GNA 施工规程

    序

    混凝土和钢筋混凝土构筑物，由于干缩和冷缩等引起收缩裂纹，引起构筑物渗漏、钢筋锈蚀；降低实用功能和耐久性。为了解决这一难题，从设计、材料、施工各个方面进行了研究，提出了各种对策。在材料方面，国内外学者一致认为：采用膨胀剂或者膨胀水泥配制的补偿收缩混凝土具有微膨胀性能，从而达到防止或减少出现裂缝，提高构筑物抗裂防渗的良好效果。为此，我国《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119），《混凝土结构设计规范》（GB50010），《地下工程防水技术规范》（JB50108-2001），《屋面工程设计规范》（GB50207），《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268），中国有色金属工业总公司标准《屋面工程施工操作规程》（YSJ410-89），都把膨胀剂或补偿收缩混凝土列入有关防水和二次灌注工程的技术规范中。

    根据多年来对各种膨胀剂、膨胀水泥的研究及补偿收缩混凝土在实际工程中的应用经验，借鉴日本、苏联、美国、澳大利亚等国家之经验，为促进这一新材料、新技术的发展，制订了“掺GNA膨胀剂混凝土的施工技术规程”（以下简称规程）。

    本规程适用于防止或减少混凝土干缩裂缝、提高构筑物抗裂防渗效果，使用GNA混凝土膨胀剂配制的补偿收缩混凝土工程或钢筋混凝土工程。使用GNA混凝土达到结构自防水，取消外防水要求，并且延长伸缩缝间距，亦可作后浇填充膨胀混凝土等。

    第一章   总    则

    第1.0.1条  本规程适用于旨在防止或减少混凝土干缩裂缝、提高构筑物抗裂防渗效果，使GNA混凝土膨胀剂配制的补偿收缩混凝土工程或钢筋混凝土达到配合比设计和施工要求。

    第1.0.2条  本规程使用的术语，作如下定义。

    GNA混凝土膨胀剂——是以适当成分的生料煅烧成特定矿物的铝酸盐熟料、硬石膏、高细活性混合材磨细而成的膨胀性水泥混凝土外加剂。将其加入到水泥混凝土中，经水化反应生成膨胀性，使混凝土产生适度的膨胀。

    补偿收缩混凝土（砂浆）——在限制条件下，由于膨胀剂的作用，产生0.2～0.7MPa自应力的混凝土（砂浆）。

    单位水泥量－－所配制补偿收缩混凝土1M3中含有水泥和膨胀剂的重量之和。

    第1.0.3条  钢筋混凝土工程施工时的安全技术、劳动保护、防火，以及抗震设防地区的钢筋混凝土工程，必须符合有关规定。

    第二章  施工计划和模板工程

    第2.0.1条  混凝土施工计划应考虑混凝土的用途，混凝土搅拌站的材料供给，施工场地、工程现场的气候条件，依此确定周密的运输计划，浇灌计划和养护计划。

    第2.0.2条  混凝土从搅拌站到工地的运输计划要考虑到搅拌开始到工地的时间，工地的输送设备、气候条件等。

    车辆调度计划应考虑到浇灌场所处理时间，停留时间不要太长。

    第2.0.3条  混凝土浇灌区域及其浇灌顺序等应考虑到工程、设计条件、混凝土的供给能力，运输、浇灌机械的能力，气候条件，浇灌后的抹面方法、施工管理水平等，做好施工组织设计。

    第2.0.4条  混凝土的养护计划应考虑到气候条件、工程部位、部件断面、养护龄期必须达到设计抗压强度和膨胀率要求。

    第2.0.5条  模板工程参照《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GB50204）第二章执行。

    第三章  混凝土的材料及质量要求

    第3.0.1条  水泥

    GNA可掺入硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB175-1999），矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰质硅酸盐水泥（GB1344-1999）五大水泥中。    

    第3.0.2条  GNA膨胀剂

    所用GNA膨胀剂应符合混凝土膨胀剂国家行业标准（JC476-2001）。

    第3.0.3条  集料

    集料的种类和品质应符合普通混凝土用砂质量标准，普通混凝土用碎石或卵石质量标准。

    第3.0.4条  水

    拌制混凝土宜用饮用水或洁净地下水。钢筋混凝土和预应力混凝土，均不得用海水和污水拌制。

    第3.0.5条  外加剂

    GNA型混凝土膨胀剂可以与减水剂、缓凝剂、早强剂、速凝剂、抗冻剂及泵送剂等复合使用，GNA混凝土中掺用的其他外加剂，应符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ50119），且满足施工条件要求。

