文档介绍：超长钢筋混凝土结构 UEA膨胀剂无缝设计及应用
1 前言
后浇带是一种扩大伸缩间距和取消结构永久伸缩缝的有效措施,
它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝, 保留一定时间后, 再进
行填充封闭, 后浇成连续整体的无伸缩缝结构。 这是一种:抗放兼备、
以放为主的设计原则。 因为普通混凝土存在收缩开裂问题, 后浇带的
设置就是把大部分约束应力释放,然后以膨 胀混凝土填缝,以抗衡
残余收缩应力,这种设计已列入规范而广泛使用。
后浇带的清理与凿毛,给填缝施工带来麻烦,延长工期,有时影
响总体结构的设计。因此,取消后浇带,采用无缝设计,在混凝土内
掺膨胀剂的新方法, 广泛应用于高层建筑地下防水工程、 各种水工结
构和超长钢筋混凝土结构。
2 无缝设计的含义和理论依据
 所谓无缝设计是个相对概念, 根据结构情况, 可无缝或少缝。
它不包括沉降缝。它指的是释放收缩应力的后浇带,其设计思路是:
抗放兼备、 以抗为主的原则。 也即用 UEA补偿收缩混凝土作为结构材
料,在硬化过程中产生的膨胀作用,由于钢筋和邻位约束,在结构中
建立少量预压应力 σ。
考虑结构强度的安全,膨胀不能太大,且在硬化 14d 基本结束。
经研究, UEA替代水泥量 10~ 12%范围内,对强度不影响,其膨胀率
ε 2=(2 ~ 3) × 10-4 , 在配筋率 υ= ~  %下,可在结构中建立
 ~ 预压应力,这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬化过
程中产生温差和千缩的拉应力, 从而防止收缩裂缝, 或把裂缝控制在
无害裂缝范围内。基于这一以抗为主的原理,采用 UEA混凝土时,后
浇带的间距可延长至 60m是安全的,比规范 20~ 40m 增加 1 倍左右,
这是无缝设计的少缝含义,已成功应用于结构设计中。
 从材料上来讲 UEA膨胀剂在水化过程中以形成钙矾石为膨胀
源,这种膨胀结晶是稳定的水化物, 具有填充毛细孔和切断毛细管的
作用,使大孔变小孔,使混凝土孔隙率降低,从而增加混凝土的密实
性,提高混凝土本身的抗渗能力。
 随着我国建筑超长、超大的发展,超长建筑物设置后浇带以
防止结构收缩开裂成为必要措施。 然而,它给结构设计和施工带来一
定麻烦,后浇带的清理凿毛问题,工期延长,模板周转、降水和施工
管理费都增加。若取消后浇带,就具有明显的技术经济意义。
工民建的整体式基础,箱形基础的底板,车间混凝土地面、地下
隧道、涵管等结构底板和墙体的特点是,其厚度远小于长、宽方向尺
寸,当 H/L≤ 时,板在温度收缩变形作用下,离开端部区域,全
截面受拉应力较均匀。在地基约束下,将出现水平法向应力 σ x,从
工程实践可知, σx 是设计主要控制应力,是经常引起垂直裂缝的主
要应力,其最大值在长度的中点截面 x=0 处( 见图 1) 。
当法向应力 σ mx超过混凝土轴心抗拉强度设计值 f1 时,在中部
出现第一垂直裂缝,一分为二,每块板的水平应力重新分布 σ1x 如
σ 1x>ft ,则形成第二批裂缝。这种裂缝有序性常可在工程中见到。
所以后浇带作为建筑物中控制裂缝的主要措施之一。 从以下法向应力
公式可见
σ mx=-EoacT(1-1/cosh β)?S (