大体积混凝土施工指南(精选8篇)
大体积混凝土施工指南 篇1
大体积混凝土施工方案审核要点指南(云南省监理协会版本)
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大体积混凝土施工方案审核要点指南(云南省监理协会版本)
一、审核前注意事项及准备工作
(一)注意事项:
大体积砼最薄处大于1m,方量成千上万,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,当混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用,所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。
(二)准备工作:
图纸、方案、规范、现场调查。
要求监理工程师平时积累一些施工组织设计(方案)的基本知识。
二、审核依据
混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204 普通混凝土配制技术规程DBJ53-2-2003 建筑施工计算手册 PKPM
三、审核要点指南
(一)重点审核内容
1、方案的核心施工方法审核:
方案的核心施工方法是指主要项目的主要施工方法,简称为核心方法,如果核心方法不对头,后果十分混乱,此方案所有内容将变得毫无价值,必须返工重做,不必再审。下面介绍大体积混凝土主要施工方法的确定: 大体积混凝土的密实度、强度要求与普通混凝土相同,已有相关规范和成熟的施工方法,本文只分析与大体积砼相关部分。
混凝土验收规范GB50204对大体积砼的规定为,„对大体积混凝土的养护,应根据气候条件按施工技术方案采取控温措施‟。所以,大体积砼的主要施工方法应为控温施工法。凡是没有控温措施的方案可以视为不合格。
2、大体积砼前期控制规定:
鉴于混凝土验收规范GB50204对大体积砼无具体规定,云南省建设厅在„DBJ53-2-2003普通混凝土配制技术规程‟里增加了如下几条:
大体积混凝土对原材料的要求:
a)水泥:宜用低水化热和凝结时间长的水泥;刚出厂温度较高的水泥不能用来配制大体积混凝土。
b).水:尽量使用温度较低的井水、河水、自来水等,尤其在炎热的夏季避免使用温度较高的水。
c)外加剂:大体积混凝土应选用缓凝剂、减水剂以及膨胀剂。e)掺合剂:大体积混凝土宜大量使用掺合料取代部分水泥。
大体积混凝土对配合比的要求
a)大体积混凝土配合比的选择,在保证设计强度、耐久性等要求和满足施工工艺要求的前提下,按合理采用原材料,减少水泥用量,降低混凝土的绝热温升原则进行。
b)在确定大体积混凝土配合比时,应根据混凝土的绝热温升值、温度及裂缝控制的要求,提出必要的砂、石和拌和用水的降温、入模温度控制的技术措施。c)与普通混凝土相比,大体积混凝土的坍落度宜偏低些。
d)在满足施工性及强度和耐久性的前提下,水泥用量应尽量低。e)应根据所用水泥计算混凝土的水化热及温升,并计算混凝土冷却后的体积收缩量,通过调整配合比控制在允许值内。
对大体积混凝土,根据工程实际情况,经设计同意,可利用混凝土60天、90天的后期强度评定、工程交验及混凝土配合比设计的依据。
3、温度控制计算:
已知条件:长城花苑地下室底板厚度1.4m,浇灌C35商品砼,采用42.5P•O水泥,用量mc=410kg/m3。实测砼入模温度T0=27℃,平均气温Th=18℃,比热C取0.92kJ/kg•K,密度ρ=2400kg/m3,水化热Q取375kJ/kg。先求最大绝热温度Th=mcQ/Cρ=410*375/0.92/2400=69.63℃ 考虑有散热时的温度Ts=T0+Tt•ζ。ζ=散热系数,见下表。
不同龄期水化热温升与浇筑块厚度的关系表,适于20-30温度天气施工选择
浇筑块厚度m 不同龄期(d)时的ζ值
不同龄期水化热温升与浇筑块厚度的关系表,适于20-30温度天气施工选择
浇筑块厚度m 不同龄期(d)时的ζ值 6 9 12 15 18 21 24 27 30 1 0.36 0.29 0.17 0.09 0.05 0.03 0.01
1.25 0.42 0.31 0.19 0.11 0.07 0.04 0.03
1.5 0.49 0.46 0.38 0.29 0.21 0.15 0.12 0.08 0.05 0.04 2.5 0.65 0.62 0.59 0.48 0.38 0.29 0.23 0.19 0.16 0.15 3 0.68 0.67 0.63 0.57 0.45 0.36 0.3 0.25 0.21 0.19 4 0.74 0.73 0.72 0.65 0.55 0.46 0.37 0.3 0.25 0.24
根据实际,3天的温度最高,只需计算到3天就能得到最高温度。查表3天ζ=0.49,得3天混凝土温度Ts=T0+Tt•ζ=27+69.1*0.49=61.12℃
收缩变形公式εy(t)=εy0(1-ebt)*M1*M2*M3*M4*M5*M6*M7*M8*M9*M10 当t=15天时,收缩较大,取系数b为0.01,取Mn如下,得变形
εy(15)=3.24*10-4(1-e-0.15)1*1*1*1.1*1.2*0.93*0.7*1.2*1*0.85=4.65*10-5 收缩当量温差计算公式:Ty(t)=εy(t)/a
a=线膨胀系数=10*10-6 15天收缩温差当量Ty(15)=(0.47*10-4)/(10*10-6)=4.65℃ 15天砼弹性模量E15=2.33E+04N/mm2 混凝土最大综合温差计算公式
△Tt=T0+0.667*T(t)+K1Ty(t)-Th。K1=安全系数1.2。15天△T15 =26+0.667*68.86+1.2*5.58-18=59.51℃ 收缩应力ζ=-E(t)a△T•S(t)R/(1-νc),νc=泊松比0.15 15天时砼的收缩应力ζ15=2.33*104*1*10-5*59.51*0.23*0.32)/(1-0.15)=1.200N/mm2 小于15天时砼的抗拉力ft=1.382 N/mm2 安全验收式Kζ15≤f15,(K=1.15),得1.15*1.2=1.380≤f15=1.382,合格 也可以用PKPM计算,速度较快,可作参考。
4、测温控温措施:
1)大体积混凝土拌合物的出机温度、浇筑温度及浇筑时的气温应进行监测,至少每2h应测一次。大体积混凝土浇筑后,养护期间应进行温度监测,同时应测环境温度,第一次测温时间宜在浇筑后12h进行。
测温点的布置应事先经过监理人员审查,测温点的布置必须有代表性和可比性,所有测温点均应编号,并绘制测温点布置图。
为了确保温度传感器具有较高的可靠性,必须对其进行封装。封装后将传感器用绝缘胶布绑扎到预定的测温点处的钢筋上。如相应测点处无钢筋,可另加钢筋。要避免传感器直接与钢筋接触,固定在横向钢筋下引出,以免浇筑混凝土时受到损伤。
测温制度:人工测温,在混凝土升温及保持阶段,一般2-3h应测温一次。在温度下降阶段,一般4-8h应测温一次,自动测温,其时间间隔根据仪器及需要定,但不得少于以上规定的次数。采用预留测温孔测温时,一个测温孔只能反映一个点的数据。不得采取沿孔洞变动温度计高度的方法来测孔中不同高度处的温度。孔中应注入5cm高的清水或油,玻璃或水银温度计末端应没入水中并保持至少3min,然后迅速抽出温度计,读数加上0.5-1摄氏度作为测定值。采用预埋传感器进行测温时,要保护好传感器及引出线。
人工温度计测温没有电子测温计快捷准确。测温工作应经过培训,责任心强的专人进行。测温数据应及时交技术负责人阅读。发生异常情况应立即向有关人员汇报,以便及时采取措施。2)大体积混凝土温度控制的参数
混凝土的浇筑温度不宜超过28摄氏度。
混凝土内部与表面的温度之差不应超过设计值,当设计无要求时,不宜超过25摄氏度。
3)降低大体积混凝土浇筑温度的措施:
降低骨料、拌和用水的温度,通常采取以下措施。
炎夏搭棚遮阳。将骨料放在凉棚内2-3d后使用,可使骨料温度相对暴晒降低2-4摄氏度;成品骨料堆高6-8m,并保持足够的储备。通过底部和地垅取料可取得同样效果。
喷水雾进行骨料预冷,其效果也较好。但要有排水措施,使骨料含水量保持稳定。选定低温地下水或自来水,也可用冰水。水温控制在5-10摄氏度时,其降温效果更为显著。
当夏季温度较高时,混凝土泵管上可覆盖草包等材料,并经常喷水保持湿润,以减少混凝土拌合物应运输而造成得温度回升。
可充分利用低温季节和夜间进行浇筑,以降低浇筑温度,减少温控费用。
在夏季温度较高时,日间要加快混凝土的浇筑速度。缩短混凝土的暴晒时间,减少暴露面积。降低混凝土拌合物因吸收太阳能而造成的温度升高;夜间在不形成“冷缝”的前提下,尽可能延缓混凝土的入仓覆盖速度,以利于水化热的散发。4)大体积混凝土在养护期间温度控制
大体积混凝土浇筑完毕,待其收水后,即可在外露表面覆盖塑料薄膜、养护纸或喷涂养护液等保温材料。塑料薄膜和浸湿的吸水性织物如麻袋、、帆布等配合使用能获得良好的效果,不仅可保住混凝土中的水分,而且能使混凝土表面水分均匀分布,避免由于水流淌使得混凝土表面产生斑纹。
保温层铺设:可根据情况、部位采用草帘、麻袋、塑料薄膜、土、砂等保温材料覆盖,保温层的总厚度宜经过计算确定,并事先准备好。有些地方可以适当加厚。根据温度监测得结果,若混凝土内部升温较快,表面保温效果不好,混凝土内部与表面温度之差有可能超过控制值时,应及时增加保温层厚度。当昼夜温差较大或天气预报将有寒潮、暴雨袭击时,现场应准备足够的保温材料,并根据气温变化趋势及混凝土内温度监测结果及时调整保温层厚度。
当混凝土内部与表面温度之差不超过20摄氏度时,即可逐层拆除保温层,一般1-2d拆除一层。但要保证混凝土内部与表面温度之差不超过控制值。当混凝土内部与环境温度之差接近内部与表面温度控制值时,即可全部拆掉保温层。但要注意收听天气预报并备足保温材料,以防止寒潮、暴雨袭击。
(二)典型案例及容易被忽略的问题
实例:昆明长城滇池花苑底板浇灌:
地上18层,地下室10000m2,底板尺寸42*25*1.4m。浇灌C35商品砼,采用42.5P•O水泥,用量mc=410kg/m3。入模温度T0=27℃,比热C取0.92kJ/kg•K,密度ρ=2400kg/m3,水化热Q取375kJ/kg。2天后实测温度61℃ 温差Tmax-Tb=61-40=21℃≥20℃,故需保温措施