    第3.0.6条  材料的运输和保管

    各种材料的运输与保管按有关标准执行。但是，对于膨胀剂作如下规定： 

    1、在运输与保管过程中不得受潮和混入杂物，并应单独存放。 

    2、膨胀剂有效期为一年，超过六个月应重新进行物理性能检验合格方可使用。

    第四章  钢筋设计及混凝土配合比设计

    第4.0.1条  掺膨胀剂的补偿收缩混凝土应在限制条件下使用，构造（温度）钢筋的设计和特殊部位的附加筋。应符合《混凝土结构设计规范》（GB50010）规定。

    第4.0.2条  墙体易于出现竖向收缩裂缝，其水平构造筋的配筋率宜大于0.4%，水平筋的间距宜小于150mm，墙体的中部或底部的1000mm范围内水平筋间距宜为50-100mm。

    第4.0.3条  墙体与柱子连接部位宜插入长度1.5m-2.0mmф8-ф10的加强钢筋，插入柱子200mm-300mm，插入边墙1200mm-1600mm，其配筋率应提高10%-15%。

    第4.0.4条  结构开口部位、变截面部位和出入口部位应适量增加附加筋。

    第4.0.5条  楼板宜配置细而密的构造配筋网，钢筋间距宜小于150mm，配筋率宜为0.6%左右；现浇补偿收缩钢筋混凝土防水屋面应配双层钢筋网，构造筋间距宜小于150mm，配筋率宜大于0.5%，楼面和屋面后浇缝最大间距不宜超过50m。

    第4.0.6条  地下室和水工构筑物的底板和边墙的后浇缝最大间距不宜超过60m，后浇缝回填时间应不少于28d。

    第4.1.1条  GNA混凝土的配合比设计，应根据设计要求及工程的不同部位，施工前进行防水或抗裂混凝土的配合比设计和试验。

    第4.1.2条  本规程原则上与普通混凝土配合比设计技术规范（JGJ/T55-1996）相同，但应使用符合第三章所示的材料进行混凝土配合比设计。

    第4.1.3条  进行配合比设计时，应按原材料性能及混凝土的技术要求进行计算，并经试验室试配调整，定出满足设计和施工要求，经济合理的混凝土配合比。

    第4.1.4条  根据混凝土标号，膨胀率和收缩率、以及施工所要求的混凝土拌合物塌落度指标进行GNA混凝土试配。若对混凝土还有其他技术性能要求时，应在试配计算中予考虑，并应增添相应的试验项目。

    第4.1.5条  施工用补偿收缩混凝土，其性能应满足下表的要求（表1），限制膨胀率与干缩的检验按补偿收缩混凝土的膨胀率及干缩率的测定方法进行。            

    表1   GNA补偿收缩混凝土的性能


    第4.1.6条  GNA混凝土膨胀剂加入量（K），按内掺（即替换水泥率）计算，即E/C+E，C－－水泥，E－－GNA混凝土膨胀剂。 

    根据混凝土使用条件，配筋率大小和选用的水泥标号、GNA在混凝土中的加入量可参考下表。 

    表2   GNA加入量参考表 


    当混凝土水泥用量小于300kg/m3时，GNA加入量改为外掺。 

    表3    掺ＧＮＡ混凝土配合比参考表 


    注：1、本表为用普通型GNA，配制的GNA补偿收缩混凝土配合比参照表。
    2、如采用多功能复合型GNA时，无需外掺入其他化学外加剂。
    3、GNA泵送混凝土可掺入Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰超代水泥量10~12%。 

    第五章  混凝土拌制、运输和浇灌 

    第5.0.1条  GNA补偿收缩混凝土对原材料要求 
 
    1、水泥：选用符合国家标准32.5标号以上的五大水泥。  
    2、GNA膨胀剂：符合混凝土膨胀剂国家行业标准。  
    3、粗骨料：粗骨料粒径不大于4.0cm，且含泥量小于1%。  
    4、细骨料：含泥量小于3%的中粗砂。  
    5、其它外加剂：达到国家规定的品质指标，使用前应作适应性试验。  
    6、水：可饮用水或洁净地下水。 

