长期以来,混凝土裂缝防治为工程界致力研究的问题,在众多裂缝控制方法中,利用膨胀剂的补偿收缩作用控制混凝土裂缝的方法在工程中极为普遍。现阶段混凝土的膨胀剂种类大致可分为硫铝酸盐系膨胀剂、氧化钙系膨胀剂、氧化镁系膨胀剂和复合混凝土膨胀剂。复合膨胀剂是深色粉状物,加入普通水泥混凝土中,水化产生膨胀结晶体,以此补偿水泥水化时产生的收缩,从而配制成补偿收缩或膨胀混凝土,用以克服普通水泥凝土收缩开裂和超长钢筋混凝土温差裂缝的缺陷,借此可以使混凝土结构自身防水,28天抗压强度为47MPa,置于水中14天限制膨胀率为0.02%。
以青岛地铁3号线青岛站金属膨胀剂爆破试验为例,介绍暗挖下穿建筑物所采用的金属膨胀剂爆破施工方案,总结金属膨胀剂爆破施工采用的控制措施和爆破参数,以期为暗挖下穿建筑物施工提供参考借鉴。西端暗挖段地处青岛火车站东广场,全长为66.3m。本段为站前区间及换乘通道,下穿既有2号线车站及益群地下商场,顶板部分紧贴2号线底板。综合该段周围环境和控制因素,结合地质情况,本下穿段工法为平行导洞分部开挖,开挖采取以控制弱爆破为主 ,并在进洞口处设大管棚超前支护措施。本暗挖段二衬结构采用框架结构,结合2号线底板开洞与2号线进行换乘。
在混凝土中掺加膨胀剂主要能解决混凝土结构施工期间的 裂缝问题,例如,施工后浇带以及需要二次浇筑的填充类混凝土, 不适用于结构使用期间出现过高的温度变化的情况。潮湿的环境更有利于发挥掺膨胀剂混凝土的补偿收缩功 能,因此,膨胀剂更适宜用于地铁及地下构筑物、高层建筑地下室 以及隧道、管道等有抗裂防渗要求的构筑物; 同理,良好的养护条件和较早的养护开始时间,也是膨胀剂作用正常发挥的重要条件。掺加膨胀剂补偿收缩的前提,是要在结构中建立预压应力, 否则不适宜采取掺膨胀剂的抗裂办法。不同系列的膨胀剂补偿机理不同,掺量也不尽相同。要根据不同的结构部位,科学地确定膨胀剂的掺量,以达到最佳的补偿收缩效果。