设采用2层薄膜加草席保温,其导热系数λi=0.14W/m•K,不易透风,取K=1.5 厚度计算
δ=0.5hλi(Tb-Ta)*K/λ(Tmax-Tb)0.5*1.4*0.14(40-18)*1.5/2.3(61-40)=0.067=6.7cm 实际采用了双层薄膜和处理毛毡,厚度大大减少,同样达到效果。下面是实测温度图
电子测温仪 BBCRI-JDC-2 ;导线测温点10个,中部1个表面1个(砼下100mm)
对不起,此图没有传递成功
中心温度(上线)最高温度62.1℃(比计算值大1度),表面(砼表面下100)温度39.6℃,温差22.5℃,未超过规范25℃,合格。
经过28天观测,并无温度裂缝出现,(仅有少量水裂),拆除全部保温层(14天拆除1层)。
三、批复方案时应注意的问题
(一)方案报批程序:
项目经理主持,组织项目部专业技术人员编制,并签字盖章。报专业监理工程师初步审查后转回施工项目部。
施工项目部上报施工单位技术负责人(总工或委托的专业技术负责人)审批签字盖章。施工单位技术负责人批准后,转给施工项目部。
由施工项目部将方案(4份)附上报验单A2,报给项目监理部审核。专业监理工程师复核签字后,将方案报总监理工程师签字盖章(重要工程要报监理所技术组审核)。
将签章齐全的方案一份给业主备案,二份转发给施工单位施工和归档。特别重要工程的方案还需报监理公司总监办和质量总监审批。如果方案有重要修改,必须按以上程序重新审批。
四、审核成果
(一)审核意见:
方案审核后,要有总评意见。至少要有如下几条:
1、方案是否符合强制性条文;
2、保温方式是否满足施工要求;
3、安全计算是否满足规范要求;
4、措施是否能够保证质量要求;
5、人员组织及安全机构是否满足施工要求;
6、进度计划是否满足总进度节点工期要求。
结论意见:是否同意按此方案施工(或不符合某条,或不能指导施工,整改后再报)。
(二)审核表格(略):
[ 此贴被汪国华1在2007-12-09 09:23重新编辑 ]
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大体积混凝土施工指南 篇2
关键词:大体积混凝土,施工组织
1 前言
华南碧桂园五期F38系列是带有地下车库的18层高层住宅楼。此工程位于华南碧桂园内, F38型单座建筑占地面积为2608㎡, 建筑面积为50570㎡, 底板平面尺寸约为136.4×39.9m, 厚度为400mm, C35混凝土, 本工程使用混凝土泵送车泵送混凝土施工。
本工程地下室承台底板特点如下:
⑴本工程底板混凝土总量约为2177m3, 承台混凝土总量约为2561m3, 根据图纸由三条宽1000mm的后浇带分为四段施工。基础采用桩基础, 底板厚400mm, 其中大承台约12.8m×15.7m, 厚1300mm, 部分承台厚达1900mm, 具有结构较厚、混凝土量大, 钢筋密集的特点。
⑵混凝土强度及抗渗要求高, 根据设计要求, 混凝土强度等级为C35, 抗渗等级S8, 由于结构截面大, 水泥用量多, 水泥水化所释放的水化热大。
2 基础大体积混凝土施工方法及施工区段的划分
根据施工图纸F38的基础、地下室由三条后浇带划分四段施工:
本工程划分段I、II、III、VI (附图1示) 的顺序浇筑, 每段的一次浇筑的混凝土工程量约为1180m3。为避免沉降不均匀以及避免施工冷缝的产生, 分三层浇筑CT1承台 (附图2示) 。
施工顺序为:CT1第一层→其它承台按一定顺序 (由大承台到小承台的顺序) 浇筑其它承台至底板板底标高→CT1第二层→CT1最后一层与400厚底板一并浇筑 (底板斜面分层、薄层浇筑) 。浇筑各部分混凝土均要在下层混凝土初凝前浇筑其上层部分混凝土以保证不产生冷缝。
搅拌站的出料生产能力约为100m3/小时, 泵车的浇筑能力理论为58m3/小时, 按45m3/小时计算, 两辆同时浇筑则为90m3/小时, 一般情况下现场混凝土泵送车经过交接到一车浇筑完成总时间约为20分钟, 而浇筑一车的时间约为10分钟, 以搅拌站的生产能力以及混凝土运输的能力和时间组织施工。
各区段的工艺流程是:测量放线→人工第二阶段挖槽、坑 (地梁、桩承台等) →凿桩头→砌砖模→浇大面积C10混凝土垫层→桩动测→放线→绑扎钢筋、预埋铁件、水电管线安装等→复核轴线→隐蔽工程验收→浇捣混凝土。
3 施工准备
⑴水泥:本工程采用普通硅酸盐水泥42.5。由于大体积混凝土工程量大、水泥用量多、水泥供应难以做到按施工要求一次进场, 因此要加强水泥进场的检验和试配工作。水泥必须满足强度、安定性等要求, 严禁使用安定性不合格产品。不得几种水泥混合使用。
⑵骨料:
(1) 粗骨料:要求石子为10~20的连续级配的石子, 石子中不得含有有机杂质, 含泥量、泥块含量符合有关规范要求。
(2) 细骨料:选用中砂或粗砂, 含泥量、泥块含量符合有关规范要求, 细度模数以2.6~2.8为宜。
⑶外加剂:由于低水化热的水泥缺失, 为满足防水抗渗及混凝土和易性, 减缓水泥早期水化热发热量的要求, 混凝土中适当掺入性能优质的高效缓凝减水型泵送剂, 地下室底板外墙、顶板为防止大体积浇筑混凝土因早期收缩和温差造成的裂缝, 在混凝土中按水泥重量的8%~12%掺入AEA型膨胀剂制成补偿收缩混凝土。外加剂的掺量由试验室确定。
⑷混凝土:要求混凝土级配良好, 不泌水, 不离析, 和易性良好, 要求的入泵塌落度为180~200mm, 控制初凝时间约为5小时。防水混凝土配料必须按重量配合比准确称量。水泥和干燥状态的外掺混合料按重量计, 允许偏差为2%, 骨料 (砂、石) 按重量计, 允许偏差为5%, 水、液态的外掺混合材料, 其允许偏差为1%故现场对实验室配合比进行调整。
⑸粉煤灰:粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利, 粉煤灰的掺量控制在10以内, 采用外掺法, 即不减少配合比中的水泥用量。
4 操作工艺
⑴清理模板。
⑵混凝土配合比。根据使用的材料, 通过试配确定混凝土材料配合比, 现场严格按规定控制和检查。材料的配合比偏差。
⑶混凝土浇灌
(1) 本工程地下室底板尺寸较大, 为防止冷缝出现, 须加快浇筑进度, 决定采用8台泵车泵送混凝土, 在上皮钢筋的表面上直接布料, 以一个坡高 (1:7~1:6即8°~10°) 循序推进, 底板斜面分层、薄层浇筑的浇灌方法。
(2) 掺外加剂时由试验确定, 但最长不得大于初凝时间减90min。
(3) 要求施工队准备3个浇筑小组, 结合现场具体浇筑实际情况调动。混凝土搅拌至浇筑完的最大延续时间不大于90min。
(4) 混凝土浇筑宜从低处开始, 沿长边方向自一端向另一端推进, 逐层上升, 浇筑时, 要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土, 避免形成冷缝, 并将表面泌水及时排走。
⑷混凝土振捣。振捣泵送混凝土时, 振动棒间距宜为400mm左右, 且振点排布均匀, 严防漏振。每一振点振动时间为15~30s, 且20~30min后, 进行二次复振。
⑸混凝土表面处理
(1) 泌水与浮浆处理:准备软轴小水泵;通过低洼边部集中排除;浮浆及时修整、抹平, 待定浆后再抹第二遍。
(2) 混凝土表面泌水应及时引导集中排除。大体积混凝土的表面水泥浆较厚, 且泌水现象严重, 混凝土初凝后表面勿出现龟裂现象应仔细处理。对于表面泌水, 当每层混凝土浇筑接近尾声时, 应人为将水引向低洼边部, 最后处缩为小水潭, 然后用小水泵将水抽至附近排水沟。在混凝土浇筑后4~8h内, 用人工将部分浮浆清掉, 用长刮尺初步刮平, 然后用木抹子搓平压实。由于泵送混凝土较稀, 在初凝以后, 混凝土表面还会出现龟裂, 终凝要前进行二次 (甚至多次) 抹压, 以及时表面将龟裂纹消除, 注意宜晚不宜早。
⑹养护
(1) 混凝土侧面采用回填土加强保温。
(2) 混凝土浇筑完毕, 底板混凝土浇筑完后8~12小时应及时浇水养护, 养护时间不少于14天, 板面保持湿润。根据测温情况, 随时调整措施, 控制混凝土内外温差不大于25℃。养护重点为底板与外墙交接处, 此处同底板容易形成较大的温差而引起外墙裂缝, 外墙同样浇水养护两周, 墙面保持湿润, 由于AEA吸水性强, 现场可考虑带模养护。
(3) 大体积混凝土的表面水泥浆较厚, 在需要的情况下, 表面均匀的撒上一层薄薄的小石子。在混凝土浇筑后4~8小时内, 初步用长刮尺刮平, 初凝前用铁滚碾压两遍, 再用木抹子搓平压实, 以控制混凝土表面微裂缝的出现。
⑺测温。大体积混凝土浇筑后, 进行监测, 检测混凝土表面温度与结构中心温度。以便采取相应措施, 保证混凝土的施工质量。测温金属探头在混凝土浇筑前安装在测温位置, 整个平面布置40个测温点, 在深度方向上三个测温点, 共120个测温点, 每个测点分别在每层混凝土底部、中部及上部。当混凝土内、外温度差超过25℃时, 应紧急增加覆盖一层塑料薄膜, 控制温差, 仍然不满足条件时加覆盖一层薄膜。在测温过程中, 当发现温度差超过25℃时, 应及时加强保温或延缓拆除保温材料, 从而防止混凝土温差应力裂缝。
5 防止温度裂缝的技术措施
⑴裂缝形成机理:大体积混凝土释放的水化热产生温度变化、收缩作用, 分别产生温度应力和收缩应力, 导致混凝土产生裂缝, 从而影响基础的整体性、防水性和耐水性, 最终形成结构隐患。
⑵控制环节与控制措施
(1) 控制混凝土浇筑温度 (混凝土从搅拌机出料后, 经泵送、浇筑、振捣、平仓等工序后的混凝土温度, 一般控制在35℃以下) 。
(2) 控制出机温度 (主要控制石子、水温) 、泵送管覆盖原材料降温应依次选用。
骨料:水淋或浸水降温;
水泥和掺合料:贮罐设隔热罩或淋水降温, 袋装粉料提前存放于通风库房内降温。
6 突发事件的处理
对在混凝土浇筑过程中可能发生的影响混凝土连续浇筑的突然事件, 我们应做好充分的预防、准备工作:
⑴针对在浇筑过程中可能出现的潜水泵损坏问题, 施工前应做到每一种型号都有备用泵。
⑵因整个底板的混凝土浇筑时间较长, 故应做好充分的防雨工作。
