大体积混凝土施工技术(精选12篇)
大体积混凝土施工技术 篇1
某综合建筑工程中, 主楼基础形式为筏板基础, 属于大体积混凝土工程。为保证其施工质量, 混凝土施工前对大体积混凝土产生裂缝的原因进行分析, 并提出确保施工质量的控制措施。
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
实践证明, 在大体积混凝土的施工中, 应在减小约束应力、减小混凝土内外温差、优化配合比设计、改善施工工艺、提高施工质量、做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施, 才能有效保证大体积混凝土施工质量。
大体积混凝土施工技术 篇2
大体积混凝土的施工技术要求比较高,特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝.因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工.文章介绍了位于内蒙古北方重工厂内的大体积混凝土施工技术要求和方法.
作 者:刘富强 作者单位:中冶京唐建设有限公司,河北,唐山,063030 刊 名:中国高新技术企业 英文刊名:CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年,卷(期): “”(16) 分类号:U445 关键词:大体积混凝土 施工技术 混凝土施工 配合比 养护
大体积混凝土施工技术探讨 篇3
关键词:建筑工程;大体积混凝土;施工技术
一、工程概况
某建筑项目总面积23980m2,主楼部分采用框架-剪力墙结构,桩基为800mm人工挖孔灌注桩,地下室基础底板厚1.5m,砼强度等级为C30,底板平面尺寸大致为29.1 x29.lm。
二、C30S8混凝土配合比设计
(一)材料选择
(1)水泥选用建福牌32.5普通硅酸盐水泥;粗骨料采用破碎卵石。粒径1~4cm,含泥量小于1 %;细骨料采用中砂,含泥量小于3%.
(2)采用“双掺”技术,即在砼中掺加TW-4高效缓凝减水剂,掺量为水泥用量的1.8%;掺永安火电厂的优质粉煤灰替代部分水泥用量,掺量为水泥用量的20%。“双掺”技术可减少水泥用量,降低水化热,提高砼可泵性,同时使砼初凝时间延缓至6小时,大大减少在大体积砼浇捣时出现冷缝的可能性。
(3)选用AEA型膨胀剂,补偿砼收缩,提高砼的抗拉强度,改善砼自身的各项性能。
(二)施工配合比(见表1)
表1 砼配合比
水泥
水
碎卵石
中砂
TW-4
AEA
粉煤灰
试验配合比
1
0.37
3.17
1.71
0.0018
0.12
0.2
每m3用量(kg)
369
137
1170
631
0.66
44
74
注:坍落度为120~150mm,抗渗等级为S8。
三、底板防水施工的处理
设计要求底板防水层采用SBS高聚物改性沥青防水卷材,防水保护层为40mm厚细石砼。施工时采用外防外贴法,在底板钢筋绑扎前将防水层施工完毕。底板面的细石砼保护层按6mx6m设分隔缝,缝宽20mm,嵌填柔性材料;底板侧壁采用聚乙烯泡沫塑料作保护层。通过上述处理,充分利用了防水卷材柔性材料的特性,改善了底板大体积砼的边界约束条件,减少了边界约束应力,对防止大体积砼贯穿裂缝的出现非常有利。
四、混凝土的浇捣
(一)浇筑方法
采用“斜面分层、薄层浇筑、循序退打,一次到顶”连续施工的方法,在基坑东岸布置2台泵,每个泵负责一半宽度范围的浇筑带,两个浇筑带结合部位加强振捣,严防漏振。浇捣顺序为从西向东(见图1)
图1 浇捣方向示意图
(二)砼的振捣
砼泵送时自然形成的流淌斜坡度为1:6左右,在每条浇筑带前、中、各后布置3道振动器,第1道布置在砼卸料点、负责出管砼的振捣,使之顺利通过面筋流入底层;第2道设置在砼的中间部位,负责斜面砼的密实;第3道设置在坡脚及底层钢筋处,负责砼流入下层钢筋底部,确保下层钢筋砼的振捣密实。严格控制振动棒移动的距离、插入探度、振捣时间,避免浇筑带交接处的漏振。
(三)冷缝控制及二次振捣
為保证分层浇捣时上下层砼的结合,避免施工中冷缝的出现,上层砼必须在下层砼浇捣后2小时内将其覆盖。根据每泵砼泵送量为25~30m3/h,施工前可计算出分层厚度在300~500mm之间,实际施工中通过控制分层厚度保证覆盖时间。
二次振捣可消除砼因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,防止因砼沉落而产生的表面收缩裂缝;同时二次振捣可增加砼的密实度、提高砼的抗拉强度。因此施工中在上下层砼结合时,要求振动棒伸入下层砼300~500mm,对下层砼进行二次振捣。这样既避免施工中冷缝的出现,保证下层砼结合密实,又达到二次振捣的目的,提高了砼的质量。
(四)泌水处理
在坑基内东侧设两个50x50x50cm的积水坑,砼垫层施工时表面处理为自西向东的坡度。砼在浇筑过程中,上涌的泌水和浆水顺着砼坡脚流淌到坑底,再顺垫层坡度流人积水坑,通过水泵排放到基坑外,当砼的坡脚接近基坑东面侧壁时,改变砼的浇筑方向,即由顶端往回浇筑,与斜坡面形成一个积水潭,用软管及时排除最后的泌水。
(五)表面处理
泵送砼流动性大,表面水泥浆较厚,故在砼浇筑后至初凝前,应按初步标高进行拍打振实后用长木尺抹平,赶走表面泌水,初凝后至终凝前进行二次抹压,使用木抹子将面层小凹坑、气泡眼、砂眼和脚印等压平,使面层达到密实,减少因砼收水硬化而产生的表面裂缝。
(六)砼试块的留置
砼浇捣过程中除按规范规定留置标养试块和抗渗试块外,还留置了15组同条件养护试块,将其置于保温材料下与大体积砼同条件养护,用以确定大体积砼降温阶段实际强度增长情况。
五、混凝土保温养护期间的温度裂缝控制技术
(一)测温监控技术
施工中我们与建筑质量监督检测中心合作,对大体积砼进行测温监控。现场选择有代表性位置,共垂直埋设13根测杆,其中两根测杆布置在电梯井坑处(厚3.6m,3.2m),其余均布置在厚1.5m处,电梯井坑处测杆设5个测点,其余测杆设3个测点,同时在砼外部设置气温测点2个,保温材料温度测点2个及养护水温度测点1个,总计48个工作测点。所有工作测点都通过热电偶补偿导线与设置在测试房的微机数据采集仪相连接。现场温度监测数据由数据采集仪自动采集并进行整理分析,每小时打印输出一次各个测点的温度值及各测位中心侧点与面层测点的温差值,作为研究调整控温措施的依据,防止砼出现温度裂缝。
(二)保温养护措施
经计算,保温材料采用二层塑料薄膜,二层草袋。浇捣到位的砼终凝后,先在其表面铺一层塑料薄膜,然后覆盖二层麻袋,上面再铺一层塑料薄膜保温,以提高面层砼的温度,减小砼结构的内表温差。同时视需要在底板砼表面浇水,使砼始终保持在湿养护状态。在养护后期,视测温监控数据及温度应力的计算情况加以调整保温层厚度。
(三)表面温度裂缝控制技术
在大体积砼测温监控期间,密切关注砼的内表温度差,在养护初期,由于砼抗拉强度较低,此时控制砼内表温差在25oC以内;在养护中后期,随着砼强度的明显提高,此时将砼内表温差控制指标放宽到30oC。
现场准备20盏碘钨灯,一旦内表温差超过允许值,则用碘钨灯加热砼表面,减小内表温差。实际施工时,砼内表温差均控制在允许范围内(见图2),故该应急措施未予采用。
图2 大体积混凝土温度曲线
(四)贯穿裂缝的控制措施
大体积砼在浇筑后数天开始逐渐降温,这个降温差引起的变形加上砼多余水分蒸发时引起的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束时引起抗拉应力,当抗拉应力超过砼抗拉强度时,砼整个截面就会产生贯穿裂缝。从控制裂缝的观点来讲表面裂缝危害较小,而贯穿裂缝则会影响结构的整体性、耐久性和防水性,影响正常使用。所以应尽最大努力,采取措施避免表面裂缝并坚决控制贯穿裂缝。
(1)控制贯穿裂缝的理论依据
根据王铁梦著《工程结构裂缝控制》(以下简称《工程》)中有关内容,大体积砼贯穿裂缝控制可采用抗裂安全度公式:
t——各龄期混凝土温度应力
Fct——各龄期混凝土抗拉强度设计值
大体积砼各龄期的温度收缩应力计算可采用下式
——各龄期混凝土温度收缩应力
t——混凝土的线膨胀系数(一般取1.0x10-5)
——泊桑比,取0.15
——各齡期混凝土水化热、气温差及收缩当量温差
Ei(1)——各龄期混凝土弹性模量
Hi(t,Ti)——各龄期混凝土应力松弛系数
Ch——双曲余弦函数:
H——大体积混凝土的厚度(取1.5m厚底板计算)
L——大体积混凝土的长度
Cx——地基水平阻力系数
(2)按经验拟定降温曲线
施工前根据《工程》中推荐的经验公式,估算砼的最高温度为59.2oC,再根据《工程》中推荐的经验降温曲线,拟定一条降温曲线(见图2),利用公式(2)计算出各龄期砼的温度收缩应力;由公式Rn=R28xlgn/lg28(R28取30MPa)计算各龄期砼抗压强度,并据此推出各龄期砼抗拉强度设计值。经计算,各龄期砼的、fct满足公式(1)的要求,说明施工中按该条件降温曲线控制大体积砼的降温速率能保证大体积砼不出现贯穿裂缝。
(3)实际施工时抗裂安全度验算及降温曲线的调整
测温监控数据显示,大体积砼在浇捣3d后达到放热高峰,此时砼中心温度达到最大值62℃,与原估计值基本接近。
在大體积砼降温阶段,砼的实际降温曲线(图2)无法与原计划的降温曲线重合,因此施工时根据测温监控的实测值,利用公式(2)计算出每个龄期砼的实际温度收缩应力;同时利用降温阶段各龄期同条件养护试块的试压结果推断出的各龄期的砼抗拉强度值,用公式(1)验算各龄期大休积砼的抗裂安全度,并根据验算结果调整砼的降温速率。由于实际砼各龄期抗拉强度均超过原估计值,故实际施工时对降温速率加以调整。将原定的15d保温养护期缩短为12d,同时继续浇水养护至14d,由图3可以看出,在保温养护的12d内,各龄期砼的温度应力与实际抗拉强度均满足公式(1)的要求。