    第5.0.2条  混凝土原材料按重量计的允许偏差，不得超过下列规定：  
    1、水泥、外掺混凝土材料±２%。  
    2、粗、细集料±3%。  
    3、水±1%。  
    4、膨胀剂和其它外加剂±0.5%。 

    注：1、各种衡器应定期校检，经常保持准确。 
    2、集料含水率应经常测定，雨天施工时，应增加测定次数。 

    第5.0.3条 混凝土的搅拌

    掺GNA混凝土搅拌时间要比普通混凝土适当延长。搅拌时间：用自落式搅拌机比普通混凝土延长30秒以上，用强制式则延长10秒以上。应严格控制搅拌时间，确保混凝上拌合均匀。 

    表4   GNA混凝土搅拌的最短时间（秒） 


    注： 若缓凝时间不能满足施工要求时，可现场添加非引气型缓凝减水剂。 

    第5.0.4条  混凝土的运输 

    混凝土的运输要及时并保持连续性，尽量避免出现的冷缝和施工缝，运距较远或炎热天气施工应掺入缓凝减水剂。 

    第5.0.5条  混凝土浇灌前准备 

    钢筋模板按设计图纸安装，绑扎、安装要牢靠。模板表面涂上脱模剂。模板缝应严密，不得漏浆，固定模板用的铁丝和螺栓不宜穿过混凝土结构，如必须穿过，则固定模板的螺栓中央要焊上止水环，止水环必须满焊。 

    第5.0.6条  混凝土的浇注 

    浇注时混凝土的自由落距应控制在2m内，振捣一定要严格按施工操作规范进行，棒要快插慢拔，表面浮浆即可，振距一定要掌握好，不能漏振和过振，以把混凝土振密实为准。 

    第5.0.7条  施工过程注意事项  

    1、严禁随意加水，为达到泵送或施工组织方面，混凝土可掺入减水剂 、缓凝剂、速凝剂、泵送剂，但需经试配确定。  

    2、振捣是关键之一，每一振点的振捣时间长短，应使混凝土表面呈现浮浆，不再下沉为止。此外，还必须保证振捣棒移动间距和插入深度符合施工规范的要求。  

    3、计量装置必须准确有效，开盘前要检验校正，中间要进行校核。 

    第六章  后浇缝和施工缝的处理 

    第6.0.1条  由于钢筋混凝土结构趋向长大化和复杂化，取消后浇缝的无缝设计必须根据结构特点灵活运用，具有沉降性质的后浇缝不能取消。 

    第6.0.2条  后浇缝的处理与普通混凝土相同，表面要凿毛，清理干净，保潮12小时后采用掺入10%GNA的填充性膨胀混凝土，终凝后2小时，用草席覆盖，浇水养护14天。 

    第6.0.3条  由于混凝土供应或绑筋跟不上，不能连续浇注时，混凝土要浇至加强带前一侧，过若干天再浇混凝土时表面要凿毛，剔除浮石，清理干净，用水冲刷后，在表面铺上掺入6%GNA的1：2砂浆，厚度为20～25毫米，然后继续浇注原配合比的GNA混凝土（设加强带时）。 

    第6.0.4条  立墙上的水平施工缝的处理与普通混凝土相同，要预留止水槽，表面要凿毛，清理干净，在表面铺上厚20-25mm掺入6%GNA的1：2砂浆，然后继续浇注GNA混凝土。 

    第七章  混凝土的养护 

    第7.0.1条  已浇灌完的混凝土，在混凝土初凝后终凝前应进行二次抹压（板面），以抑制产生表面裂缝，养护工作一定要派专人负责，并应符合下列规定：  

    1、在混凝土终凝后2小时进行浇水保湿养护。  

    2、混凝土的浇水保湿养护时间，不得少于14天，亦可采用蓄水养护或涂刷薄膜养生液养护，以蓄水养护效果最佳。  

    3、平均气温低于5℃时，不得浇水，应采取保温措施，大体积混凝土的养护，应采取降温措施（或保温措施）。  

    4、拆模板后，混凝土的暴露面，特别是外壁，受阳光直射和寒气袭击，必须用草席、薄膜类覆盖养护。墙面及竖向暴露构件养护条件较差，应适当延长拆模时间，掺摸后进行保温保湿养护。 

    第7.0.2条  在混凝土强度达到1.2MPa以上，始准在其上来往人员和安装模板及支架。 

    第八章  混凝土质量的检查和缺陷的修整 

    第8.0.1条  混凝土质量的检查参照《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GB50204）第四章第六节执行。标准养护的试块组数，应按下列类型留置：  