⑶为防止因偶然事件引发施工现场全面停电而造成混凝土无法连续浇筑的现象发生, 准备120KW发电机一台, 发电机等应急设备经检查试运转合格, 蓄水池容量80立方, 满足混凝土搅拌及养护需要。保证水电及原材料的供应, 浇筑混凝土期间, 要保证水电不中断, 预先同供水、电力公司取得联系, 保证浇筑期间不停水电。
⑷为防止施工期间发生振捣棒损坏而影响施工质量, 施工前应配有五台备用的振捣棒 (连棒带机头) , 且振捣现场必须配备一名维修值班电工。
⑸准备的8辆混凝土泵车足够满足在有车辆损坏的情况下保证混凝土的连续浇筑的进行。
⑹提早7天做好材料准备。
⑺施工注意事项:
(1) 为保证施工顺利进行, 不出现质量事故, 施工前应周密计划, 统一协调, 使施工有条不紊地进行, 设专人指挥运输和出料。
(2) 混凝土浇筑应注意使中部的混凝土略高于四周边缘的混凝土, 以便使经振捣产生的泌水向四周排出, 以减少混凝土表面产生的浮浆。
(3) 在整个浇筑期间, 各工种都要设专人加强对钢筋、模板、预埋铁件的检查, 防止移动变形。
(4) 加快基础回填土, 避免基础结构侧面长期暴露;适时停止降水避免降温收缩与干缩。
(5) 混凝土泵管架设要牢固, 并搭设好施工行走通道。
(6) 浇筑混凝土前, 施工队放线人员应在不可变位的钢筋上做好混凝土标高的控制标志。有墙筋时, 在墙筋上放出标志, 无墙筋时, 可在底板上皮筋加焊一根Ф12钢筋用以放线。
(7) 混凝土表面二次抹压后应进行扫毛处理。
(8) 为避免大体积混凝土在浇筑时出现冷缝, 要求施工队派专人看管流淌在低洼处的混凝土, 必要时插上小旗, 已使其在初凝前得到及时的覆盖。
7 效果
地下室底板混凝土施工中, 由于采取上述措施, 取得了良好的实际效果, 如此大面积的地下室底板和地下室墙、柱表面基本无龟裂、麻面等质量缺陷, 混凝土强度、抗渗性均符合设计和规范要求。
参考文献
[1]江正荣, 建筑分项施工工艺标准手册北京:中国建筑工业出版社2004年
[2]《建筑施工手册》第四版编写组, 建筑施工手册, 北京:中国建筑工业出版社2006年
[3]赵志缙, 赵帆, 混凝土泵送施工技术, 北京:中国建筑工业出版社, 2005
[4]俞宾辉, 建筑混凝土施工手册, 山东科学技术出版社2004
大体积混凝土施工 篇3
【关键词】筏板;大体积混凝土;泵送混凝土;施工缝
沈阳市某主楼地下2层,钢筋混凝土筏形基础,板厚2.5m,平面60m×45m。地下車库筏板厚2m,混凝土量为6000m3,筏板中段设后浇带1道。筏板混凝土强度等级为C30,抗渗等级S6,总量13500m3。
1.施工方案
(1)为保证相邻已有建筑安全,先施车库基础,后施工主楼基础,这样筏板施工由浅入深,同时也降低了住楼和车库的基坑降水费用。
(2)主楼筏板分两层浇筑,每层厚1.25m,车库筏板一次浇筑,筏板中心水平位置埋设Φ50冷却循环散热水管,距筏板底300mm至筏板表面向上10mm埋没50垂宜散热水管,间隔600mm双向均匀布置,即采用内散外蓄综合养护措施降低大体积混凝土的温升值。
(3)混凝土由现场搅拌。砂、石计量采用HP-800和风-800自动配料机各2台。混凝土输送采用HBT-60输送泵,管径①125,输送能力60 m3/h同时采用吊斗容量为1m3的四23-B塔吊1台吊运部分混凝土,以免浇筑过程中产生冷缝。
2.保证大体积混凝土质量的措施
2.1选择合适水泥
为了降低水泥水化热,选用水化热低的粉煤灰硅酸盐水泥,强度42.5MP(不允许用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥)。
2.2减少水泥用量
为减少水泥水化热,降低混凝土的温升值,在满足设计和混凝土可泵性的前提下,将42.5水泥用量控制在340㎏/m3。
2.3掺外加剂,控制水灰出
根据设计要求,混凝土中掺加水泥用量4%的复合液,它具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能。溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性,使用水量减少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延长到5h左右。
2.4严格控制骨料级配和合泥量
选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65%左右),细度模数2.80-3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在1%以内,并不得混有有机质等杂物,杜绝使用海砂。
2.5优选混凝土施工配合比
根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求,经试配优选,确定混凝土配合比如下:采用425R水泥时为水:水泥:砂:碎石:复合液=0.25:1:1.82:2.51:0.04;采用525R水泥时为水:水泥:砂:碎石:复合液:0.50:1:2:2.77:0.04,坍落度150cm。
2.6严格控制混凝土入模温度
施工过程中应对碎石洒水降温,保证水泥库通风良好,自来水预先放入80m3的地下蓄水池中降温。浇筑主楼承台时,将水预先放人商住楼地下二层水箱中降温,使入模温度控制在25摄氏度以下。
2.7加强技术管理
加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人。加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝。
2.8合理组织劳动力及机械设备
(1)施工人员分两大班四六制作业。每班交接班工作提前半小时完成,人不到岗不准换班,并明确接班注意事项,以免交接班过程带来质量隐患。
(2)筏板浇筑采用泵送,并用塔吊配合,以免接、拆泵管或堵管时混凝土出现冷缝。砂、石采用自动配料机配料,装载机配合。每台泵输出混凝土量为22m3/h左右,塔吊吊运混凝土4.5m3/h左右。
2.9采用切实可行的施工工艺
主楼、筏板承台浇筑,均由东向西不间断地推进。根据泵送大体积混凝土的特点,采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能较好地适应泵送工艺,避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长,从而提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土出料口,主要解决上部混凝土的振实;由于底层钢筋间距较密,第二道布置在混凝土坡脚处,以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进,振动器也相应跟上,以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚,故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍,打磨压实,以闭合混凝土的收水裂缝。
2.10加强混凝土的养护及测温工作
(1)采用蓄水法保温养护,蓄水深度19cm以上。地库筏板混凝土施工期间通入冷却循环水,以便加快筏板内部热量的散发。为保证冷却水温度控制可靠、流量调节方便并节约用水,将循环水管的一端接至用于地坑降水的Φ150总排水管,另一端接至筏板面,使冷却水与养护循环往复,有效地控制内外温差。
(2)为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值,在筏板内埋没若干个测温点,采用L形布置,每个测温点埋设温管2根01根管底埋置于筏板混凝土的中心位置,测量混凝土中心的最高温升,另一根管底距筏板上表面100 mm,测量混凝土的表面温度,测温管均露出混凝土表面100mm,用100的红色水银温度计测温,以方便读数。第5d前每2h测温1次,第6d后每4h测温1次,测至温度稳定为止。从2个筏板的测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在3。5d内产生,3d内温度可上升到或接近最大温升,内外温差值在20℃左右,控制在规范规定范围内,未发现异常现象。
3.几点体会
(1)采用内散外蓄综合养护措施,可有效降低混凝土的温升值,且可大大缩短养护周期,对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。
(2)主楼2.5m厚筏板设计时,在承台中间设置了水平抗缩钢筋网片。采用“水平分层间隙”施工方法,分两层进行浇筑,间隙时间7d以上,分层厚度各1.25m,抗缩钢筋网设置在下层1.25m的上表面。在工期允许的情况下,这种施工方法可降低内部最高温升、减少人力、材料及机械设备的投入。
(3)主楼筏板混凝土分层浇筑,下层混凝土的表面设置了棋盘式高低块(高差5em),形成上下连接的键块,并将抗缩钢筋网支撑钢筋伸出浇筑面20cm以上。在混凝土终凝前用钢丝刷拉毛表面水泥膜层处理水平施工缝,再溜扫冲洗干净,这样可加强上下层混凝土的连接,提高抗剪能力,节省凿毛施工缝的人工。
(4)大体积混凝土采用泵送工艺,泵送过程中,常会发生输送管堵塞故障,故提高混凝土的可泵性十分重要。须合理选择泵送压力,泵管直径,输送管线布置应合理。泵管上须遮盖湿麻袋,并经常淋水散热。混凝上中的砂石要有良好的级配,碎石最大粒径与输送管径之比宜名1:3,砂率宜在40%~45%间,水灰比宜在0.5-0.55间,坍落度宜在15-18cm间。
大体积混凝土施工作业指导书 篇4
目 录