图3 大体积混凝土强度曲线
(4)温度裂缝控制效果
通过信息化施工手段,在确保大体积砼不出现温度裂缝的前提下,合理控制砼的降温速率。保温养护5d后掀掉一层草袋,保温养护后期,在白天温度较高时掀开保温层,加速降温。保温养护12d后砼面层温度与当天大气平均温度相差3℃,中心温度与面层温度相差7℃,自西向东拆除保温层。监测后经现场检查,大体积砼未见温度变形裂缝,砼质量良好,由于测温养护时间缩短,大大节省养护费用,加快了工程进度。
六、几点体会
(一)重视对贯穿裂缝的控制
当前大部分施工单位在大体积砼施工时,对测温监控所提供的数据只是简单注意到各测位中心测点与面层测点的温差值,控制大体积砼的内表温差不超过规范允许的25℃,这仅仅是控制大休积砼表面裂缝的一个手段,而危害性更大的贯穿裂缝的控制往往被忽略掉了。施工单位在大体积砼保温养护阶段更应注意利用测温监控所取得实时数据,控制大体积砼的降温速率,最终控制大体积砼的贯穿裂缝。
(二)重视实际监测结果及现场试验数据的分析
施工前经计算得出的大体积砼的最高温度及保温层厚度仅供参考。实际施工时应以测温监控所取得的数据,以及大体积砼的实际强度增长情况,通过计算比较,适时调整保温层的厚度,合理控制降温速率,在确保大体积砼施工质量的前提下,缩短养护周期,降低养护费用。
(三)重视单位水泥用量的控制
该大体积砼浇捣时留置的标养试块28d抗压强度平均值为38.7MPa,从这一点以及同条件试块试压结果来看,该大体积砼试配强度大大高于设计要求的30MPa。这不仅造成材料上的浪费,而且单位水泥用量的增加导致砼水化热增加,使保温养护的成本及时间都大大增加。因此,必须尽可能降低单位砼的水泥用量。可以从两方面降低单位砼的水泥用量:(1)砼配合比由技术管理好、生产稳定的供应商提供,根据近期生产的砼强度的数理统计结果,降低砼试配时的强度标准差取值,从而合理降低试配强度,减少水泥用量。(2)在征得设计单位同意下,可采用砼60d强度代替28d强度作为设计强度。
大体积混凝土施工技术 篇4
关键词:大体积混凝土,施工技术,温度控制,裂缝
1 工程概况
科航大厦是一座集商业、办公为一体的现代化建筑, 地下三层, 地上裙楼四层, A座写字楼24层, B座酒店24层, 总建筑面积106617平方米。结构型式为框支剪力墙结构。基础地下室部分按后浇带分为4个施工段, 1、3段为1.6米厚筏板基础, 面积分别为1700平方米, 2、4段为0.4米厚基础抗水板面积分别为600平方米, 采用C35防渗混凝土, 抗渗等级为0.8Mpa, 基础底板的混凝土量约为4500立方米。
2 施工前的准备工作
2.1 原材料控制
1) 水泥:采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥, 标号为525#, 通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能, 提高混凝土的抗渗能力。2) 粗骨料:采用碎石, 粒径5~25mm, 含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土, 和易性较好, 抗压强度较高, 同时可以减少用水量及水泥用量, 减少水泥水化热, 降低混凝土温升。3) 细骨料:采用中砂, 平均粒径大于0.5mm, 含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右, 同时相应减少水泥用量, 使水泥水化热减少, 降低混凝土温升, 并可减少混凝土收缩。4) 粉煤灰:按照规范要求, 采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时, 其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰的掺量控制在10%以内。5) 外加剂:每立方米混凝土使用2kg减水剂可降低水化热峰值, 对混凝土收缩有补偿功能, 可提高混凝土的抗裂性。
2.2 混凝土配合比的控制
混凝土配合比应根据试配确定, 为了改善混凝土的和易性便于泵送, 考虑掺加适量的粉煤灰。C35PS8混凝土配合比 (kg/m3) 可为水泥∶黄砂∶石子∶水=330∶771∶1087∶173。
2.3 混凝土浇筑前的准备工作
基础底板钢筋及柱、墙插筋隐蔽工程验收完成, 模版支撑牢固, 标高抄测在柱、墙钢筋上, 并作明显标记, 模版内、基坑内的杂物已清理完毕, 模版已浇水湿润。施工照明用、人员到位。施工技术方案、施工机具、应急措施已准备好。
2.4 混凝土浇筑顺序
因基础面积较大, 采用2台混凝土输送泵, 加水平管分区顺序输送浇筑, 浇筑时应采用“分区定点、由远到近, 一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺;浇筑时先在一个部位进行, 直至达到设计标高, 混凝土形成扇形向前流动, 然后在其坡面上连续浇筑, 循序推进, 使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上, 确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。
3 施工工艺
3.1 混凝土浇筑方案
根据本工程的特点:我们选择采用分块分层浇筑法:混凝土浇筑采用斜面一次浇筑, 分层厚度为43cm左右, 在斜面下层混凝土未初凝时 (初凝时间为3h左右) 进行上层混凝土浇筑, 在不同部位用3台振动棒分上、中、下3个层次, 采用循环推进, 一次到顶的办法, 以消除冷凝, 增强混凝土的密实性, 保证防水混凝土的质量。
3.2 混凝土浇筑的时间间隔
混凝土浇筑应连续进行, 间歇时间不得超过3.5小时, 浇筑的间隔时间太长, 会使已浇筑的混凝土对新浇筑混凝土产生约束力, 进而会在上下层混凝土结合面产生难以发现的裂缝;如果间隔的时间过短, 则可能使正处在升温阶段的下层混凝土, 覆盖上层混凝土, 就不利于表面温度高的下层混凝土的散热, 也可能造成上层混凝土的沉降, 增加裂缝的可能性。
3.3 采用混凝土二次振捣方法提高密实度减少裂缝
混凝土的二次振捣可以提高混凝土的抗裂性, 有效避免混凝土由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等, 提高钢筋与混凝土之间的凝聚力, 避免由于混凝土沉降而产生裂缝, 降低混凝土内微裂的现象, 提高混凝土的密实度, 可增强混凝土的抗压强度约10%~20%, 有效防止裂缝产生。混凝土的二次振捣时间应在混凝土初凝前1~4h左右进行较佳, 尤其是在混凝土初凝前1h进行效果最理想。根据本工程情况, 我们选择采用在梁、板的部位分别用插入式和附着式振捣器进行二次振捣。在下层混凝土浇筑完毕后停歇lh, 使其获得初步沉实, 经二次振捣后再继续浇筑。
4 控制大体积混凝土工程质量的其他途径
1) 控制混凝土浇筑温度。搅拌混凝土的拌和用水可以碎冰形式加进混凝土拌合物中, 使新拌混凝土的温度被限制在6℃左右;在施工现场搭建遮阳蓬, 防止烈日爆晒混凝土表面等。浇筑工作应选在一天中气温比较低的时间进行。2) 优化混凝土的搅拌 (二次投料的砂浆裹石或者净浆裹石) 。混凝土的二次投料法, 是在传统的一次投料法基础上将投料顺序, 搅拌方式上变动而形成的, 既能防止水分过于向石子及水泥砂浆界面集中, 又能保障硬化后的界面过度层更密集, 并提高约10%的混凝土结构强度, 提高其极限抗拉值与抗拉强度。3) 混凝土的养护。本项目基础工程的施工时间是5月份, 平均气温在25度以上, 根据现场实际情况, 决定采取人工养护方法, 每天不断的人工浇水, 并采用铺设一层塑料簿膜作为保湿养护措施。养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态, 养护时间不宜少于28d;强度达设计要求强度70%以上, 方可停止养护。新浇筑混凝土早期失水严重, 在浇筑后2~3天内应加强养护。4) 通过适当调整钢筋配置, 增设温度的传递分布筋, 将大体积混凝土内部的热量及时传递出来, 以防止内部热量增高。5) 二次抹面压实。由于混凝土坍落度比较大, 会在表层钢筋下部产生水分, 或在表层钢筋的上部产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝, 在混凝土初凝前采取二次抹面压实措施。6) 混凝土测温。测温工作应连续进行, 每4h测一次, 持续测温18d及混凝土强度达到设计强度的要求, 并经技术部门同意后方可停止测温。测温时发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常时, 应及时采取应对措施。7) 混凝土表层布设抗裂钢筋网片, 防止混凝土收缩时产生干裂。
5 结语
综上所述, 虽然大体积混凝土的施工质量不容易控制, 但是大量的以及成功的工程实例都表明, 只要足够重视, 在设计、施工工艺、材料选择、施工方案以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响, 精心组织, 精心施工, 还是完全可以保证工程质量。
参考文献
[1]王国柱.高层建筑基础大体积砼温度裂缝产生机理及控制措施[J].四川建筑科学研究, 1998.