    1、每工作班不少于一组；  

    2、每拌制100立方米混凝土，强度试块不少于一组；抗渗试块不少于250立方米为一组。 

    第8.0.2条  检查混凝土质量应做抗压强度试验，当有特殊要求时，还需做抗冻、抗渗等试验。有条件下应作混凝土的膨胀率、收缩率试验。 

    第8.0.3条  混凝土表面缺陷的修整，应按下列规定执行：  

    1、面积较小且数量不多的蜂窝或露石的混凝土表面，可用内掺6%膨胀剂的1：2～1：2.5的水泥砂浆抹平。在抹砂浆之前，必须用钢丝刷或加压水洗净基层，并用内掺6%膨胀剂的净浆打底。  

    2、较大面积的蜂窝、露石和露筋应按其全部深度凿去薄弱的混凝土层和个别突出的集料颗粒，然后用钢丝刷或加压水冲洗干净，用内掺6-8%膨胀剂的砂浆或豆石混凝土（比原标号提高一级）填塞，并仔细捣实。 

    第8.0.4条  影响结构性能部位的缺陷，必须会同设计单位和有关单位研究处理。 

    第九章  冬季施工和工程验收 

    参照《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GB50204）第七章、第八章执行。 

    第十章  刚性防水屋面 

    刚性防水屋面具有结构简单，造价低廉和防水耐久性好的优点。由于普通混凝土存在收缩开裂往往造成渗漏。针对这一缺点，我们研制成功以掺入混凝土膨胀剂的补偿收缩混凝土，应用于刚性防水屋面。这一新技术已应用于江苏、浙江、福建、广东、广西、北京、西安、乌鲁木齐、等省市近200万平方米刚性防水屋面，应用效果好。经过多年工程实践和专家论证，补偿收缩混凝土刚性屋面已列入建设部《屋面工程技术规范》（GB50207）。 

    ＧＮＡ补偿收缩混凝土刚性屋面：  

    1、现浇钢筋混凝土屋面：屋面厚度8-10cm，配受力钢筋ф8-ф10mm；抗裂钢筋ф6-ф10mm，150×150mm双向钢筋，这种屋面结构与防水合二为一，在掺入（等量取代水泥率）8%GNA，标号大于C25，抗渗标号大于P10。该混凝土屋面40M留一伸缩缝，缝中嵌入防水油膏，混凝土屋面浇筑完后浇水养护（或喷养护剂）不少于14天，细部处理见GB50207。  

    2、细石混凝土防水屋面：它用于保温层和找平层上，厚度40mm，配以ф4mm，150×150mm双向钢筋片，每块面积约6×6m，每块之间的分格缝嵌入防水油膏。这种屋面是以刚性为主，刚柔结合。在混凝土中掺入8%ＧＮＡ强度标号大于Ｃ25，抗渗标号大于P8。 

    第十一章  无缝设计与施工技术 

    本技术由中国建筑材料科学研究院申请国家发明专利，专利号：ZL93117132.6。 

    本技术涉及多个科学技术领域，包括建筑结构设计、建筑施工技术和混凝土材料科学，是一个跨学科的高技术项目。其主要技术内容是以混凝土收缩的整体补偿为基础，通过结构内应力与应变的实验、分析与计算，确立了通过“膨胀加强带”的技术取消伸缩缝和后浇缝，实现超长钢筋混凝土的连续施工的设计施工方法。这种设计施工方法称之为“无缝设计施工方法”。其特征在于根据构筑物的收缩应力曲线，在收缩大的部位设置膨胀加强带，以较高掺量的膨胀剂或较大用量的膨胀水泥配制成大膨胀的混凝土（其限制膨胀率控制在2～3×10-4）；其它部位用较小掺量的膨胀剂或较小用量的膨胀水泥配制成小膨胀混凝土（补偿收缩混凝土，其限制膨胀率控制在1.5～2.5×10-4）。膨胀加强带的构造为带宽2m，带两侧挂密孔铁丝网，网孔直径Φ<10mm，目的是阻止混凝土中的石子通过。带中钢筋配筋率提高10～15%，伸入两侧混凝土各1m，带内混凝土强度不得低于两侧混凝土强度。施工时，先确定膨胀加强带的位置并设置铁丝网，混凝土浇筑从一边推进，当小膨胀混凝土浇在加强带时改用大膨胀混凝土，加强带浇毕，再改回原配比小膨胀混凝土，如此连续浇筑，不留伸缩缝或后浇带，一次施工完毕。 