1.大体积混凝土施工.......................................3 1.1 适用范围.....................................................3 1.2 大体积混凝土的定义...........................................3 1.3大体积混凝土裂缝产生原因的机理分析...........................3 2.混凝土配合比..........................................3 2.1基本要求.....................................................3 2.2应遵循的规程.................................................4 3.材料要求.............................................4 3.1 水泥........................................................4 3.2 粗骨料.......................................................4 3.3 细骨料.......................................................4 3.4 水...........................................................4 3.5 粉煤灰.......................................................4 3.6外加剂.......................................................5 4.施工准备.............................................5 4.1测量放线.....................................................5 4.2 模板.........................................................5 4.3钢筋.........................................................5 4.4配合比.......................................................5 4.5材料检验.....................................................6 4.6技术交底.....................................................6 5.混凝土施工工艺........................................6 5.1混凝土搅拌...................................................6 5.2混凝土的运输.................................................6 5.3 混凝土浇筑...................................................6 5.4混凝土养护...................................................7
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5.5混凝土的温度控制.............................................7 5.6混凝土试块留臵原则...........................................7 6.冬季施工..............................................8 7.质量、安全控制措施......................................8 7.1质量控制措施.................................................8 7.2安全控制措施.................................................9
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大体积混凝土施工作业指导书 大体积混凝土施工 1.1 适用范围
安徽省芜湖市旭日天都工程基础底板及顶板大体积混凝土施工。1.2 大体积混凝土的定义
在《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T55)中对大体积混凝土解释为“混凝土结构物中实体最小尺寸大于或等于1m或易引起裂缝的混凝土”。1.3 大体积混凝土裂缝产生原因的机理分析
混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。2 混凝土配合比 2.1基本要求
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施工采用混凝土罐车运输,泵送浇筑混凝土。水泥应尽量选用水化热低和安定性好的水泥,水灰比应控制在小于0.6。尽量采用连续级配的骨料配臵混凝土,在能满足运输、泵送的前提下,选用粒径较大的石子。在混凝土中加入粉煤灰,可以提高混凝土的和易性,大大改善混凝土的工作性和可靠性,同时可代替水泥,降低水化热。为满足和易性和减缓水泥早期水化热的要求,宜在混凝土中掺入适量的缓凝剂、减水剂。配合比应由试验室多次试配。2.2 应遵循的规程
2.2.1 混凝土配合比应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求进行设计,并通过试拌调整后确定,应符合国家现行《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55)的有关规定。
2.2.2 混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测试结果和理论配合比调整材料用量,提出施工配合比。2.2.3 原材料的称量偏差小于1%。3 材料要求 3.1 水泥
为降低水化热,宜采用低水化热水泥品种,如矿渣水泥、火山灰水泥。水泥强度、凝结时间、安定性必须检验合格。3.2 粗骨料
采用连续级配的石子,在满足施工要求的情况下粒径尽量大。在大体积混凝土中,粗细骨料的含泥量是要害问题,若骨料中含泥量偏多,不仅增加了混凝土的收缩变形,又严重降低了混凝土的抗拉强度,对抗裂的危害性很大。控制含泥量小于1.5%,泥块含量小于0.25%并且检验合格。3.3 细骨料
优先使用中粗砂,含泥量小于1%,并且检验合格。3.4 水
拌制和养护混凝土用水宜采用饮用水。当采用其他水源时必须检验合格。3.5 粉煤灰
混凝土中使用的掺和料国内目前主要是粉煤灰,掺加粉煤灰代替水泥可降低
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水化热,降低混凝土的绝对升温值。使用的粉煤灰应检验合格。3.6 外加剂
外加剂种类多,常用的有减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂,应根据实际需要合理选择。掺入减水剂,不仅可以使混凝土的工作性能有明显改善,同时可以减少用水量,节约水泥,从而降低水化热。泵送混凝土为延缓凝结时间经常加入缓凝剂。外加剂选用前应了解其产品性能,使用前应试验合格。4 施工准备 4.1 测量放线
立模前承台施工作业队现场负责人必须与墩身施工作业队现场负责人进行工序交接,共同确认高程和纵横轴线及连接筋预埋情况,如有问题应通知技术部门进行确认。熟悉和掌握每个墩身的模板组合方案,按照纵横轴线要求进行模板拼接。4.2 模板
模板应满足强度、刚度、稳定性的要求,模板接缝应严密,不得漏浆 本工程承台施工采用组合钢模板,首先按照设计图纸进行挑选,模板边角必须顺直、平整、洁净、模板肋齐全、板眼一致。整理后,清理干净后刷脱模剂。
墩身施工为分节整体钢模板,墩身模板处理是墩身质量的好坏关键之一。因此模板进场后,首先应试拼。合格的模板经过清洗、打磨、灰浆抹面、打磨抛光、干燥、均匀涂刷脱模剂。板缝在模板安装时用双面胶粘缝。
模板拼连完毕,预埋件以及钢筋预安到位后,现场施工员必须进行自检,复核高程和模板中心以及纵横轴线。4.3 钢筋
钢筋进场必须有相应的出厂合格证和试验报告单,试验合格才能使用。
钢筋安装前,先根据设计图纸的钢筋间距划好线,然后再进行绑扎。绑扎的钢筋要求横平、竖直,规格、位臵、数量、间距正确。钢筋保护层采用预制的水泥砂浆保护层垫块,垫块的强度不低于混凝土的设计强度。4.4 配合比
施工时使用的是施工配合比,混凝土的制配应有严格的过磅制度,保证原材料
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大同至西安铁路客运专线作业指导书 的称量偏差不大于1%。当遇雨天或含水率有显著变化时,应增加含水率检测次数,并及时调整骨料和水的用量。4.5 材料检验
水泥、细骨料、粗骨料、掺合料、外加剂、拌和用水均应具有相应的出厂合格证或试验报告单,且试验合格方可用于混凝土施工。4.6 技术交底
混凝土施工前,应该针对所施工部位编制施工技术交底,技术交底的内容应包括该构筑物的尺寸、形状、平面位臵、砼强度等级、模板、钢筋详细图纸、混凝土浇筑方式,以及安全、质量措施。5 混凝土施工工艺 5.1 混凝土搅拌
混凝土由搅拌站集中搅拌。在施工温度较高时,采用拌和混凝土时加冰或用水将骨料冷却以降低混凝土的浇筑温度或采用夜间灌注。搅拌时间应根据搅拌设备和施工经验综合确定。5.2 混凝土的运输
混凝土运输采用混凝土搅拌运输车,混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。混凝土在运输过程中不应发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多的等现象。运输混凝土的道路、应能满足施工要求。采用汽车泵将混凝土由搅拌车输送到模板内。5.3 混凝土浇筑