浅谈大体积混凝土施工技术论文 篇5
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.
浅析大体积混凝土施工 篇6
关键词:大体积混凝土施工浅析
一、大体积混凝土简述
大体积混凝土施工的主要特点就是体积大,海生不浪黄河大桥一次浇筑大体积混凝土数量超过1000m3。它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。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、大体积混凝土的裂缝
大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。
但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全,它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。对于地下或半地下结构,混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.1~0.2mm时,虽然早期有轻微渗水,但经过一段时间后,裂缝可以自愈。如超过0.2~0.3mm,则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以,在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝,将大大影响结构的使用,必须进行化学灌浆加固处理。
产生裂缝的主要原因有以下几方面:
1、水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3~5天。
2、外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大,温度应力也愈大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60~65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。
3、混凝土的收缩
混凝土中约20℅的水分是水泥硬化所必须的,而约80℅的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。
影响混凝土收缩,主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺(特别是养护条件)等。
三、大体积混凝土的配制
大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点:
1、粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。
2、外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。
3、大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量。
4、水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。
四、大体积混凝土的浇筑
1、全面分层:
即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应使第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。采用这种方案,适用于结构的平面尺寸一般不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。
2、分段分层:
混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多,所以浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。
3、斜面分层:
要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。
五、大体积混凝土养护时的温度控制
大体积混凝土的养护,不仅要满足强度增长的需要,还应通过人工的温度控制,防止因温度变形引起混凝土的开裂。温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。
在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点:
1.混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于25℃~30℃。
2.混凝土拆模时,混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。
3.采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行,还有常见的投毛石法,均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。
4.保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂等),在缓慢的散热过程中,使混凝土获得必要的强度,以控制混凝土的内外温差小于20℃。
5.混凝土表层布设抗裂钢筋网片,防止混凝土收缩时产生干裂。
大体积混凝土施工技术 篇7
1 大体积混凝土裂缝
大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同, 分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝, 最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面, 破坏结构的整体性和稳定性, 其危害性是较严重的;表面裂缝一般危害性较小。
大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝, 一方面是混凝土内外温差而产生的;另一方面是混凝土结构的外部约束和混凝土各质点间的约束, 阴止混凝土收缩变形。混凝土抗压强度较大, 但抗拉力却很小, 所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉力强度时, 即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内, 一般不会影响结构的强度, 但却对结构的耐久性有所影响, 因此必须予以重视和加以控制。
产生裂缝的主要原因有以下几方面:
1.1 水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量, 而大体积混凝土结构断面较厚, 表面系数相对较小, 所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出, 以至于越积越高, 使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热, 与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关, 并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热, 实际上内部的最高温度, 多数发生在浇筑后的最初3~5d。
1.2 外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段, 它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降, 会大大增加内外层混凝土温差, 这对大体积混凝土极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大, 温度应力也愈大。同时, 在高温条件下, 大体积混凝土不易散热, 混凝土内部的最高温度一般可达60~65℃, 并且有较长的延续时间。因此, 应采取温度控制措施, 防止混凝土内外温差引起的温度应力。
1.3 混凝土的收缩
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的, 而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后, 再处于水饱和状态, 还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土的交替变化, 这对混凝土是很不利的。
影响混凝土收缩, 主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺 (特别是养护条件) 等。
2 大体积混凝土配制
大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点:
⑴细骨料选用细度模数大于2.40的中砂, 可掺WL-1型缓凝剂, 内掺一定数量粉煤灰;粗骨料选用5~25mm和5~40mm连续级配的碎石, 优先选用5~40mm的碎石减少混凝土的收缩;严格控制骨料的含泥量, 粗细骨料的含泥量分别控制在1%、2%以下, 骨料的含泥量控制不仅有利于混凝土强度发展, 而且有利于混凝土极限拉伸强度的提高, 从而提高混凝土的抗裂能力.
⑵外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤类、矿渣粉等。
⑶大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求前提下, 应提高掺合料及骨料的含量, 以降低混凝土的水泥用量。