    第11.0.1条  本技术与现有技术相比有如下优点 

    1．取消伸缩缝与后浇带（沉降缝不能取消），提高了混凝土结构的整体性能，特别是对于有防水要求的结构混凝土，提高了其整体抗裂防水性能。后浇带一般需经40～60天才能回填，采用本技术减少了施工对后浇带处理这一繁琐的环节，大大地缩短了施工周期，一般减少30～45天工期，节省综合建设资金，加快了施工进度。对于某些结构，由于取消伸缩缝而免去了双梁双柱结构，扩大了可利用的有效空间。此方法适用于混凝土结构超长较小尺寸的设计与施工。 

    2．膨胀加强带施工方法，即在膨胀加强带二端设计掺入水泥重量6～8%的GNA，使混凝土中产生较小的限制膨胀率。在膨胀加强带中设计掺入10～12%的混凝土GNA，使其产生较大的限制膨胀率。这样即可控制整个混凝土结构的限制收缩率大大减少，使其混凝土结构不裂或少裂，不产生有害裂缝。此方法适用于混凝土结构超长较大尺寸的整体底板和地下连续墙的设计与施工。 

    3．间歇式施工方法，当混凝土结构无防水要求，但对抗裂有一定要求的工程，采用间歇式施工方法较为方便。此方法适用于混凝土结构超长较大尺寸的整体梁板和地上楼板的无缝设计与施工。 

    第11.0.2条  传统的后浇带浇注前混凝土表面及杂物清理等工作十分麻烦，且工期长，处理不好还会留下诸多质量隐患。而GNA膨胀加强带是一种“抗放兼备，以抗为主”设计原则。在应力集中处设置膨胀加强带，宽度一般为2米，带的两侧架设密孔铁丝网，并用立筋加固，目的是防止混凝土流入加强带内。通过调整膨胀量混凝土获得不同的限制膨胀率，使结构的收缩力得到适宜的补偿，从而达到防止混凝土结构开裂的目的。 

    施工时，带外用小膨胀混凝土（掺GNA6-8%，膨胀率≥1.5×10-4）；浇加强带时，改用大膨胀混凝土（掺GNA10-12%，膨胀率≥2.5×10-4）；强度等级比两侧高0.5等级；到加强带另一侧时，又改为小膨胀混凝土浇注。如此循环下去，可连续浇注100～200M或更超长混凝土结构。 
由于混凝土供应或施工力量达不到连续作业要求时，可采用“间歇式施工法”，加强带一侧改为台阶式。施工缝凿毛清洗干净后，用大膨胀的混凝土浇注加强带，随后用小膨胀混凝土浇注带外地段。 

    第11.0.3条  由于墙体厚度薄，面积大，养护困难，受风速和在大气温度影响大，容易出现收缩裂缝。因此，建议采用后浇加强带，即分段浇注加强带两侧的小膨胀混凝土（掺GNA8%），养护14天后，用大膨胀混凝土（掺10～12%）回填加强带。此方法与传统后浇带在设计上是一致的，要设钢板止水带。不同之处是，后浇加强带的宽度为2m，回填用大膨胀混凝土，填缝时间为14天，比传统后浇缝缩短回填时间30多天。 

    第11.0.4条  当实际工程采用无缝设计与施工时，可以按如下技术参数考虑： 

    1、对于地下工程结构混凝土的底板及连续墙单方向尺寸超过50～100m时，可考虑采用膨胀加强带或后浇加强带的方法。 

    2、对于连续墙钢筋需要加强的部分，主要在墙与柱交接、转角及开口的部分应增加过渡钢筋，墙体的构造钢筋间距建议小于150。 

    3、当结构尺寸超过100m时，根据建筑结构要求可采用无缝设计及后浇加强带方法综合考虑。 

    4、上述无缝设计与施工参数是根据GNA的技术性能考虑的，与其他不同品牌的膨胀剂有较大的差别。 

    第11.0.5条  用GNA型混凝土膨胀剂配制的补偿收缩混凝土还可用于控制大体积混凝土的裂缝，一次浇筑量可达10000m3而不开裂，施工简单，不需要复杂的温控措施，对水泥等原材料无特殊要求，采用膨胀混凝土施工的大体积混凝土，温差控制范围可适当放宽。