浇筑混凝土前应将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净。在施工缝处浇筑混凝土前,应将老混凝土用水洗干净、湿润;浇筑前,宜在施工缝处先铺一层厚约15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。混凝土浇筑时,为防止混凝土离析其自由倾落高度不得超过2.0m,混凝土从汽车泵中直接输送浇筑时,混凝土出口到已浇筑混凝土面的距离宜为50cm。
混凝土浇筑方法采用整体分层连续浇筑,不留施工缝,分层厚度为30cm。为了使混凝土不出现冷缝,要求前后浇筑混凝土间隔时间控制在2小时以内。
混凝土振捣人员要由有丰富的混凝土施工经验的专业人员操作,保证混凝土
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大同至西安铁路客运专线作业指导书 的施工质量,做到内实外光。振捣时采用插入式振捣器,垂直振捣,振捣时要做到快插慢拔,快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象;慢拔为了使混凝土能填满振动棒抽出时造成的空洞混凝土。插入试振捣器的移动间距为30cm~50cm,视混凝土的坍落度而定,插点要均匀布臵。振捣时间当由于采用泵送混凝土,每个振点为10s。振捣时要掌握好振捣时间,不过振也不漏振,但应视混凝土表面呈水平不再显著下沉,表面泛出灰浆为准。
浇筑混凝土面出现泌水时,应及时排出,同时要求浇筑面四周比中间高,泌水往混凝土中间集中。
浇筑时必须有专人监护模板、拉筋的变化,如发现变形、位移时,立即停止浇筑,并在已浇筑的混凝土初凝前修好。5.4 混凝土养护
养护是大体积混凝土施工的关键环节。混凝土完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。塑料薄模、草袋可作为保温材料覆盖混凝土和模板。有必要时应采用内降外保的方法,在混凝土中埋设循环冷却水管,降低混凝土内部温度;外部搭设暖棚,采用各种措施升高混凝土四周的环境温度,既能降低混凝土的降温速度又能改善混凝土内部和表面的温差。5.5 混凝土的温度控制
混凝土内部前1~5天温度波动较大,最高温度多数发生在浇筑后的3天左右。当混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形,导致混凝土开裂。因此温度控制的核心内容就是控制混凝土的内部与表面温差,我们要求其差值不得大于25℃。
混凝土内部温度的测定,测试元件采用高精度数字化传感器。根据混凝土的形状,尺寸,在混凝土的中心及表面合理布臵测点,布臵在混凝土表面的传感器离模板内侧水平距离2~3cm。
必须有专人定时测温,随时控制混凝土内的温度变化,及时调整保温和养护措施将内外温差控制在25℃以内。如发现混凝土温度有异常及时向技术负责人反映并立即采取有效措施解决。5.6 混凝土试块留臵原则
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5.6.1 抗压强度标准条件养护试件的取样与留臵:
每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土,取样不得少于一次;每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于一次;每次取样应至少留臵一组。
5.6.2 桥梁每墩台应按不同强度等级用同条件养护试件分别检测结构实体强度不少于一次。
5.6.3 混凝土试件应在浇筑地点随机抽样制作。6 冬季施工
冬季施工混凝土配合比应进行调整,选用较小的水灰比和较小的坍落度,合理选用外加剂。
水及骨料应按热工计算和实际试拌,确定满足混凝土浇筑需要的加热温度,水泥不得直接加热,宜在使用前运入暖棚内预热。混凝土搅拌时间宜较常温延长50%。
可采用暖棚法养护混凝土,当暖棚内采用燃煤加热时,应将烟气排出棚外。7 质量、安全控制措施 7.1 质量控制措施
7.1.1 严把材料关,遵守“先试验,后使用”的原则。优选水泥品种、粗细骨料级配、粉煤灰以及外加剂种类。
7.1.2 施工前精确放样十字线,立模后进行二次复核,待混凝土浇筑完毕后再复核。
7.1.3 搅拌站各种机具设备定期检定、维修,在混凝土加工作业前全面检查,保证混凝土生产能够按时、连续进行。
7.1.4 严格控制粗细骨料的含泥量,施工现场取样实测。
7.1.5 桥梁墩身模板均由信誉好、有资质的专业厂家定做,钢模加工做到大面平整、光滑、不漏浆。为保证墩的线型符合设计和规范要求,施工中加强对桥墩中心位臵、顶面高程、垂直度的监控测量。
7.1.6 混凝土浇筑时严格控制分层厚度。层与层之间间隔时间部超过2小时,防止出现施工冷缝。
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7.1.7 混凝土振捣应在施工之前先确定插点之间间距,以及排列形式,确保施工人员心中有数,振捣棒每次应插入下层混凝土5~10cm。
7.1.8 混凝土浇筑完成养护期间设专人值班测定混凝土内部与表面温度,温差一旦接近25℃,及时向上级汇报同时采取相应措施。7.2 安全控制措施
7.2.1 所有参加作业的人员必须进行安全教育,考试合格后方可施工。7.2.2 钢筋制作时,严禁非钢筋工操作钢筋机械,各种钢筋机械设备安全防护设施齐全,并悬挂安全操作规程牌。
7.2.3 多人抬运钢筋时,应动作一致,穿钢筋时应有统一指挥。7.2.4 支设模板时应加设临时支撑以防倾倒伤人。7.2.5 所有电源设备均应设有漏电保护器。
7.2.6 振捣器应用绝缘良好的四芯橡胶软线并应接地良好,开关及插头应完整良好,严禁直接将电线插入插座。
7.2.7 振捣人员应戴橡胶绝缘手套,穿绝缘靴。
7.2.8 电焊机做好防雨工作,焊工应佩带焊工手套,穿绝缘鞋。严禁使用裸露的铝线作为二次线。焊接锚固架时氧气瓶与乙炔瓶的安全距离大于5米。
7.2.9 夜间施工照明充足,局部照明采用低压行灯,施工区域照明采用探照灯。7.2.10 施工中用电由供电队负责,电缆铺设穿过重要部位时要悬挂标示牌;施工中用电源箱要分级控制。
7.2.11 施工人员进入现场必须正确佩戴安全帽,严禁酒后作业。
7.2.12 施工时注意交叉作业,认真观察施工环境的地况,防意外跌伤、碰伤。7.2.13 施工时合理安排工期,保证施工人员有充分的休息时间,不搞疲劳作业。
大体积混凝土施工指南 篇5
关键词:混凝土早期裂缝类型产生原因
摘要:本文对混凝土早期裂缝的类型及成因,结合实际工程进行了阐述。通过分析施工工艺、外界环境、材料质量,明确了出现裂缝的因素,为预防大体积混凝土基础施工裂缝的产生进行有效控制,以更好的保证施工质量。
混凝土结构裂缝的成因复杂繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。据有关资料统计[1],由施工因素造成的混凝土早期裂缝占80%左右,因混凝土材料方面的原因造成的的裂缝占15%左右。基于此,笔者撰文就以上所说的几个方面分析识别,使施工系统始终处于控制之中。
1施工工艺因素
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装的过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、竖向的、斜向的、水平的、表面的、贯穿的等各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位与走向、裂缝宽度因产生的原因而异,通常有:
(1)振捣方式不当引起裂缝
不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂,或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。
商品混凝土由于采用搅拌车运输、泵送浇筑,混凝土坍落度比较大,凝结时间比较长,一般混凝土初凝时间都在10h以上甚至更长,即使在炎热的夏天,在掺了高效缓凝减水剂后,浇捣好的混凝土表面被太阳暴晒,水分蒸发很快,形成一层几毫米厚的“被子”,看上去混凝土似乎已凝结,实际内部还远未达到初凝,甚至还能流动。曾多次用贯入阻力仪测定掺了高效缓凝减水剂的混凝土砂浆在太阳直晒之下的凝结时间,结果初凝时间都在12~16h。这样的混凝土若不进行二次振捣和多次抹面,混凝土表面不可避免会出现裂缝。
(2)养护不当引起混凝土开裂
现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。混凝土浇筑后,若表面不及时覆盖进行潮湿养护,表面水分迅速蒸发,很容易产生收缩裂缝、特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下,干缩更容易发生。有资料表明,当风速为16m/s时,混凝土中的水分蒸发速度是无风时的四倍。
对于高性能混凝土,由于水灰比小,胶凝材料用量大,混凝土密实性好,泌水少,若保养不好,干缩情况更为严重。对于保湿养护的时间,肯定是越长越好[2]。养护14天的混凝士的收缩比只养护3天的收缩降低约20%。但由于工程工期的制约,绝大多数施工人员做不到,所以混凝土出现干缩裂缝就在所难免了。
2外界环境因素
(1)温度
大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,是其内部矛盾发展的结果。一方面是混凝土由于内外温差而产生应力与应变,另一方面是混凝土本身的强度和抵抗变形的能力。混凝土内部温度变化产生变形受到混凝土内部和外部的约束后,将产生很大应力。当这种应力超过了混凝土可以承受的抗拉强度时,就会产生裂缝。
水泥水化过程是大体积混凝土中的主要温度因素。混凝土在硬结过程中,由于水泥的水化作用,在初始几天产生大量的水化热,混凝土温度升高。而大体积混凝土结构一般较厚,导热不良,相对散热小,所以大量的热量聚集在结构内部。当温度梯度大到一定程度时,表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面产生裂缝。在升温阶段,混凝土未充分硬化,弹性模量小,因此拉应力较小,只引起混凝土表面裂缝。
