UEA混凝土在屋面结构自防水中原理及施工研究UEA混凝土在屋面结构自防水中原理及施工研究摘要：人类文明和科学的进步，对屋面结构防渗要求也越来越高，本文通过对UEA混凝土自防水原理、主要性能指标、掺入量及配合比的研究，介绍UEA在屋面的构造形式，并提出了施工技术要气，对完善UEA混凝土在屋面结构自防水的应用有一定的推广价值。关键词：UEA混凝土；屋面结构；原理；施工；中图分类号：TU56文献标识码：A文章编号：0引言随着人类文明和科学的进步，人们对生存及工作场所的建筑基本功能也提出了越来越高的要求，其中抗渗防水功能是人们一直在努力苛求的功能之一。其中混凝土结构防水从最初的简单的结构自防水逐步过渡到以混凝土结构外防水材料设防的变化，九十年代以前的传统的混凝土结构外防水作法是以我国传统的石油沥青油毡为主的屋面防水设防，九十年代后出现高聚物改性沥青防水材料和合成高分子防水材料，近年来，人们已广泛采用APP改性沥青防水卷材，SBS改性沥青防水卷材等新材料、新工艺、新方法解决屋面渗漏问题[1-2]，但其造价和投资相对偏高。如何解决这些问题，成为房屋建设任务的管理者与工程技术人员必须认真研究解决的课题。本文通过研究UEA混凝土的原理及性能指标，从而有效增强混凝土的抗裂渗能力，达到结构自防水的目的。1UEA混凝土结构自防水原理U型混凝土膨胀剂（简称UEA是硫铝酸钙熟料或硫酸铝熟料，天然明矾石和硬石膏共同磨细而成，UEA掺入后在水泥水化过程中形成膨胀源钙矾石（C3A?CaSO4?3H2O），这种膨胀结晶是稳定的化合物，填充于毛细孔缝中，使大孔变小，总孔隙率减小(同时残余硬石膏在后期继续水化成CaSO4?2H2O，体积增大1.3倍，所析出的糖粒柔性矿物充填混凝土收缩裂缝，从而增加密实性。UEA以一定量掺入水泥中制成补偿收缩混凝土，它产生的体积膨胀在钢筋约束下，可在混凝土结构中建立（0.2~0.7）MPa的预压应力，籍此抵消导致混凝土开裂的全部或部分拉应力，以减轻、延迟或避免混凝土开裂，在潮湿环境中养护14d，其膨胀值达到最大。UEA混凝土在硬化过程中产生膨胀作用，在钢筋和邻位约束下，钢筋受拉，而混凝土受压，当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时，则：Ac×σc=As×Es×ε2（1）设：μ=As/Ac，则σc=μ×Es×ε2……式中σc-混凝土预压应力（Mpa）；As-钢筋截面积；μ-配筋率（%）Ac-混凝土截面积；Es-钢筋弹性模量（Mpa）；ε2-混凝土的限制膨胀率（%）。由（1）式可见，σc与ε2成正比例关系，而限制膨胀率ε2随UEA的掺量增加而增加，所以，通过调整UEA的掺量，可使混凝土获得0.2～0.7MPa的预压应力，根据水平法向力σx分布曲线，设想在应力大的地方施加较大的膨胀应力σc，而在两侧施加较小的膨胀应力，全面地补偿结构的收缩应力，控制有序裂缝的出现。2UEA主要性能指标在规定的掺量下，混凝土3、7天的抗压强度比不掺UEA的空白混凝土提高10～30%，28天强度大致相同，后期强度持续增长；掺UEA的砂浆和混凝土的抗渗标号≥S20,抗冻标号≥D150，大大优于普通混凝土。掺UEA的混凝土与钢筋的粘结力比普通混凝土提高20～30%，对钢筋无锈蚀作用。其主要性能指标符合膨胀剂检验标准（JC476-2001），UEA主要性能指标有如下：细度0.08mm≤10%；含水率≤3；限制膨胀率：水中14天≥0.02%、空气中28天≤0.02%；抗压强度：7天≥30Mpa、28天≥47Mpa；抗折强度7天≥5Mpa、28天≥6.8Mpa。3UEA最佳掺入量及配合比在普通混凝土中掺入适量的UEA，一般为取代水泥量的10～14%，EUA掺入量E按内掺（替换水泥率）计算。其计算公式为：掺量（%）=膨胀剂/（水泥+UEA膨胀剂）×100%=E/(C+E)×100%原则上,UEA可加入5大水泥中，但是为确保混凝土的质量，宜用52.5#普通硅酸盐水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥要经试验确定。UEA的最佳掺入量应根据工程和选用水泥的要求而定，一般，高配筋混凝土：选用25.5#水泥，UEA掺入量12～14%，选用42.5#，UEA掺入量11～13%；低配筋混凝土选用52.5#水泥，UEA掺入量12～13%，选用42.5#，UEA掺入量11～12%；填充性混凝土：选用52.5#水泥，UEA掺入量13～15%，选用42.5#，UEA掺入量12～14%；其掺UEA混凝土配合比见表1。表1掺UEA混凝土配合比参...