，混凝土结构就会开裂。而补偿收缩混凝土抗裂条件是：2-SmSk另一条件是限制程度。众所周知，混凝土自由收缩不会裂，但是在钢筋和基层限制下才会开裂。混凝土产生过大的自由膨胀会开裂，而在限制条件不会开裂，如下图所示。混凝土产生的膨胀应力使钢筋受拉，与此同时，钢筋给与混凝土压应力。如配筋率为，测得试件的限制膨胀率为2，钢筋的弹性模量为Es （MPa），As和Ac分别为钢筋和混凝土的

4、截面积，则混凝土产生的膨胀压力与钢筋中拉力平衡：即Fc =Acc，FsAsEs2，因Fc = Fs则AccAsEs2设：AsAc得出cEs2对于补偿收缩混凝土来说，湿养期间，在配筋率0.78%试验条件下，要求它产生的限制膨胀率20.015%，一般为0.02%0.03%，可在结构中建立自应力值c=0.20.7 MPa。以限制膨胀来补偿混凝土的限制收缩，抵消钢筋混凝土结构在收缩过程中产生的全部或大部分的拉应力，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。补偿收缩混凝土与普通混凝土的主要区别在于：1、由于限制膨胀的作用，改善了混凝土的应力状态； 2、由于膨胀性晶体

5、的填充作用使水泥石中的大孔变小，总孔隙率下降，改善了混凝土的孔结构，从而提高了混凝土的抗渗性，它具有一般防水混凝土无法相比的抗裂能力。因此，混凝土中通过添加膨胀剂可大幅提高抗渗等级，确保其满足抗渗、抗裂的要求。三、膨胀剂掺量说明补偿收缩混凝土应用技术规程JGJ/T178-2009规定补偿收缩混凝土的限制膨胀率取值如下：补偿收缩混凝土的限制膨胀率（表3.0.3）用途限制膨胀率（%）水中14d水中14d转空气中28d用于补偿混凝土收缩0.015-0.030用于后浇带、膨胀加强带和工程接缝填充0.025-0.020补偿收缩混凝土的限制膨胀率取值如下（表4.0.2）：结构部位限制膨胀率（%）板梁结构0

6、.015墙体结构0.020后浇带、膨胀加强带等部位0.025根据以上要求，建议补偿收缩混凝土中SY-K膨胀纤维抗裂防水剂（以下简称SY-K）的掺量为10%，后浇带掺量为12%。具体用量应参照设计要求以及工程抗裂、抗渗要求，依据试验试配结果适当调整（附两个参考配合比）。四、补偿收缩混凝土配合比设计要求1、水胶比不得大于0.50，有侵蚀性介质时水胶比不宜大于0.45。2、砂率宜为3540，泵送时可增至45。3、灰砂比宜为1:1.51:2.5。4、防水混凝土采用预拌混凝土时，入泵坍落度宜控制在140160mm，坍落度每小时损失值不应大于20mm，坍落度总损失值不应大于40mm。5、掺加引气剂或引气减

7、水剂时，混凝土含气量应控制在35。6、补偿收缩混凝土单位胶凝材料用量应不小于300 kg/m3，用于后浇带的补偿收缩混凝土，其单位胶凝材料用量不应小于350kg/m3。五、施工与养护补偿收缩混凝土的浇筑方法和一般要求，与普通混凝土施工没有严格的区别。由于大多使用大坍落度的泵送混凝土，应根据结构部位、尺寸选用振捣器，振捣应及时、布点合适，不漏振、欠振、过振。对于墙体实施分层浇筑，在振捣上层混凝土时，下层混凝土已经硬化但强度还较低，必须严禁振筋与振模板；对于梁、板、墙同时浇筑时，可进行二次振捣；在混凝土终凝前，应用人工（或机械）模压三遍，特别是面积较大的底板、高层建筑的楼板，必须严格模压操作，以防

8、止沉陷裂缝的产生，这种裂缝不仅妨碍外观质量，而且有的会变宽、变长而发展成为有害裂缝。掺膨胀剂的混凝土要特别加强养护，膨胀结晶体钙矾石（C3A3CaSO432H2O）的形成需要大量水，补偿收缩混凝土浇筑后17d内是膨胀变形的主要阶段，应特别加强浇水养护，714d仍需湿养护，才能发挥混凝土的膨胀效应。如不养护或养护不当，就难以发挥膨胀剂的补偿作用。底板或楼板较易养护，能蓄水养护最好；一般用麻包袋或草席覆盖，定期浇水养护。墙体等里面结构，受外界温度、湿度影响较大，容易发生竖向裂缝。混凝土浇筑完23d内水化热温升最高，而抗拉强度很低，如果早拆模板，墙体内外温差较大而易于开裂。因此，墙体浇筑完后，应从顶