不同于混凝土浇筑阶段水化热所引起的温度荷载,自然环境条件变化引起的温度荷载极不稳定,也更难控制。就混凝土工程结构而言,山于自然环境条件变化所产生的温度荷载,一般可分为以下三种类型:
①日照温度荷载;
②骤然降温温度荷载;
③年温温度荷载。日照温度荷载主要是太阳辐射作用所致,还有气温变化和风速影响,在实际应用中可简化为只考虑太阳辐射和气温变化这两种因素。降温温度变化主要是由强冷空气的侵袭作用和日落或在夜间形成的内高外低的温度分布,一般只考虑气温变化和风速的影响。
(2)钢筋锈蚀因素
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长了约2~4倍[3],从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。 3材料质量因素
混凝土是指由水泥、石灰、石膏类无机胶结料和水或沥青、树脂等有机胶结料的胶状物与集料按一定比例拌和,并在一定条件下硬化而成的.石材。通常我们所讲的混凝土指的是水泥混凝土,主要由水泥、水、砂石集料组成,其中水泥和水起胶凝作用[4],集料起骨架填充作用,水泥和水发生反应后形成坚硬的水泥石,将集料颗粒牢固地粘结成整体,使混凝土具有一定的强度。
但是若组成混凝土所用的材料质量不合格,则会影响混凝土的强度,导致混凝土结构出现裂缝。
(1)水泥
水泥出厂时强度不足,水泥过期或受潮,可导致混凝土强度不足,从而引起混凝土开裂。
当水泥中含碱超过了一定的量(如0。6%),同时又使用了含有碱活性的骨料,可能产生碱骨料反应。
水泥安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢,在谁泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用,可破坏已硬化的水泥石,使混凝上抗拉强度下降。
(2)砂、石骨料
砂石粒径太小、级配不良、孔隙率大,将导致水泥和拌和水用量增大,影响混凝土的强度,使混凝土的收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中通常含有各种有害物质,如云母、泥土、有机物、硫酸盐与硫化物等。这些物质一定程度上降低了集料与水泥石的粘附性。
4结语
文章讨论了大体积混凝土基础施工中施工工艺因素,外界环境因素,材料质量因素。通过分析裂缝因素,明确了大体积混凝土基础施工裂缝成因。由此我们就可以有针对性地控制裂缝的方法,以保证施工的质量。
参考文献:
[1]李国泮、马贞勇[译].混凝土性能[M].北京:中国建筑工业出版社1983,12.
[2]叶琳昌、沈义.大体积混凝土施工[J].北京,中国建筑工业出版社,1987,1―3.
[3]申爱琴.水泥与水泥混凝土[M].北京:人民交通出版社,,5
[4]建筑施工手册[M]。第三版,中国建筑工业出版社,。
[5]吴自钦。浅析大体积混凝土防裂问题[J]。科技创新导报,,11:20。
浅谈大体积混凝土施工技术论文 篇6
近年来,随着建筑行业的迅猛发展,大体积混凝土得到了越来越广泛的应用,如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。但在建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故也时有发生合理选择施工材料,优化混凝上配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力。
(一)施工材料的选择
1、水泥的选择。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求,一般采用低热矿渣水泥,中热硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土,除抗裂性能外,还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小,因此一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时,应采用抗硫酸盐水泥。
2、骨料的选择。选用结构致密,并有足够强度的优良骨料,特别是粗骨料,具体应符合有关的标准、规范和规程。除此之外,还应注意以下问题:
①骨料要求表面洁净,不含杂质。
②砂子采用中砂,石子采用大粒径的卵石或碎石。
③砂子含泥量不得超过3%,石子含泥量不得超过1%。
④粉煤灰在混凝土的配合比中以部分粉煤灰代替水泥,不仅可以改善混凝土的和易性有利于施工操作,而且对降低混凝土的水化热有益。
在混凝土工程中,掺人粉煤灰时应满足:选用细度合格、质地优良的粉煤灰;粉煤灰的掺量一般以15%~20%为宜。
(二)混凝土配合比的确定与优化
通过试验室进行多种配合比的试验和研究,选用最佳配合比作为混凝土的施工配合比,最佳配合比应满足以下要求:
1、混凝土的初凝时间不少于6小时。
2、混凝土的砂率控制在35――40%。
3、混凝土中的最大氯离子含量为0.06%。
4、混凝土中的.最大碱含量为3.0kg/m3。5.水泥中铝酸三钙含量<8%。
二、优化混凝土的供应
大体积混凝土由商品混凝土搅拌站供应,混凝土原材料计量要准确,以保证配合比的准确性。
(一)计量。要求使用检定过的计量器具,保证计量正确。每工作班正式称量前,要求对计量设备进行零点校核。
(二)拌制。控制原材料投入搅拌机顺序,不得采用“外掺”、“后掺”等作法。混凝土必须严格控制拌制时间,驻站工程师每一班抽测2次。搅拌完成后装入运输车时,即要求每车测定坍落度,同时观察混凝土的和易性、不得存在离析、分层等现象,坍落度不符合要求的混凝土不能出站。
(三)运输。根据路线的比短、交通的状况,随时增减车辆,保证混凝土的正常供应,连续浇注,避免因混凝土供应不上而出现冷缝。混凝土运输时间在任何情况下不得大于180min,对到达浇筑点超过210min的混凝土不得使用。混凝土运输车离开搅拌站后不得掺加任何材料,包括水、外加剂等。混凝土坍落度在运输过程中损失超过40mm或混凝土到达浇筑点温度大于25℃,不得浇筑到作业面。要求从每个搅拌站每隔一段时间就派出一辆混凝土罐车,保证混凝土供应的均衡性。因大体积混凝土方量较大,要求搅拌站派管理人员进驻现场指挥、联络、协调,发现问题及时解决。
三、采用合适的施工方法
大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的,其中,采用合理的施工方法,是防止大体积混凝土裂缝的有效措施。
(一)混凝土浇筑方法。混凝土的浇筑按混凝土自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。混凝土浇筑过程中,每层混凝土初凝前都确保被上层混凝土覆盖,保证上下层浇筑间隔不超过混凝土初凝时间,避免施工裂缝出现。依据设计图纸中的后浇带将整个大底板划分成厚薄、大小不同的区段,每个区段将独立一次浇筑完成。
(二)混凝土振捣方式。混凝土振捣时布置三道振捣,第一道设在混凝土的坡角,第二道设在混凝土的坡中间,第三道设在混凝土的坡顶。每道设2台振捣器,三道振捣相互配合,确保振捣覆盖整个坡面。使用振捣棒振捣,振捣棒插入下层混凝土中的深度>50mm,振捣棒移动的间距以400mm左右为宜,振捣棒要快插慢拔,以混凝土面泛浆为宜。混凝土表面要用刮杠刮平,再撒5mm――25mm碎石,用木抹拍实抹平。
(三)泌水处理。混凝土在浇筑、振捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底,通过侧模底部开孔将泌水排出基坑。当混凝土大坡面的坡角接近顶端模板时,改变混凝土浇筑方向,形成集水坑,及时用水泵将泌水排除,以提高混凝土质量,减少表面裂缝。
(四)表面处理。由于泵送混凝土表面水泥浆较厚,在浇筑后2~8h,初步按标高用长刮尺刮平,然后用木板反复压数遍,使其表面密实,再用铁面板收面后立即用塑料薄膜覆盖。
(五)加强施工管理。在混凝土结构中,强度不是均匀的,裂缝总是从强度最低的薄弱处开始,当混凝土质量控制不严,混凝土离差系数大时裂缝就多。为防止裂缝,必须加强施工管理,提高混凝土的施工质量。
四、加强混凝土养护
降低大体积混凝土块体里外温度差和减慢降温速度来达到降低块体自约束应力和提高混凝土抗拉强度,以承受外约束应力时的抗裂能力,对混凝土的养护是非常重要的。
混凝土浇筑后,应及时进行养护(保温层材料和厚度待定)。混凝土表面压平后,先在混凝土表面洒水,再覆盖一层塑料薄膜,然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护,保温材料夜间要覆盖严密,防止混凝土暴露,中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。底层塑料布下预设补水软管,补水软管间距68m,沿管长度方向每100mm开5mm水孔,根据底板表面湿润情况向管内注水,养护过程设专人负责。混凝土泌水结束、初凝前为了防止面层起粉及塑性收缩,要求进行多次搓压。最后一次搓压时采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。对底板面不能连续覆盖的部位,如墙、柱插筋部位、钢柱等采用挂麻袋片、塞聚苯板等方式,尽可能进行覆盖,避免出现“冷桥”现象。混凝土浇筑完成12小时,严禁上人踩踏,浇筑完成24小时内,除检测测温设备及覆盖材料外,不得上人踩踏。保温层在混凝土达到要求强度并表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除,并在中午气温比较高时才可安排保温拆除。
五、结束语
大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的,在大体积混凝土施工中,合理选择施工材料,优化混凝土配合比,优化混凝土的供应,采用科学的施工方法,严格施工管理,加强大体积混凝土养护,就可以低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能,保证工程质量。
参考文献:
[1] 牛紫龙,混凝土施工中温度裂缝的分析与控制,工程建设,2006.