⑷水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥, 优先采用中热硅酸盐水水泥、低热矿渣硅酸水泥、大坝水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山类质硅酸盐水泥等。但是, 水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大, 在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象, 不仅影响施工速度, 同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间, 使混凝土水灰比改变, 而在掏水时又带走了一些砂浆, 这样便形成了一层含水量多的夹层, 破坏了混凝土的粘结力和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关, 用水量多, 泌水性大;且与温度高低有关, 水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外, 还与水泥的成分和细度有关。所以, 在选用矿渣水泥时应考虑其泌水性能, 并应在混凝土中掺入减水剂, 以降低用水量。在施工中, 应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处, 用振捣器振实后, 再继续浇硬筑上一层混凝土。
3 大体积混凝土浇筑
3.1 大体积混凝土的浇筑工艺流程 (图1)
3.2 施工技术
⑴为保证连续浇筑, 采用厂拌混凝土, 其含砂率在40%~45%之间, 在满足混凝土和易性和可泵性前提下尽量降低砂率, 坍落度在满足泵送条件下尽量采用小值, 以减小收缩变形。
⑵泵送混凝土的初凝时间不短于8h, 坍落度控制 (12±12) cm。
⑶合理安排浇筑顺序和泵车数量以减小温差、连续浇筑。混凝土搅拌车辆配备应满足混凝土的供应速度大于混凝土的初凝速度。
⑷混凝土浇筑时, 配备一定数量的卸料串筒或软管, 混凝土自由落体高度不宜大于2.0m, 以防止混凝土产生离析现象。混凝土自由落体高度如超过2m时, 应用串筒或溜管下落, 10m以上要有减速装置。串筒布置应考虑混凝土浇筑速度、摊平能力, 间距一般为2.5~3.0m, 可采取行列或交叉布置。串筒下料后, 应迅速摊平并捣实。
⑸混凝土浇筑可以采用分段分层浇筑, 在浇筑结构底部混凝土时, 操作人员应下到底部进行振捣, 在振捣上一层混凝土时, 应插入下一层5~10cm左右, 以消除两层间的接缝;同时振捣上层混凝土时, 要在下层混凝土初凝之前进行, 振动器在每一插点上的振捣延续时间, 以混凝土表面呈现水平, 并出现水泥浆不再出现气泡、不再显著沉落为度, 要控制振捣时间, 如振捣时间短, 混凝土不易振实, 过长则会引起混凝土离析。
⑹因为承台基础平截面过大, 采用分块进行浇筑。分块浇筑时应符合下列规定: (1) 分块合理布置, 各分块平均面积不宜小于50m2; (2) 每块高度不宜超过2m; (3) 块与块之间的坚向接缝面应与基础平截面短边平行, 与平截面长边垂直; (4) 上下邻层混凝土之间的竖向接缝, 应错开位置做成企口, 并按施工缝处理。如因故必须间断时, 其间断时间超过上述时间时应设施工缝。
⑺泌水处理: (1) 混凝土浇筑时成一定的坡度, 使泥水能顺利地引流入周围的排水结构排出。 (2) 混凝土向前推进接近另一端, 可从另一端逆向浇筑, 形成V型底形成一积水处, 用软管排出泌水。 (3) 通过侧模底部开孔排出泌水。 (4) 表面处理在混凝土浇筑后3~4h左右进行, 先按标高用长刮尺刮平, 如仍有泌水, 则挤走泌水, 在初凝前, 用滚筒碾压数遍, 待混凝土收水沉实后, 用木板二次搓平表面, 第二次搓平可在初凝后、终凝前进行, 以闭合收水裂缝。然后覆盖塑料薄膜和草包养护。
4 大体积混凝土水化热散热技术
⑴大体积混凝土浇筑后其水泥化热量大, 内部温差过大就可能使混凝土产生裂缝开展, 采用内散、保温的养护方案。
⑵在混凝土内预设冷却水管, 利用冷水降低混凝土内部温度并在混凝土表面覆盖塑料薄膜、草包各两层养护, 使混凝土表面不致快速散热, 以控制混凝土内外温在允许范围 (25℃) 以内, 并保持混凝土表面湿润。冷却水管可以采用φ25mm普通黑铁管, 内部管道竖向与水平向间距以混凝土内部均匀降温为原则取1.0m, 各布置两层。冷却水管固定于钢筋支架上, 用铁丝绑扎或点焊固定。
⑶冷却水的水源利用自来水, 冷却水与混凝土之间温差应控制在22℃以内。
⑷进出水管由总管分出若干分管头与单元的进出水头联结, 各单元冷却水进出口处安装阀门, 以便根据出水水温控制水量。
⑸冷却水管采用螺纹对接, 进出水管的接头长0.6~0.65m, 体外留出0.5m其安装完毕后进行通水试验, 确保不漏水。
⑹混凝土浇筑开始时, 水管覆盖一层混凝土后, 相应的冷却管网应立即通水冷却。通水过程中, 对管道流量、进出水温及混凝土内部温度变化情况, 由专人定时进行测量记录, 并以此为依据控制冷却水流量、蓄热养护层数等。连续通水10~15d, 不得中断, 待进水、出水的温度接近时方可停止。通水过程中, 应避免致命混凝土开裂的大而陡的温度梯度, 冷却速度一般以每天温度下降小于2℃为宜。
5 大体积混凝土养护温度控制
⑴大体积混凝土养护时要对混凝土内部的温度进行测量, 测点布置应注意选择具有代表性的位置, 并注意测点的均布性, 尽可能反映各部位温度变化的真实情况。
⑵测温点可预埋小口径的PVC管并将下端封堵而成, 预埋测温孔要垂直, 并达到设计和施工要求测温前将孔内注满麻油。
⑶混凝土内部温度与表面的温差值控制在25℃。
⑷对测温区进行24h监控, 监控期为15d左右, 每天上午和晚上发出2次测量报表, 当混凝土内外温差超过25℃时, 及时开始降温, 及时对保温层采取措施。
⑸混凝土内部升温一般在3~5d内可达到最大温升, 此后趋于稳定, 并开始降温, 在升温阶段, 测温宜2h一次, 降温阶段宜4h一次。
⑹测量混凝土温度时, 将温度计探入到预留的孔洞内部, 尽量缩短取出时间以便读取准确数值。
6 结束语
虽然大体积混凝土很容易产生裂缝, 但是只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响, 还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。
摘要:分析了产生大体积混凝土裂缝的原因, 介绍防裂的技术措施, 避免大体积混凝土危害裂缝的产生。
大体积混凝土施工技术 篇8
关键词:大体积混凝土,施工,裂缝
引言
大体积混凝土工程满足了现代化建筑施工的需要, 为城市的工程建设创造了有利条件。但从最近几年的施工作业情况来看, 大体积混凝土依旧摆脱不了一些常见的施工问题, 裂缝对于整个建筑结构的影响在不断升级, 导致工程返工、返修次数的增多, 这对于混凝土使用性能的发挥造成了很大的危害。
1 混凝土裂缝形成的原因
工程单位及施工人员必须要及时分析导致裂缝的成因, 做好施工工艺或操作流程的调整。这样才能确保大体积施工的有序进行, 从而为建筑单位创造更好的经济利益。混凝土裂缝的成因涉及到施工的整个过程, 主要包括以下几个方面:
(1) 水泥因素。
水泥是配制混凝土的主要材料, 而水化热量则是影响水泥作用发挥的关键。水泥在水化环节会出现异常的转变状况, 这是由于大体积混凝土浇注面积过大而阻碍了内部热量的散失, 在应力、变形等因素的作用下使得混凝土内部形成裂缝。
(2) 浇注因素。
这一因素主要是针对混凝土与地基之间的浇注而言, 在浇注过程中受到温度变化的影响, 容易在混凝土内部形成膨胀变形。膨胀造成地基内部的应力增大, 致使混凝土结构变形问题更加严重, 导致混凝土内部承载过大而引起裂缝。
(3) 环境因素。
一年之中, 由于不同的季节施工造成的裂缝问题也是很常见的。夏季进行混凝土施工时, 环境温度过高会造成混凝土出现膨胀;冬季环境温度过低时, 则引起混凝土内部的强烈收缩, 这些变化都会引起裂缝。
(4) 水分因素。
配制混凝土时主要是水泥、砂石等原材料与水分之间的搭配。在混凝土的拌和用水中, 只需要消耗约20 %的水分, 而剩余的水分全部会被蒸发。水分蒸发也是引起裂缝出现的一大因素, 这些收缩变形引起的裂缝较为多见, 对于混凝土使用性能的影响也是比较大的。
(5) 人员因素。
大体积混凝土是工程项目的重要材料, 在施工过程中会由于多方面因素的影响而造成裂缝的出现。有些施工人员缺乏建筑专业知识, 在实际操作中凭借自己的经验施工。如混凝土浇注时间把握不准、浇注速度控制不当等, 都会给混凝土的使用性能带来很大的影响。
2 裂缝的施工处理技术
由于大体积混凝土自身结构的特殊性, 在裂缝问题的处理上与常规混凝土存在较大的差异。施工人员在判断裂缝成因之后, 要根据具体的混凝土施工技术制定处理方案, 这样才能从根本上解决混凝土裂缝问题。在裂缝处理的施工过程中, 必须要结合先进的工程材料, 这样可以收到更好的处理效果。
(1) 注浆技术。
注浆技术运用于裂缝处理, 主要是由于环氧树脂类高分子材料在建筑施工中的广泛应用。早期建筑行业选择的注浆技术, 是通过人工操作的方法将树脂浆液注入到裂缝内, 但这种处理技术仅限于小型裂缝。现代注浆技术则是借助于橡胶管的弹性收缩压力自行注浆, 能够有效地分散混凝土内部变形压力, 填补裂缝的不足。
(2) 加固技术。
当大体积混凝土结构产生裂缝之后, 往往会对结构的稳定性造成不利影响, 因结构内部松散而引起的建筑坍塌事故较为常见。混凝土加固技术的运用能够避免裂缝扩大, 维持钢筋结构的牢固性, 使钢板在粘结剂的作用下与建筑结构融为一体, 可以增强混凝土的承载力和抗拉强度, 促进混凝土使用性能的提高。
(3) 防水技术。
该方法必须要借助于先进的施工材料, 常用的有水泥基渗透结晶型防水材料。这种材料运用于大体积混凝土中, 可以发挥出良好的抗渗性能, 避免因水的渗入而造成裂缝现象。通常, 施工人员需根据裂缝的大小采取防渗处理, 将水泥基渗透结晶型防水材料调配好之后, 将其涂刷或喷涂在混凝土表面即可抗裂缝。
(4) 砂浆材料。