9、部设水管喷淋，墙体模板拆除时间不应少于3d。模板拆除后继续养护至14d。冬季施工不能浇水养护时，底板用塑料模板和保温材料进行保温保湿养护，而墙体代模养护不少于14d，并进行保温养护。应当强调，对墙体应特别注重防止温度骤降的影响。六、SY-K膨胀纤维抗裂防水剂技术特点1、SY-K具有双重保护、双重功效：一方面，数量众多的高强阻裂纤维产生微细配筋及网状承托的作用，抑制了混凝土的开裂进程；另一方面，膨胀和抗裂组分与水泥水化产物发生化学反应并产生适度膨胀，可防止混凝土收缩开裂，从物理和化学两方面提高混凝土的抗裂能力，为混凝土提供双重保护。 2、SY-K具有阶段抗裂、层次抗裂的效能：膨胀组分和抗裂组分主

10、要在混凝土硬化过程发生作用，而高强阻裂纤维则主要在混凝土塑性阶段发挥作用。它们从不同层面，以不同方式，在不同时段对混凝土作出最有效的贡献。 3、SY-K具备三重防水机理：SY-K具备补偿收缩，增强密实及抗裂防水三种高效防水机理，从根本上解决混凝土结构渗水的问题，最终达到高效抗裂防水的目的。4、SY-K可增强混凝土的韧性：巨大数量的高强阻裂纤维均匀分布在混凝土中，构成一种均匀的乱向支撑体系，从而产生一种有效的二级加强效果，并有助于削减混凝土塑性收缩及冻融时的应力，从而有效增强了混凝土的韧性，增强了混凝土的抗冲击及抗震能力，抑制了微细裂缝的产生和发展，减少混凝土的收缩裂缝产生，尤其是贯通裂缝的产生

11、。 5、SY-K可大大提高混凝土的抗裂防水性能：掺入大量微细纤维可以有效地抑制混凝土早期干缩微裂及离析裂纹的产生及发展，尤其是有效抑制了连通裂缝的产生。均匀分布在混凝土中彼此相粘连的大量纤维起了“承托”骨料的作用，有效降低了混凝土的泌水和离析现象，可以极大地提高抗渗能力。6、SY-K可增强抗冲击及抗震能力：加入该产品的混凝土凝固后，握裹水泥的高强纤维丝相粘为致密的乱向分布的网状增强系统，增强了机体对集料的固着力，从而提高了耐磨性能，有利于防止并控制微裂缝的产生和发展，增加混凝土/砂浆的韧性，提高极限拉伸率。纤维产品的独特表面处理工艺使得纤维可以和水泥基料紧密的粘合在一起，极大的保持了混凝土的整

12、体强度。混凝土受到冲击时纤维吸收大量的能量，从而有效的减少了集中应力的作用，阻碍混凝土中裂缝的迅速扩展，增强了混凝土/砂浆的抗冲击及抗震能力。7、SY-K可增强混凝土的抗冻能力：在混凝土加入该产品，可以缓解由于温度变化而引起的混凝土内部应力的作用，阻止微裂缝的产生与扩展。同时，混凝土抗渗能力的提高，也有利于其抗冻能力的提高，可广泛应用于寒冷地区和各种大体积混凝土温差裂缝控制的工程。因为SY-K突出的性能优势，产品广泛应用于各种工程中，例如：（1）结构自防水：如地下室、水池等混凝土结构自防水；（2）超长、超大、超宽的钢筋混凝土结构：如超长结构楼板、体育场看台、地铁、隧道等混凝土构筑物；（3）薄壁

13、垂直混凝土结构：这种结构的开裂是一个非常普遍的现象，使用SY-K可以有效解决薄壁垂直混凝土结构开裂的难题；（4）高性能混凝土：一般高性能混凝土因使用的水泥活性高和胶凝材料用量大等问题导致混凝土收缩过大、刚性过高，从而容易开裂，SY-K具有优异的抗裂、抗渗性能，是解决这一问题的有效技术途径。七、总结广东粤盛特种建材有限公司严格按照ISO9001：2008质量管理体系对产品生产和销售、服务全过程的质量进行监控。我公司拥有专业化的管理和技术人员，建有完备的砼和砼外加剂的实验室，产品严格遵守生产工艺要求，从原材料的检测、到生产过程的质量控制、到成品的检验，能够保证出厂产品符合国家建材行业标准，满足施工