[2] 朱伯芳,大体积混凝土温度应力与温度控制,中国电力出版社,1999.
大体积混凝土施工技术 篇7
一、大体积混凝土产生裂缝的原因分析
大体积混凝土浇筑后的初期, 内部混凝土由于水泥水化作用产生放热反应而温度升高, 且不易散热, 但外部混凝土虽然也同样产生放热反应, 由于容易散热, 温度较低, 故产生内外温差。尤其是当气温骤然下降时, 内外温差更大。此时由于内部混凝土产生膨胀, 外部混凝土则产生收缩, 互相约束, 使混凝土产生强迫变形而引起温度应力。当外部混凝土所产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时, 就发生表面裂缝。另一方面, 内部混凝土逐渐散热降温而收缩时, 如受到地基基础的约束, 也将产生强迫变形, 同样会使底部混凝土发生垂直方向的内部裂缝。
1.水泥水化热的影响
水泥水化过程中会释放大量的热量, 在混凝土内部不断叠加, 从而使混凝土内部温度不断升高, 而混凝土表面与外界接触传热, 温度较低, 这样混凝土内外就会形成较大的温度梯度, 使混凝土内部产生压应力, 而表面产生拉应力, 当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝, 对大体积混凝土来讲, 这种现象会更加严重。
2.外界气温变化对混凝土产生的影响
大体积混凝土施工期间, 外界气温的变化极易引起大体积混凝土产生裂缝, 混凝土浇筑完后, 外界温度的下降会增加混凝土的内外温度梯度, 内外温差过大会造成很大的温度应力, 极易引发混凝土的开裂。另外, 外界湿度的降低会加速混凝土表面的干缩, 也会导致混凝土产生裂缝。
3.混凝土自身的收缩
混凝土拌制过程中使用了大量的水, 其中极少部分水分是水泥水化所必须的, 大部分水分在之后都要蒸发掉, 混凝土中多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一。这种收缩变形不受约束条件的影响, 若存在约束, 就会产生收缩应力而出现裂缝。
二、原材料选用及配合比设计
在大体积混凝土施工准备过程中, 混凝土原材料的选择和配合比的确定十分重要, 合理的选择可有效地降低混凝土浇筑块体因水泥水化热引起的升温, 达到降低温度应力和防止混凝土开裂的作用。在混凝土制备前, 应按照国家现行的GB50496-2009大体积混凝土施工规范, JGJ55普通混凝土配合比设计规范中的有关技术要求进行设计, 提前做好混凝土的试配。
1.水泥的选用及用量的确定
应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥, 施工时所用水泥其3d的水化热不宜大于240k J/kg, 7d的水化热不宜大于270k J/kg;当有抗渗指标要求时, 水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%;并且质量符合现行国家标准GB175通用硅酸盐水泥的有关规定。
减少水泥用量对水化热的降低具有重要作用, 混凝土按照为60d抗压强度进行试配, 通过几十组试配, 最终来确定水泥用量。
根据混凝土施工拟采取的防裂措施和现有的施工条件, 先计算混凝土的水泥水化热绝热最高温差值, 然后估算可能产生的最大温度收缩应力, 如不超过混凝土的抗拉强度, 表示所拟定的防裂措施能有效控制和预防裂缝的出现;若超过混凝土的抗拉强度, 则可采取调整入模温度、降低水化热的温升值、降低内外温差、改进施工工艺、改善约束条件等措施重新计算, 直至计算的应力值在允许范围为止。
2.粗、细骨料
砂宜选用中粗砂, 含泥量不应大于3%;碎石应级配良好, 粒径为5mm~40mm, 含泥量不大于1%;混凝土配合比应由试验室试配确定。
3.外加剂
大体积混凝土中常用到的外加剂有:缓凝剂, 可减缓水泥水化放热速率, 使混凝土内部升温降低, 可以有效避免温度裂缝的产生;减水剂, 在水灰比基本不变的情况下, 可大幅度减少水泥的用量, 降低水泥产生的水化热, 而且能使混凝土的和易性有明显改善;引气剂, 可在混凝土中产生一些微小的气泡, 有效减小骨料间的阻力, 使得混凝土的和易性有所改善, 且可提高混凝土抗冻性, 对混凝土的强度没有不利的影响。
所用外加剂的质量及应用技术, 应符合现行国家标准GB8076混凝土外加剂, GB50119混凝土外加剂应用技术规范和有关环境保护的规定, 且外加剂的品种、掺量应根据工程所用胶凝材料经试验确定。
三、混凝土浇筑施工工艺
1.混凝土的拌制与运输
混凝土在搅拌站内集中搅拌, 当气温较高时, 对骨料采取遮阳降温的措施;混凝土拌合物的运输采用混凝土搅拌运输车, 运输车进行防风、防晒、防雨处理, 运输过程中搅拌罐保持3r/min~6r/min的慢速转动, 以保证混凝土在运输过程中不发生离析、严重泌水现象。
2.混凝土浇筑施工
为保证混凝土浇筑质量, 浇筑采用“一个坡度、层层浇筑、一次到顶”的方针。根据混凝土泵送时形成的坡度, 在上层与下层布置两道振捣点。第一道布置在混凝土卸料点, 主要解决上部振实;第二道布置在混凝土坡角处, 确保下部混凝土的密实。先振捣料口处混凝土, 以形成自然流淌坡度, 然后全面振捣。为提高混凝土的极限拉伸强度, 防止因混凝土沉落而出现裂缝, 减少内部微裂, 提高混凝土密实度, 还采取二次振捣法。在振捣棒拔出时混凝土仍能自行闭合而不会在混凝土中留孔洞, 这时是施加二次振捣的合适时机。由于泵送混凝土表面水泥较厚, 在浇筑2h~6h后, 先用长刮尺按标高刮平, 然后用木抹反复搓压数遍, 使其表面密实, 在初凝前用铁板压光。既能较好地控制混凝土表面龟裂, 又能减少混凝土表面水分散发。
3.泌水处理
大体积混凝土浇筑、振捣过程中, 容易产生泌水现象。上涌的泌水和浮浆会顺着混凝土浇筑坡面流至坡底。施工中, 大部分泌水可排至集水坑内, 然后集中用潜水泵排除, 局部少量泌水可采用海绵吸湿处理。
4.混凝土表面防裂施工技术要点
在振捣最上面一层混凝土时, 要控制振捣时间在20s~30s之间, 并注意避免表层产生太厚的浮浆层;在浇捣完成后, 需及时用长刮尺将多余浮浆刮除, 按测量员测设的标高控制点, 将混凝土表面刮拍平整。有凹坑的部位需用混凝土填平, 在混凝土接近初凝时对混凝土面进行二次抹光, 并全面仔细打抹两遍, 既要确保混凝土的平整度, 又要将其表面的收缩脱水细缝闭合, 在混凝土收浆凝固期间不得在未干硬的混凝土面上随意行走, 收浆工作完成后必须及时将其覆盖进行保温养护。
四、混凝土养护
通过计算混凝土内部最高温度, 相比外界温度, 混凝土内部温度已超出25℃, 因此混凝土浇筑完成后, 应采取有效的保温措施, 以减少混凝土表面热量的散失, 延长散热时间, 降低混凝土表面的温度梯度, 防止表面裂缝的产生。
具体措施:混凝土达到初凝时间进行二次抹面压实, 应立即覆盖塑料薄膜, 养护覆盖采用一层薄膜加一层保温被的方式, 养护时间不少于14d, 混凝土表面温度与内部温差小于25℃, 且混凝土表面温度与大气温差小于20℃方可停止保温。
在保温养护期间, 应加强施工现场安全防火管理, 严禁烟火, 且严禁随意掀开保温板, 确保保温措施起到有效作用。当混凝土内外温差超过温控指标时, 应及时加盖备用棉被。
五、混凝土测温
1.测温点的布置
本工程共设温度监测点30个, 每个监测点沿混凝土厚度方向设5个测温点, 测温点沿浇筑的高度, 在混凝土中按照测温点位置竖向共埋设5根导线 (每处) , 然后安装测温导线上的探头, 用电工用的相色带绑牢, 5个探头的安装高度分别为:基础底面以上50mm处, 基础底面以上400mm处, 混凝土中心处, 基础顶面以下400mm处, 基础顶面以下50mm处。