多数是指聚合物水泥砂浆类材料, 这种材料在防渗、防腐、防冻等方面的作用极为显著, 能够控制混凝土施工中出现的各类裂缝。聚合物水泥砂浆类材料的应用, 不仅满足了混凝土施工的抗渗性、抗碳化、抗冻性要求, 还能方便施工人员的作业需求。在机械设备的配合下, 使用该材料对裂缝进行填补处理的效果较好。
(5) 灌浆材料。
灌浆材料的发明建立在环氧树脂和聚氨酯基础上, 通过特定的条件转换, 能够改变材料内部的结构式, 使材料分子之间重新排列组合, 以此创造出更加优越的材料性能。新型灌浆材料的优势在于浆材黏度低、凝结时间可调、强度高等, 适合于多种形式的裂缝处理。在成本方面, 使用该材料处理裂缝的成本较低。
3 防范裂缝产生的措施
对于大体积混凝土裂缝, 除了要采取先进的施工技术进行处理外, 工程单位必须要做好裂缝的防范工作。在日常的施工过程中, 要做好裂缝防范方案的设计, 尽早发现裂缝问题, 及时采取施工技术加以处理, 防止裂缝发展而影响到建筑结构的使用性能。防范裂缝的措施包括以下几点:
(1) 控制水泥用量。
工程单位在配制混凝土时, 必须严格掌握水泥的用量, 防止后期因水泥水化热造成的裂缝。在配制混凝土过程中, 通常要考虑凝固时间、强度等方面的因素, 所添加的外加剂也应满足减少水泥和水的用量的需要。各类材料的配合比及用量的控制, 由技术人员参照工程指标合理调整。
(2) 保温养护。
由于大体积混凝土浇注量较大, 施工完成后, 需采取相应的措施进行养护, 以保证混凝土内部的性能。一般情况下, 混凝土的养护时间需控制在14 d以上, 这是防止裂缝的有效方法。有的工程会因施工条件不同适当增加养护工期, 以保证混凝土性能的发挥。
(3) 优化浇注。
在混凝土浇注过程中应注意调整浇注方式, 根据不同的施工需要制定浇注计划, 这样才能保证混凝土性能的发挥。浇注时应采用分层分段法浇注混凝土, 以确保混凝土的各项指标达到要求。如密实度、抗裂力等, 这些指标参数是需要工程单位审核的内容。
(4) 定期测温。
在混凝土的日常维护中, 每隔一段时间对混凝土的内部温度进行监测, 为技术人员进行混凝土分析研究提供帮助。目前, 采用的标准是混凝土中心温度与表面温度的差值、混凝土表面与大气温度差值<25 ℃。定期测温可以及时发现混凝土内部的温度差异, 尽早采取相应的保温措施。
4 结语
建筑结构形式的发展与变化, 使得工程施工遇到的情况更加复杂化。对于大规模的工程项目而言, 大体积混凝土施工变得更为多见。但由于受建筑施工技术的影响, 我国在大体积混凝土施工中还存在着诸多不足之处, 尤其是裂缝的出现直接影响到建筑物的使用性能。随着建筑施工技术的更新变化, 对于混凝土裂缝问题的处理水平也在不断提高。在处理裂缝的同时, 也要注意积极采用先进的施工材料, 加强各方面的维护工作。
参考文献
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大体积混凝土施工技术 篇9
混凝土由于其所具备的优良特性而被广泛应用于建筑工程之中, 虽然科技的进步使得越来越多的新材料和新工艺被广泛用于高层建筑领域, 但大体积混凝土一直是高层基础工程重要的施工方式, 并且有理由相信这种现状在未来相当长的一段时间内均不会发生改变。作为高层基础工程的一大主要部分, 大体积混凝土在土建工程中的地位不言而喻, 而为了保证建筑物的质量, 则需要深化大体积混凝土的施工技术研究。
1 混凝土材料的选择
混凝土建筑非常容易发生裂缝问题, 可以说只要是混凝土结构基本都是带裂缝工作, 区别仅仅在于裂缝是否处于可控的范围之内。对于大体积的混凝土结构来讲, 温度和收缩因素是导致裂缝产生的主要原因。在混凝土浇筑后至凝固的过程中, 混凝土会由于自身的水化反应而释放大量的热量, 大体积混凝土结构中的热量更容易在内部聚集, 不容易发散。而混凝土表面的热量则更容易散发, 混凝土内外温度的不均匀会使得混凝土内部产生压应力, 虽然混凝土在凝固的过程中会产生一定的拉应力, 但是一旦压应力超过拉应力, 混凝土表面就会产生裂缝。只要是混凝土结构就不可避免地会有裂缝的产生, 而想要保证土建工程的质量, 在选择混凝土的原材料时就需要考虑到降低混凝土的水化热。
混凝土的拌制过程中水泥的含量越高, 混凝土内部的水化热就越多, 因此水泥应尽量使用低热或中热的、凝结时间长的矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥, 继而降低裂缝发生的几率。表1为常见水泥的物理性质, 在混凝土材料的选择上, 可以根据混凝土结构的设计要求来选择最为合适的水泥。
在混凝土骨料的选择上, 粗骨料应选择粒径较大、质量优良、级配良好的石料, 细骨料应选择含泥量低、有机质和轻物质含量低、平均粒径较大的中粗砂材料, 从而用最少的水泥获得最大的粘结力, 以减少水泥的用量。
2 混凝土的搅拌及运输
在做好混凝土的原材料的挑选工作之后, 需要对混凝土进行搅拌。一般来说, 为了满足土建工程对于混凝土结构强度的要求, 需要事先对混凝土进行预试验, 探究最合理的原料配比, 确定投料量、搅拌时间以及投料顺序。对于搅拌好的混凝土要进行逐车取样, 确保混凝土符合要求。
在城市土建工程的施工中, 混凝土的搅拌与使用通常不在同一场所, 而为了避免混凝土长时间放置发生变化, 混凝土需要在搅拌后的1 h内使用, 这就需要控制好混凝土搅拌站与施工工地之间的距离, 尽量保证混凝土能够在最短的时间内运输到施工工地。在运送的过程中, 要控制好混凝土的流动性、粘聚性等, 最大限度保证混凝土的质量, 节约施工的成本。
3 提高混凝土浇筑技术
大体积混凝土的施工通常较为复杂, 为了保证施工质量, 就必须严格按照相关的规定来进行混凝土的浇筑工作, 具体来讲可以按照以下的步骤进行:
1) 严格执行浇筑之前的准备工作:首先是检查钢筋位置、混凝土保护层垫块数量、保护层厚度模板等相关数据, 其次是检查预埋件与模具贴合程度等, 并及时、精确地记录现场检查结果。对整个浇筑场地进行清理, 确保浇筑场地中不存在杂物。对于浇筑施工中所需要用到的模板进行检查, 确保模板无变形。加工前及时清除钢筋以及模板上的铁锈, 避免影响混凝土质量;
2) 由于在混凝土施工中, 模板、钢筋、预留孔的位移会导致混凝土结构的强度发生变化, 所以及时采取措施防止其位移是提高混凝土施工质量的有效途径。为防止预留孔洞堵塞或变形, 施工过程中要严格按照设计图纸进行精确加固;
3) 严格控制混凝土的浇筑速度, 对于大体积混凝土结构来讲, 最好采用分层连续浇筑, 分层连续浇筑能够在最大程度上释放混凝土终凝前内部的水化热, 因此即使工期比较紧也不能一次浇筑过厚的混凝土。考虑到在施工过程中可能由于各种意外因素而导致大体积混凝土不能一次性浇筑完成, 此时必须控制不同层次混凝土浇筑的时间间隔, 必须在上一层混凝土凝结之前浇筑下一层混凝土。如果确实无法进行继续浇筑, 必须采取预留施工接缝等相应措施来保证接下来的混凝土浇筑施工, 同时在施工进度方案中进行记录, 最大程度降低暂停施工对于混凝土结构质量的影响。
4 混凝土的后期养护
上文已经提到了对于大体积混凝土来讲裂缝是不可避免的, 施工人员唯一能够做的就是通过各种措施把裂缝控制在最好的程度。除了控制混凝土的原材料质量拌制浇筑之外, 混凝土的后期养护工作也是防止混凝土裂缝产生和发展的重要手段。通过控制混凝土的内外温差在适宜水平, 能够帮助混凝土正常凝固, 尽快达到设计的强度, 同时还不会产生裂缝。
大体积混凝土浇筑完成之后, 表面迅速失水就会导致裂缝的产生, 为了避免这种情况, 在混凝土出现失水过快的趋势时就加以制止。一般来说混凝土失水过快会直接表现为色差, 此时就需要在混凝土的表面及时加以覆盖。不同地区的气候不同, 混凝土浇筑后失水的状况也不同, 本文以不同的季节为例对浇筑混凝土的后期养护工作进行阐述。
在夏季进行土建工程的混凝土结构施工时, 由于环境温度相对较高, 混凝土浇筑完成之后表面容易迅速失水, 不及时加以控制就会导致混凝土内外出现温差过大的问题, 最终引发混凝土裂缝。因而夏季的混凝土施工浇筑完成之后, 需要及时覆盖并对大体积混凝土表面进行浇水, 蓄水降温以防止混凝土表面的水分过快蒸发。在气候干燥、风力较强的区域同样可以进行此种操作。
而在冬季进行土建工程的混凝土结构施工时, 由于环境温度较低, 混凝土水化热的存在使得混凝土内部的温度要高于外部的温度, 内外温度差异同样会导致混凝土裂缝的产生, 此时就需要及时在混凝土表面覆盖草垫等保温材料, 避免混凝土表面的热量散失过快。无论以哪种方法进行后期养护工作, 混凝土中心和外表面的温差要始终控制在20℃以内。而为了保证混凝土结构的施工质量, 最好在拆除模板后的14 d内进行全湿养护, 防止因外界环境改变而导致混凝土内部结构改变而形成自然温差。
5 加强混凝土施工技术的相关建议
1) 水泥的水化热是对混凝土结构最重要的影响之一, 为了降低水泥水化时放出的热量对混凝土结构施工造成不利影响, 可以考虑运用各种新型材料来降低水泥的用量或者是降低水泥水化热, 以便于最大程度避免混凝土的温度波动, 将大体积混凝土裂缝控制在国家标准允许的范围内;
2) 加强混凝土的配制。在施工的过程中, 要严格考虑控制各种施工条件, 以规范的施工技术、合格的混凝土材料来保证混凝土结构成型后的最终质量;
3) 提高施工人员的专业技能及素养。为了更好保证混凝土浇筑的质量, 对于施工人员的职业素质及施工技能也需要进行严格的要求, 建筑施工企业要定期组织施工一线人员进行技能培训与交流, 使施工人员的技术水平能够得到不断提升, 并加强素质方面的教育, 使其具备良好的责任意识和安全理念, 为土建工程施工操作提供保障。
6 结语
我国城镇化进程的不断加快致使建筑项目日趋增多, 而大体积混凝土技术作为建筑基础的主要施工方法, 控制大体积混凝土施工技术对整个建筑工程的质量至关重要。当前人们对房屋建筑的要求越来越高, 因此, 只有不断加强大体积混凝土施工质量的控制来确保建筑基础的质量, 同时相关施工人员要在实践中对大体积混凝土施工技术予以完善, 才能在打造高质量水平建筑物的同时提高经济效益。
参考文献
[1]金丽华.土建工程中混凝土结构的施工缝预留设置及处理措施[J].江西建材, 2014 (1) :79-80.
[2]罗宏霞.关于土建工程中清水混凝土施工技术的探讨[J].房地产导刊, 2013 (16) :263-264.