14、质量要求，且质量稳定。我公司技术服务部拥有多名技术专家，长年从事混凝土及补偿收缩混凝土裂渗控制的研究工作，如贵单位需要，我公司技术服务部可派工程师到现场提供相关技术服务并指导施工，确保工程质量达到设计要求。在贵单位按产品使用要求使用我公司产品后，我公司在产品质量及技术服务方面郑重承诺：保证所供产品，其技术指标符合相关标准要求，并按用料单位的要求按时按量供应本产品。广东粤盛特种建材有限公司2014年11月13日附录一混凝土配合比设计单 设计要求C35原材料水泥P.O 42.5砂中砂石碎石（531.5mm连续级配）膨胀剂SY-K膨胀纤维抗裂防水剂：8%（内掺）减水剂聚羧酸减水剂（减水率25%）：掺

15、量1.1%配比材料名称水泥砂石矿粉粉煤灰SY-K聚羧酸水坍落度mm每M3砼用量/kg22074511005959304.125157195养护条件温度/相对湿度/%20295试验结果28d抗压强度/MPa水中14d限制膨胀率/%40.20.018说明1、 该混凝土配合比使用我方材料，在实验室内进行试配；2、 该配合比仅供参考，若使用，应根据现场原材料情况进行调整。 设计要求C35原材料水泥P.O 42.5砂中砂石碎石（531.5mm连续级配）膨胀剂SY-K膨胀纤维抗裂防水剂：10%（内掺）减水剂聚羧酸减水剂（减水率25%）：掺量1.1%配比材料名称水泥砂石矿粉粉煤灰SY-K聚羧酸水坍落度mm每

16、M3砼用量/kg220745110055.555.5374.125157195养护条件温度/相对湿度/%20295试验结果28d抗压强度/MPa水中14d限制膨胀率/%39.60.022说明3、 该混凝土配合比使用我方材料，在实验室内进行试配；4、 该配合比仅供参考，若使用，应根据现场原材料情况进行调整。混凝土配合比设计单附录二关于地下连续墙的抗裂说明一、前言众所周知，普通混凝土由于自身组成材料、混凝土自身结构、以及所处环境的影响，在成后混凝土经历塑性收缩、冷缩、干缩等阶段，表面产生收缩拉应力，而混凝土本身极限抗拉强度较低，开裂往往不可避免，加之现在大体积、超长结构混凝土建筑越来越多的出现，高

17、强度、高性能混凝土被广泛使用，混凝土开裂原因更加复杂、开裂危险亦越来越严重，尤其在大体积、超长结构中涉及的混凝土水化热引起的温度应力更易造成混凝土开裂，而混凝土中裂缝的存在使混凝土抵抗外界物质侵蚀的能力降低，内部物质从裂缝处向外迁移，有害物质从裂缝处侵蚀，使混凝土结构的破坏和建筑物倒塌，导致混凝土的耐久性和耐久寿命大大下降。而连续墙作为防渗（水）、挡土和承重功能的地下混凝土墙体，对相关结构的抗裂性能以及耐久性能要求更高，因此提高混凝土抗裂性能是关乎结构安全的大事，必须采取相应措施。为了达到混凝土抗渗防裂的技术要求，对于墙体采用膨胀剂配置补偿收缩混凝土进行浇筑，工程实践效果是可行的。二、膨胀剂掺

18、量说明补偿收缩混凝土应用技术规程JGJ/T178-2009规定补偿收缩混凝土的限制膨胀率取值及每立方米混凝土膨胀剂用量如下：补偿收缩混凝土的限制膨胀率取值如下（表4.0.2）：结构部位限制膨胀率（%）板梁结构0.015墙体结构0.020后浇带、膨胀加强带等部位0.025每立方米混凝土膨胀剂用量（表6.0.2）用途每立方米混凝土膨胀剂用量（kg/m3）用于补偿混凝土收缩30-50用于后浇带、膨胀加强带和工程接缝填充40-60膨胀剂掺量应根据设计要求的限制膨胀率，即对于墙体来说，限制膨胀率应达到0.020%以上，具体掺量应采用实际工程使用的材料，经过混凝土配合比试验后确定。配合比试验的限制膨胀率值

19、应比设计值高0.005%，试验时每立方米混凝土膨胀剂用量可参照上表选取。因为补偿收缩混凝土的限制膨胀率大小与单位膨胀剂用量关系最密切，大致成正比，以往单纯使用百分比掺量确定膨胀剂用量，在混凝土强度较低或水泥用量较少时，直接采用生产厂家推荐的掺量，会出现膨胀剂实际用量不足，而导致膨胀率偏低，达不到补偿收缩的目的。因此应该采用工程实际原材料通过配合比试验求取。三、混凝土施工与养护1、混凝土配合比要求：水灰比不宜大于0.6；水泥用量不少于370kg/m3；混凝土坍落度宜为1820cm。混凝土的骨料宜选用中砂，粗砂及粒径不大于40mm 的卵石或碎石。海水拌和会损坏含筋混凝土，因此禁用海水配制混凝土。2