2.测温工具的选择
测温采用建筑电子测温仪配合预埋测温导线进行测温。承台混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温线。每组测温线 (即不同长度的测温线) 在线的末端用电工用的相色带做标记, 便于区分深度。测温线应按测温平面布置图进行预埋, 预埋时测温线与钢筋绑扎牢固, 以免位移或损坏。测温线用塑料袋罩好, 绑扎牢固, 不准将测温端头受潮。测温线位置用保护木框作为标志, 便于保温后查找。混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃, 在测温过程中, 当发现混凝土表面与内部温差超过25℃、降温速率高于2℃/d或混凝土浇筑体表面与大气温差大于20℃时, 应及时加强保温材料或延缓拆除保温材料, 以防止混凝土产生温差应力和裂缝。
实测数据表明:混凝土内部的最高温度出现在混凝土浇筑后的第3天, 混凝土内部与表面之间温差最大值为16℃, 混凝土表面与外界之间温差最大值为17℃, 均控制在规范要求的范围之内, 有效控制了大体积混凝土的温差梯度。
六、结语
大体积混凝土施工的浅析 篇8
【摘 要】近十几年来,随着国民经济飞速发展,基础、环保设施的大力改善,全国大体积混凝土施工面广、工程量大,绝大多数大体积钢筋混凝土施工中已淘汰了许多落后的工艺,但许多经济欠发达地区仍采用如预埋冷却钢管,地下水拌合混凝土等落后的施工方法。
【关键词】建筑施工;大体积混凝土;质量影响;应用
1.大体积混凝土施工中温度变化规律
(1)构筑物内部沿高度方向,靠近上表面的顶部温升最快,最先达到峰值,降温也快。待将到接近气温后,受大气温度变化影响较大,往往随昼夜气温波化而波动,但波动幅度随混凝土表面养护措施(保温效果)而有程度不同的缓解;靠近基低温升较慢,最晚达到峰值,降温也慢。从纵断面等温线看,中间疏、下面密、上面最密,随着降温时间的延长,上中下各部位逐渐接近并趋向一致。上表面与中心温差(即内外温差)的70%以上是在距上表面80cm;基低与中心温差的80%集中在距基底80cm内,厚度超过2cm时,中心最高温升大体上与厚度尺寸无关。
(2)如洛阳市凯利名家工程主楼筏板基础厚度1.5cm,建筑面积21084m2,主筏板基础大体积砼浇筑时室外环境为25℃-31℃之间,为切实反映大体积砼内部温度变化情况,加强砼内外温度的测试以保证大体积砼施工质量,大体积砼基础施工期间,沿浇筑层的高度,在底部(-1.5m)、中部(-0.1m)、表面(-0.5m)分别布置测温点,测温点平面间距一般为5m,分别布置在边缘与中间,垂直测温点间距一般为500mm,由专人测温并记录,温度上升阶段每2h测一次,温度下降阶段每8h测一次,整个测温记录反映,温度上升每2h平均升温0.45℃,上升温度最快的中部测温点每2h平均升温0.86℃,3天后达到最高峰值,为70.5℃,其中底部最晚5天后达到峰值,为69.6℃。降温速度比较缓慢,每8h降温0.52℃,降温同升温基底偏慢,中部降温较快。从整个升降温过程反映,该工程大体积砼基础表面温度度与内部温度差始终维持在24℃以内,满足施工规范要求。
(3)构筑物内部沿长(宽)度方向,中心部位达到最高温升峰值(即内外最大温差)时,距测表面(即模板内表面)1m远的混凝土内部温差很小,而且大体上与平面尺寸无关。
2.温度变化对混凝土质量的影响
(1)混凝土内部最高温升问题。大体积混凝土构筑物内部温升高未必会出现裂缝,反之亦然。据资料介绍,1972年日本群津钢铁厂高炉基础施工中混凝土温升达到76℃,并未出现裂缝。
(2)关于混凝土浇筑温度、入模温度、出机温度、大气温度等问题。
混凝土拌合物从出搅拌机到进入模板的时间不同,其温度略有差异,但都与大气温度相关不大,常规施工中,混凝土浇筑温度与大气温度约高于大气温度1-3℃。上海宝钢一期工程中的几个大体积钢筋混凝土基础,浇筑温度最高达35-36℃,再从混凝土内部最高温升达到76℃也无害的事实来看,为降低入模温度而要求用地下水或冰水拌合混凝土,对砂、石堆场采取遮阳等技术措施也就没有必要了。
(3)对厚度较大的地下大体保积钢筋混凝土分层分块跳槽浇筑,甚至还采取预埋循环冷却水管等施工方法,既延长了施工工期,又增加了对施工缝的处理工序和费用,得不偿失。从结构受力和地下结构抗渗要求来说,整体连续浇筑混凝土才是最好的施工方法。
3.浅析几个有关问题
(1)大体积钢筋混凝土构筑物,如工业厂房独立柱基础,大型设备基础,高耸烟囱基础等,都是承重构件,配筋较密且都集中在边部,对大体积混凝土抗裂性有利。浇筑后的混凝土在硬化过程中,升温时受到钢筋笼限制,其势膨胀量远少与自由状态下混凝土构筑物的热膨胀量,降温时其体积收缩程度也小得多。因此大体积钢筋混凝土比大坝混凝土的抗裂性要高得多。这里说明一点,用自由状态下混凝土线膨胀系数计算有钢筋笼约束的厚板或块体混凝土的体积膨胀量,准确性很低。
(2)地下大体积钢筋混凝土构筑物工作环境特点。
施工期间较少受到或完全不受日期、风吹、雨淋等然害,同时深基坑中构筑物周围空间狭窄,通风条件差,就连昼夜温差变化大的气温影响也比地面要小,这对混凝土浇筑、养护都有利。7-14d的高温热自养护,混凝土已比较接近甚至达到设计强度,拆模时混凝土已有较高的抗裂能力,拆模后及时回填,此后混凝土内部残余温度(余热)将通过回填土缓慢外泄,直到与地面温度平衡。土壤导热性差,残余温度的消失将在长时间内缓慢地完成,这过程中温度应力不会影响混凝土质量,以致产生温度裂缝。所以地下大体积钢筋混凝土只重视施工期间,即早期温度影响,而不考虑中、中期温度影响。
(3)保证大体积钢筋混凝土施工质量的关键。
大体积钢筋混混土内部温升约在50-80℃,浇完后24-72h到达峰值,7D内平均降温速度为1℃/d。即在距构筑物外表面1m远的混凝土内部、养护期间混凝土处于高温、高温(相对标样)、高压(相对自由状态)的自养护条件下完成硬化过程。强度增长比同龄期标养快,接近或达到蒸养效果。
硬化过程中混凝土导热性差、升温稍快,降温缓慢,温度梯度最大,最可能出现裂缝的部位是在3个临边处,即上表面、下底面和四周侧表面深约12cm以内。因此,不管体积(厚度与平面尺寸)多大,3个临边易出现问题,也是解决问题的关键。
降温时温差大,如遇到约束就会产生温度应力,而温度应力大于此时混凝土的抗拉承受力,混凝土会出现温度理裂缝。可见在3个临边处控制降温速度,特别是防止急剧降温和放松外界约束等措施,可保证混凝土施工质量。3个临边中,上表面和四周侧表面都与养护措施密切相关,底约束与混凝土的构筑物的基层材性有关,如混凝土构筑物座在刚度较大的坚实岩石或旧混凝土基础上,则应采取消除或减轻其对新浇混凝土构筑物约束的措施。
4.大体积混凝土施工综合技术的应用
4.1混凝土外加剂的应用
高效减水剂的广泛应用,在满足施工和易性的前提下,使混凝土单位用水量大大降低,水灰比已从五、六十年代常用0.55-0.7降低到目前的0.4左右,比较接近水化反应所需用水量。
微膨胀剂的普遍采用,弥补了超细高强水泥水化初期收缩性大的缺点,使混凝土固化收缩量大为减少或不再收缩,因此使大体积混凝土在硬化过程中产生裂缝的可能性大大减少。有针对性的使用外加剂,大大改善了混凝土的品质,提高了大体积混凝土外界干扰的能力。
4.2商品混凝土和泵送混凝土的应用
商品混凝土和泵送施工工艺的普遍应用,既保证混凝土的质量,又解决了大体积混凝土的连续浇筑问题。分层、分块,人为地设置施工缝的旧办法已无必要,从而为大体积混凝土施工提高工效、降低成本提供了有利条件。
5.结语
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