谈大体积混凝土施工技术 篇10
1 大体积混凝土产生裂缝的原因
1.1 水泥在水化过程中产生大量的热量
水泥在水化过程中产生大量的热量, 每克水泥放出的热量达502.42J/g, 因而使混凝土内部的温度升高, 它在1~3天内放出的热量是总热量的一半。混凝土内部的最高温度多发生在浇筑后3~5天内, 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, 温度应力与温度成正比。而混凝土内部的温度与混凝土及水泥用量有关, 即混凝土结构尺寸越大, 温度应力也越大, 因而引起裂缝的可能性也越大, 当这种温度应力超过混凝土内外的约束力时, 就会产生裂缝。因此, 防止混凝土出现裂缝的关键就是控制混凝土内部与表面的温差。
1.2 内外约束条件的影响
大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起, 当温度变化时, 受到下部地基的限制, 因而产生外部约束力。混凝土在早期温度上升时, 混凝土的弹性模量小, 徐变和应力松驰度大, 因而压应力较小。但当温度下降, 产生较大的拉应力, 若超过混凝土的抗拉强度, 混凝土会产生垂直裂缝。混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高, 热膨胀大, 因而在中心产生压应力, 在表产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束作用时, 同样会产生裂缝。
1.3 外界气温变化的影响
混凝土内部温度是由于水泥水化热的绝对温度、浇筑温度和混凝土的散热温度三者的叠加。其中浇筑温度与外界气温有直接关系。外界气温越高, 浇筑温度也越高。当温度下降快, 会大大增加外层与内部混凝土的温度梯度。从而产生温差和温度应力, 使大体积混凝土出现裂缝。因此控制混凝土表面温度与外界气温温差, 也是防止裂缝的重要一环。
1.4 混凝土的收缩变形
混凝土的收缩变形包括混凝土的塑性变形、体积变形、干燥收缩和混凝土匀质性的影响。混凝土中80%的水分要燕发, 20%的水分是水泥硬化所必需的。随着混凝土的继续干燥而使20%的吸附水逸出, 就会出现干燥收缩。而表面比中心干燥得快, 因而在表面产生拉应力而出现裂缝。
2 大体积混凝土施工方法
以某高速公路特大箱涵为例, 论述低、高温季节大体积混凝土施工方法。
2.1 低温季节大体积混凝土施工方法
2.1.1 施工准备
进入冬季后, 及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态, 每天在6、12、18、24时对室外温度进行4次测量, 日平均气温连续5d稳定在5℃以下或最低气温连续5d稳定在-3℃以下时, 混凝土施工按低温季节施工处理。本工程低温施工时段为本年12月至来年2月。施工机械加强保养, 对加水、加油润滑部件勤检查, 勤更换, 防止冻裂设备。在进入低温季节施工前, 现场提前作好防寒保暖工作, 对道路、脚手架上跳板和作业场所采取防滑措施。
2.1.2 钢筋制安
随着气温的降低, 钢筋的伸长率和冲击韧性降低, 钢筋将更容易在加工、搬运过程中造成缺陷。因此, 在钢筋施工使用时注意以下几点。
加强低温条件下钢筋施工过程的管理和检验工作。钢筋在加工、运输过程中加强注意, 防止产生撞击、刻痕等缺陷。气温低于-5℃时, 钢筋焊接在有取暖设施的钢筋操作间进行, 焊接完毕待钢筋完全冷却后才能运往室外。钢筋采用套管及闪光对焊连接, 焊后接头严禁立即接触冰雪。安装前先清除钢筋表面上的积雪和冰茬后方可入仓。
2.1.3 混凝土浇筑
混凝土骨料供应: (1) 进入低温季节以前, 应做好混凝土骨料的储备、保温等准备工作。 (2) 根据骨料仓容量进行备料, 维持不小于6m的堆料厚度。 (3) 骨料堆不进行覆盖保温, 存储过程中及时清除冰雪。
混凝土拌和: (1) 拌和混凝土之前, 采用用热水冲洗拌和机, 并将积水排除。 (2) 拌和时间比常温季节适当延长, 具体时间由现场试验确定。 (3) 本地多年最低平均气温为-0.9℃, 因此用蓄热法即可满足需要。拌和水温根据《建筑工程冬期施工规程》 (JGJ104-97) 计算, 拌和用水温度≥53℃, 采用1台容量1t的燃煤锅炉对拌和用水进行加热。 (4) 施工中应控制并及时调节混凝土的出机口温度≥7℃, 尽量减少波动, 保持浇筑温度均匀。控制方法以调节拌和水温为宜, 一般情况下拌和水温每提高5℃, 混凝土温度升高1℃。当加热拌和水仍不能满足浇筑温度要求时, 应加热骨料。水泥及外加剂不得直接加热。
混凝土运输: (1) 运输混凝土过程中要快装快卸, 不得中途转运或受阻, 保持运输混凝土的道路平坦畅通, 保证混凝土在运输过程中保持均匀性, 运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆, 并具有要求的坍落度和含气量等工作性能。 (2) 混凝土运输罐车外面包裹棉粘保温防寒, 防止热量损失。混凝土送达现场有专人负责检测混凝土入仓温度。当拌制的混凝土出现坍落度减小现象时, 应调整拌和料的加热温度。
混凝土浇筑前, 做好准备工作: (1) 清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。 (2) 气温低于-5℃, 先对混凝土接触面钢筋、模板用暖风机进行预热。高于-5℃时, 如遇仓面结冰, 也采用暖风机预热。 (3) 模板缝隙应填塞严密, 模板内面涂刷脱模剂。 (4) 检查混凝土的均匀性坍落度和含气量等工作性能, 拌和物性能符合要求的混凝土方可入模浇筑。
保证混凝土浇筑时温度≥6℃。在混凝土入仓时减少倒运, 最好能一次入仓, 混凝土入仓做到连续性, 加快供料, 缩短时间, 减少混凝土温度损失, 避免表层受冻。抓好平仓振捣工序质量控制的同时, 仓内混凝土采取小分区分层台阶法浇筑。保证新混凝土浇筑时与老混凝土的温差不大于15℃。
2.1.4 混凝土养护
混凝土养护是混凝土浇筑成型后, 使其表面维持适当的温度和湿度, 保证内部充分水化, 促进强度不断增长的重要环节, 对于混凝土的质量有很大影响。因此, 要按照规范要求进行养护。
(1) 混凝土养护采用蓄热保温法。 (2) 混凝土浇筑完毕, 表面立即覆盖保温材料, 混凝土与保温材料用塑料薄膜隔开。混凝土结构有孔洞部位, 设置封堵挡风和保温设施。混凝土结合处和边角部位的保温层厚度为其它部位的2~3倍。保温层搭接长度不小于30cm。新浇混凝土的外露钢筋和铁件全部加以保温。 (3) 保温材料选用隔气性能好的塑料薄膜紧贴混凝土表面, 用保温性好的防火草帘覆盖保温, 草帘厚度为0.03m2。
2.2 高温季节混凝土浇筑方法
温度要从混凝土出机口温度及运输、浇筑、养护等方面采取综合措施进行控制。
2.2.1 混凝土拌制及运输
(1) 缩短骨料从骨料场到拌和楼的时间, 同时对拌和站骨料仓进行遮蔽, 防止骨料温度回升。 (2) 拌和站蓄水池中的水定期更新, 以保证拌和用水的温度, 如有需要直接采用地下水 (地下水温度较低) 进行拌和。必要时加冰降低水温。 (3) 为减少混凝土运输过程中温度回升, 在装料过程中对混凝土罐车料罐外壁淋水降温。
2.2.2 混凝土浇筑
(1) 确保混凝土的连续均匀供应, 做到布料机不等搅拌车, 搅拌车不等布料机。 (2) 在布料机在输送皮带顶搭设遮阳棚, 减少太阳直射。 (3) 入仓后及时进行平仓振捣, 加快覆盖速度, 缩短混凝土的暴露时间。 (4) 尽量避开中午最热时段, 在早晚或阴天施工, 安排仓位时, 随时了解和跟踪天气预报, 掌握天气变化的趋势走向, 一有阴天或低温时间, 就抓住时机, 抢浇快浇。平时避开上午10:00至下午16:00时段, 在中班开仓, 跨过零点班, 早班10:00前争取收仓。与此相配套, 在设备、人员等各个环节认真组织, 加快浇筑速度, 以减少温度影响。 (5) 为防止混凝土由于钢筋温度太高、水分蒸发太快产生“酥化”。我们采用待混凝土即将浇注时, 对浇筑部位钢筋喷水降温, 保证混凝土对钢筋的“握裹力”。 (6) 浇筑块尺寸较大时, 采用台阶式浇筑法, 浇筑块分层厚度小于1.5m。
2.2.3 混凝土养护
(1) 新浇筑的混凝土水化速度比较快, 混凝土平仓振捣后, 立即覆盖塑料薄膜进行保湿养护, 防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝。 (2) 混凝土硬化至可上人时, 揭去塑料薄膜, 铺上麻袋或草帘, 用水浇透, 有条件时能蓄水养护的部位尽量蓄水养护。 (3) 一般部位混凝土养护时间不少于7天, 有抗冻、抗渗要求部位混凝土养护时间不少于14天。
3 保证混凝土施工质量的综合措施