20、、混凝土浇筑导管：墙段接头管(构件)就位后，应检查槽底沉渣厚度并在4h 以内浇筑混凝土，浇筑混凝土必须使用导管。一般使用内径为150250mm 的圆形导管，长度有l、1.5、2、3m 不等，根据沟槽深度及浇筑混凝土时的导管提升情况分别选用，依次接长。用起重机吊入槽内，插到槽底。导管的连接要牢固，并要用橡胶密封圈做到完全水密，防止漏水。在使用前要检查导管是否变形、接头连接情况和防水密封性能等，使用后要及时冲洗干净。3、混凝土的浇筑：（1）导管的底端埋入混凝土的深度。在槽段中的接头管和钢筋笼就位后，用导管浇灌混凝土，导管的底端埋入混凝土的深度必须在1.5m 以上，否则混凝土流出时会把混凝土上升面附

21、近的浮浆卷入混凝土内。但导管的埋入深度也不宜过大，否则混凝土不易从导管内流出，一般埋深不超过6m。（2）浇灌混凝土时，导管的运动。浇灌混凝土时，要使导管作30cm 左右的竖向运动，以利混凝土密实，尤其在混凝土不易流动的墙体接头部分更需如此。但上下运动不要过快，过快的运动会增加混凝土与泥浆的接触机会，使泥浆卷入混凝土内影响墙的质量，同时还会使泥浆的性能变坏。（3）混凝土面的上升速度。混凝土搅拌好之后，一般应在1.5h 内浇灌入槽，但在高温天气下，由于混凝土凝结较快，所以必须在搅拌好后1h 以内尽快浇灌完。根据混凝土搅拌能力及各种因素，为了能够高效率地浇灌混凝土，必须准备好运输车辆。要求槽内混凝土

22、面的上升速度不应小于2m/h；一个单元槽段应一次连续浇筑混凝土，直至混凝土顶面高于设计标高300500mm 为止。凿去浮浆层后的墙顶标高应符合设计要求。四、施工缝、防水节点和施工缺陷的处理措施1、墙体混凝土预留的水平施工缝和竖向施工缝应在迎水面进行混凝土自防水的修补处理，可在浇筑混凝土时沿缝顶预留凹槽，也可在拆模后再施工缝位置开凿深10mm、宽100mm的凹形槽。穿墙管（盒）、固定模板的对穿螺栓等节点位置、应开凿凹槽。应先用清水将凹槽冲洗干净，再涂刷一层混凝土界面剂，然后再用膨胀水泥砂浆填实抹平并湿润养护14d，也可在修补部位表面涂刷防水涂料。2、现浇混凝土所产生的外观质量缺陷，应按照现行国家

23、标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204的相关规定进行处理。较大的蜂窝、孔洞等应采用比结构混凝土高一个强度等级的补偿收缩混凝土进行修补；对有防水要求的部位，还宜在修补的表面采用膨胀水泥砂浆进行防水处理，采用补偿收缩混凝土或膨胀水泥砂浆修补的部位湿润养护14d。3、对于贯穿性的混凝土裂缝，当混凝土有防水要求时，应采用压力灌浆法进行修补。对于非贯通性的混凝土裂缝，可进行表面封堵，也可沿着裂缝开凿凹形槽，采用刚性防水材料或膨胀水泥砂浆修补。五、总结根据研究表明，膨胀剂是化学防裂手段，而纤维是物理防裂手段，二者的复合使用体现出“层次抗裂、阶段抗裂”的新概念，符合裂缝控制“抗”与“放”的原则，是传统补偿收缩理论与复合材料理论的有机结合。通过借鉴纤维、膨胀剂的双掺技术，广东粤盛特种建材有限责任公司研发出新抗裂材料SY-K膨胀纤维抗裂防水剂改良了膨胀剂与纤维的双掺技术，不同于以往单纯的化学或物理性质的抗裂、自防水技术，而是由硫铝酸盐微膨胀剂、阻裂纤维等功能材料复合而成，它的卓越性能源于材料的复合技术而产生的超叠加效应，完美的将化学和物理两种抗裂技术结合到一起。而针对本工程，由于普通混凝土存在易开裂的特点，必须使用相关的技术手段确保结构的耐久性和安全性，而大量工程案例表明广东粤盛生产的SY-K具有优异的抗裂防渗的效果，因此我们建议本工程使用SY-K配置的防水混凝土进行施工。