(1) 泵送混凝土水灰比控制在不大于0.6, 混凝土塌落度应根据配合比要求严格控制, 塌落度的增加应通过调整砂率和掺用减水剂解决, 严禁在现场随意加水增加水来增加塌落度并控制在10cm~14cm为宜。 (2) 大体积混凝土施工前的准备工作除按一般混凝土施工前, 必须进行物料、机具、技术和现场准备外, 应根据其施工的特殊性做好附属材料和辅助设备的准备工作, 如水泵、测温设备等。 (3) 搅拌后的混凝土及时运抵浇灌地点并入模浇筑。在运送过程中, 要防止混凝土离析、灰浆流失、塌落度变化等现象如发生离析现象, 必须进行人工二次拌和后方可入模。 (4) 为了防止混凝土发生离析当混凝土的自由倾落度超过2m时, 采用串筒下料。 (5) 混凝土采用机械振捣。振棒的操作要做到“快插慢拨”, 在振捣过程中, 宜将振棒上下略有抽动, 以使上下振动均匀。每点振捣时间一般为20s~30s为宜, 但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡及表面泛出灰浆为准。分层浇筑时振棒应插入下层5cm左右, 以消除两层之间的接缝。振捣时要防止震动模板, 并应尽量避免碰撞钢筋、预埋件等。每完成一段, 应随即用铁铲摊平拍实。 (6) 混凝土的养护。为了保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件, 防止在早期由于干缩而产生裂缝, 大体积混凝土浇筑后, 要在12h内加以覆盖, 并蓄水20cm养护不少于3天。
摘要:随着公路建设的快速发展, 大体积混凝土在公路建设中的运用越来越多, 本文通过分析大体积混凝土产生裂缝的原因及其施工方法, 并为确保混凝土施工质量而制定了一些相关措施。
探讨建筑大体积混凝土施工技术 篇11
摘要:大体积混凝土浇筑施工技术在大规模的工程中得到越来越广泛的使用,其施工技术难度大、工程条件复杂,施工技术要求高,而又以对裂缝的产生最为困难,当裂缝的出现的数量和宽度超过一定限度时,不仅影响建筑工程的外观,还对工程的整体性、耐久性和安全性造成影响,为建筑工程在投入使用后埋下安全隐患。本文以某广场地下空间筏板混凝土施工为案例,对大体积混凝土的施工进行概述,简要介绍建筑工程中大体积混凝土施工特点,探讨了大体积混凝土的施工技术等相关内容,并对大体积混凝土裂缝的产生与防治进行了阐述。为具体施工作业人员提供可参考的意见。
关键词:大体积混凝土;施工方法;措施
引言
随着社会主义市场经济的发展,我国的城市建设发展速度相当迅速,建筑工程规模越来越大,混凝土结构以其材料价格便宜、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,利用非常广泛。而大体积混凝土开裂是工程建设中普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时可能会危害到建筑物的安全使用,所以如何采取有效措施控制大体积混凝土的裂缝与减少混凝土表面的蜂窝麻面,是一个值得认真对待的问题。
1 工程概况
某工程为两层纯地下钢筋混凝土结构,总建筑面积达12.3万平米,其中基础长350米,宽160米,筏板厚度达1.2米,承台厚度达2米,按设计参数要求设置为边长30~40m不等的平面分块组织施工。
2 大体积混凝土施工技术要求
大体积混凝土由于其结构厚实,混凝土量大的特点,加上大体积混凝土除了对最小断面和内外温度有一定的规定外,对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大,约束作用所产生的温度力也愈大,如采取控制溫度措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,则易产生裂缝。所以大体积混凝土施工难度大,工程条件复杂,施工技术要求高。
此外,大体积混凝土施工技术工程条件复杂使得其涉及面广:土方开挖、钢筋加工与安装、模板支拆、混凝土的拌制与输送、混凝上的浇筑与捣固、混凝土表面处理与养护、施工机械的选型与布置、劳动力的投入以及进度的控制等。通过分析在大体积混凝土施工技术工程容易发生裂缝的流程的原因,探讨如何在施工技术中做好防护措施,减少裂缝的产生,保证工程质量。
2.1原材料选择
大体积混凝土拌制最好选取集中拌制方式,在条件允许的情况下可以采用商品混净土。水泥最好选择中低水化热的水泥,中低水化热水泥在拌和过程中水化热释放较小,混凝土升温得到减少。同时,减少水泥用量、改善混凝土的和易性可以在配制混泥土的时候掺加减水剂和粉煤灰或沸石粉,可以达到降低水化热的目的。此外,也可以选择矿渣水配置混凝土,因为矿渣水发热量较低。如果选择混凝土泵输送浇筑,化学外加剂可以掺加泵送剂,混凝土在输送过程中,要做好保湿降温工作。
2.2 混凝土浇筑
(1)本工程筏板混凝土采用分层连续浇筑的方法,按每层30cm采用分层进行浇筑,交接处坡度取l:6~1:7。
(2)混凝土浇筑从低处开始,逐层上升。浇筑时,在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土,避免产生冷缝,并将表面泌水及时排走。
(3)局部厚度较大时先浇深部混凝土,2~4h后再浇上部混凝土。
(4)振捣混凝土使用插入式内部振动器,振动器的插点间距为1.5倍振动器的作用半径,防止漏振。
(5)振动混凝土时,振动器做到“快插慢拔”。振动棒插入下层混凝土50mm左右,每点振动时间10~15s以混凝土泛浆不再溢出气泡为准,不可过振。
(6)浇筑过程中,混凝土自由倾落高度不超过2米。
(7)在混凝土在振捣30分钟之后,按标高线用刮尺刮平并轻轻抹压。
2.3 混凝土的表面处理
(1)为防止混凝土表面细微裂纹,在混凝土终凝前和混凝土下沉稳定后进行二次收面压实,为达到较好的收面效果及提高效率,一般采用机械收面。
(2)混凝土表面泌水应及时引导集中排除。
(3)混凝土表面浮浆较厚时,在混凝土初凝前加粒径为2~4cm的石子浆,均匀撤布在混凝土表面用抹子轻轻拍平。
(4)混凝土硬化后的表面塑性收缩裂缝及时灌注素水泥浆刮平。
2.4 混凝土测温
(1)为了掌握混凝土的内外温差情况,对混凝土内外温度进行监测。在进行底板施工时,埋设了测温传感器(WZC-010铜热电阻),测温点布设在板底部以上10cm及表面以下10cm及中间点。
(2)测温仪器采用温度监测显示仪,为提高精度和效率,每点位处的三点应同时观测。
(3)首测放在点位混凝土浇灌完毕后24h,此后的1d内每4h观测一次、3-6d内每6h观测一次、7-10d内每12h观测一次。依据两次测温间的温升值,温升快时应加密测量次数。
(4)每次测温后即计算并分析混凝土的内外温差情况。
2.5养护措施
混凝土浇筑完成后12小时内采用土工布或草垫等覆盖,作为保温、保湿养护。为确保不出现因温差过大产生裂缝,大体积混凝土在养护期间必须严格控制其内外温差不大于25°。混凝土的养护对其抗渗性能影响较大,特别是早期湿润养护更为重要,养护时间不得少于14d。养护要保持适宜温度和湿度,以便控制混凝土内外温差,促进混凝土强度的正常发展及防止裂缝的产生。养护工作必须根据测温值与温差,及时调整养护措施,如温差过大,应进行混凝土表面保温。控制了降温速率,从而控制了裂缝的发展。
3 大体积混凝土裂缝问题处理
3.1大体积混凝土裂缝成因分析
(1)材料问题。最常见的材料问题就是水泥和粗细骨料因过期或品种选择不当、配合比例不符合要求而引起的裂缝。此外,骨料与水泥中还可能含有的一些有害的物质,或者外加剂选用不当、酸碱物质相互反应以及钢筋结构的性能限制等,这些都可能引发混凝土裂缝。
(2)环境问题。混凝土材料一般都具有热胀冷缩的特点,当施工环境、温度发生变化时,混凝土结构就会随之产生温度变形,建筑结构将会在温度变形下产生一定的温度应力。当该种应力超过了混凝土本身的抗裂强度时,裂缝就会产生。一般而言,裂缝宽度总是随温度的变化而有所改变,而且可以通过肉眼直接观察到。钢筋结构在受到了腐蚀、火灾等侵害时其表面就会被侵蚀,因这种物理和化学作用而造成的影响也是不可忽视的。
(3)混凝土材料的配制问题。从实践来看,配合比不合理是引起混凝土裂缝主要原因之一,水灰比过大会直接导致混凝土在凝固过程中收缩率大,从而容易产生裂缝。
3.2 防止裂缝的措施及裂缝处理方法
(1)改善结构设计。在建筑工程结构设计过程中,可选用中低强度混凝土材料,也可在承台的表面增加护面筋的用量。建筑工程结构裂缝产生的原因很多,结构长度是产生收缩应力主要影响因素之一,实践中为避免因温度的变化而引起的混凝土施工裂缝,可采取永久式的伸缩方式进行设计。
(2)加大混凝土浇筑过程的监管力度。建筑工程施工过程中,为有效的防止出现混凝土施工裂缝,要先确定混凝土材料的一次浇筑量、易产生裂缝位置以及构造和施工缝之间的间距、混凝土运输过程以及振捣浇筑时间等相关因素。混凝土材料自身就有泌水性,而且骨料下沉和容易产生塑性收缩裂缝,因此在初凝至终凝前这段时间内要对混凝土表面进行二次压抹处理。在混凝土浇筑完一天内,其余施工工作只是限于定位、测量和弹线等前期准备工作,禁止有荷载施工,以免对尚未完成终凝混凝土带来冲击振动。为增强混凝土材料的刚度和减少弹性形变以及增强其抗冲击振动能力,可在新浇筑混凝土材料表面铺设旧木模板或脚手板,以适当的扩散应力,进而避免混凝土裂缝问题出现。
房建大体积混凝土施工技术 篇12
AL Barsha (2B+G+14) 住宅楼工程原合同总价2 150万迪拉姆 (585.35万美元) , 合同工期16个月。新合同8 826 422迪拉姆 (240.3万美元) , 本工程结构为二层地下室、一层地面层、十四层标准层, 建筑面积约9 000 m2。工程范围包括基础工程、结构工程 (包括地下室、地面层、标准层、屋面) 。其中地下部分约为1 895.41 m2。地下室底板底的相对标高为-6.62 m, 集水坑处底板的底相对标高为-11.25 m, 基础筏板厚1 600 mm, 集水坑处局部下凹处的混凝土的最大厚度为4 600 mm, 属大体积混凝土。基础的大体形状为“一”字形。基础筏板的混凝土的强度等级为C30, 剪力墙的混凝土强度等级为C35, 设计抗渗等级均为S6。本工程所在地在迪拜, 常年气温高, 本文以此工程为例, 详细介绍大体积混凝土的施工。
2防水混凝土配合比的规定
(1) 试配要求的抗渗水压值应比设计提高0.2 MPa。
(2) 拌和混凝土的水泥采用PO32.5水泥, 单方水泥用量控制在300~350 kg/m2。
(3) 砂率宜为38~45%, 灰砂比宜为1∶2~1∶2.5。
(4) 水灰比不得大于0.55。
(5) 送达现场的混凝土坍落度宜为160±20 mm, 到达现场前混凝土的坍落度损失不应大于25 mm。
(6) 混凝土的初凝时间应控制在8~10 h之间, 混凝土终凝时间应在初凝后2~3 h。
(7) 混凝土中总碱量限制在3 kg/m3以下。
(8) 混凝土中氯离子的含量不得大于水泥用量的0.06%。
3施工部署
根据施工现场的实际情况, 基础筏板混凝土按后浇带分开进行浇筑, 每次混凝土的浇筑量约为1 425 m3 (含施工缝以下墙体) , 每次浇筑计划用时30 h, 混凝土的浇筑速度为48 m3/h。每栋楼的大体积混凝土施工均一次完成, 采用自东向西、斜向分层、层层推进、齐头并进的施工方法连续作业。上翻300高外墙待基础底板浇注约2 h后浇筑, 底板及外墙的混凝土浇筑均应连续, 不留施工缝。
4施工工艺
4.1 工艺流程
预拌混凝土→场外运输→场内运输与布料→混凝土浇注→表面处理→保温养护、测温→撤保温→验收
4.2 施工操作工艺
4.2.1 混凝土的搅拌和运输
本工程计划采用商品混凝土供应商, 搅拌站的位置控制在使混凝土运输到工地现场的时间在50 min以内, 混凝土运输采用容积为6~10 m3的滚筒式混凝土罐车, 为保证混凝土的连续供应商品厂应分别在厂内及施工现场各设调度1名, 以协调混凝土的运输, 减少停滞时间。大体积混凝土施工时, 项目部将在搅拌站派驻人员, 监督其严格按试验室出据的配合比进行搅拌, 计量要准确, 混凝土搅拌时, 根据砂石含水率和粒径及时调整配合比。混凝土坍落度:考虑即便于泵送、浇筑时流淌又不致过远, 取160±20 mm。混凝土从出机到入模时间不得超过120 min。
混凝土拌制和浇筑过程控制应符合下列规定。拌制混凝土所用材料的品种、规格和用量, 每工作班检查不少于两次。每盘混凝土各组成材料计量结果的偏差应符合表1的规定。运输过程中筒体应保持慢速运转, 卸料前筒体应加速转20~30 s后方可卸料, 运到现场的混凝土坍落度应随时检验, 混凝土在各浇筑地点的坍落度, 每工作班至少检查两次。混凝土的坍落度试验应符合现行《普通混凝土拌合物性能试验办法》GBJ80中的有关规定。并由试验员填写坍落度检验记录。需调整时, 分次加入减水剂均应由搅拌站派驻现场的专业技术人员执行。
4.2.2 混凝土场内的运输及布料
本工程采用一台HBT60型固定混凝土输送泵负责场内混凝土的运输及布料, 位置在每栋楼的东侧, 输送混凝土的泵管沿筏板的长向布设在筏板的中部。输送泵受料斗必须配备孔径为50×50 (mm) 筛, 以防止个别大的骨料进入泵管, 料斗内的混凝土上表面距离上口为200 mm左右以防泵入空气。
泵送前, 先将储料斗内加入的清水从管道泵出, 以湿润和清洁管道, 然后压入1∶2的水泥砂浆滑润管道再泵送混凝土, 开始泵送混凝土速度宜慢, 待混凝土送出管道端部时, 速度可逐渐加快, 并转入正常的运转速度进行连续泵送。遇到运转不正常时, 可以放慢泵送速度, 进行抽吸往复推动数次以防堵管。泵送混凝土浇筑时, 端部的软管均匀移动, 使每层布料均匀, 不应成堆浇筑。混凝土泵送完毕, 混凝土泵及管道应及时清洗, 管道拆卸后, 按不同规格分类堆放备用。泵送中途停歇时间不应多于60 min, 如超过60 min则应清洗管道。在泵送的过程中应加强对泵及管道巡回检查, 发现声音异常或泵管跳动应及时停泵排除故障。布料设备在作业时应注意使每个浇筑带尽可能地均衡, 并要均衡、连续施工。
4.2.3 混凝土浇筑
混凝土浇筑采用自东向西、斜向分层、层层推进、齐头并进的施工方法。分层的厚度为800 mm。坡度为预拌混凝土自然流淌的坡度约为1∶6~1∶7。混凝土自搅拌到浇筑完成的最大延续时间白天不得大于100 min, 夜间不得大于150 min。浇筑时要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土, 避免产生冷缝, 并及时将表面的泌水排走。分层浇筑示意见图1 (图中B为分层的宽度) 。
振捣棒在每个泵出料口分别布设三台, 位置分别在坡底、坡中和坡顶处。另设一台“机动振捣棒”以避免局部漏振, 振捣棒的插点间距为1.5倍振动器的作用半经。振捣混凝土时, 采用“快插慢拔”的振捣方法, 每点的振捣时间以10~15 s以混凝土泛浆不再溢出气泡为准, 不可过振。为了防止集中堆积, 先振捣出料口处, 形成自然流淌坡度, 然后全面振捣。上层振捣时插入下层混凝土宜50 mm, 保证分层浇筑时实现“软接茬”连续浇注, 不留施工缝。混凝土的振捣及插点示意见图2。
墙体混凝土浇筑:外墙300 mm高与基础底板一起浇注, 先从外墙一端开始循环浇筑, 不留施工缝。
筏板中部的膨胀加强带应在两侧分别加设密孔铁丝网, 并用钢筋加固, 目的是防止不同配合比的混凝土流入加强带内。施工时, 先浇带外低膨胀混凝土 (线性膨胀率3%) , 浇到加强带时, 改用高膨胀混凝土 (线性膨胀率5%) , 该处混凝土强度等级比两侧混凝土高一个等级。如此连续浇筑下去, 实现无缝施工。混凝土浇筑后3~4 h在混凝土初凝前必须进行二次振捣, 然后按标高线使用刮尺刮平轻轻抹压。
混凝土的浇筑应连续进行, 由于特殊原因造成下层混凝土初凝后, 浇筑上层混凝土前, 应先按处理施工缝的规定将施工缝处的混凝土表面凿毛, 清除浮粒及杂物, 用水冲洗干净, 保持湿润, 再铺一层20~30 mm厚的与混凝土同比的掺同种型号的抗渗外加剂的水泥砂浆, 然后浇筑。
试块留存组数:每栋楼C30、S6抗压试块标养、同养各7组, 抗渗试块为3组;C35、S6抗压试块标养、同养各1组, 抗渗试块为1组。
4.2.4 混凝土表面处理
(1) 处理程序。初凝前一次抹压→临时覆盖→混凝土终凝前再抹压二~三次→覆盖养护。
(2) 混凝土表面泌水应及时引导集中排除。
(3) 若混凝土表面泛浆较厚, 应在混凝土初凝前撒一层1~2 cm的石子, 然后用铁滚子将石子压入泛浆中, 再按标高线刮平并抹压。
(4) 混凝土未达到足够强度 (1.2N/mm2) 前, 严禁敲打或振动钢筋。
4.2.5 保温、隔热、养护
(1) 最大绝热温升。
Th= (mc+K·F) Q/c·ρ
式中 Th—混凝土最大绝热温升, (℃) ;
mc—混凝土中水泥 (包括膨胀剂) 用量, (kg/m3) ;本计算水泥用量按350 kg/m3, 膨胀剂掺量为水泥用量的20%考虑;
F—混凝土活性掺合料用量, (kg/m3) ;
K—掺合料折减系数。粉煤灰取0.25~0.30;本计算取0.25;
Q—水泥水化热, (kJ/kg) ;PO32.5水泥3 d水化热为250 kJ/kg, 7 d水化热为271 kJ/kg, 28 d水化热为334 kJ/kg;
c—混凝土比热, 取0.97[kJ/ (kg·K) ];
ρ—混凝土密度, 取2 400 (kg/m3) 。
由以上计算得出本工程大体积混凝土在3 d、7 d、28 d的最大绝热温升为:
最大绝热温升:Th (3d) =47.0℃;
最大绝热温升:Th (7d) =50.9℃;
最大绝热温升:Th (14d) =54.9℃;
最大绝热温升:Th (21d) =58.9℃;
最大绝热温升:Th (28d) =62.8℃。
(2) 混凝土中心计算温度。
T1 (t) =Tj+Th·ξ (t)
式中 T1 (t) —t龄期混凝土中心计算温度, (℃) ;
Tj—混凝土浇筑温度, (℃) ;本工程取15℃;
ξ (t) —t龄期降温系数, 查表1。
由以上计算得出本工程大体积混凝土在各龄期的中心计算温度为:
混凝土中心计算温度:T1 (t) (3d) =38.8℃;
混凝土中心计算温度:T1 (t) (7d) =38.2℃;
混凝土中心计算温度:T1 (t) (14d) =30.6℃;
混凝土中心计算温度:T1 (t) (21d) =22.7℃;
混凝土中心计算温度:T1 (t) (28d) =18.7℃。
(3) 蓄水保温养护深度。
hw=x·M (Tmax-T2) Kb·λw/ (700Tj+0.28mc·Q)
式中 hw—养护水深度, (m) ;
x—混凝土维持到指定温度的延续时间, 即蓄水养护时间 (h) ;本工程取72 h;
M—混凝土结构表面系数 (1/m) , M=F/V;
F—与大气接触的表面积, (m2) ;
V—混凝土体积, (m3) ;
Tmax-T2—一般取20~25 (℃) ;本工程取20℃;
Kb—传热系数修正值, 取1.3;
700—折算系数[kJ/ (m3·K) ];
λw—水的导热系数, 取0.58[W/ (m·K) ];
Tj—混凝土浇筑温度, (℃) ;本工程取15℃;
Q—水泥水化热, (kJ/kg) ;PO32.5水泥3 d水化热为250 kJ/kg;
mc—混凝土中水泥 (包括膨胀剂) 用量, (kg/m3) 。
经计算, 本工程大体积混凝土施工时蓄水养护的深度为:蓄水养护的深度 hw=0.044m=44mm 实际施工时养护水深度采用50 mm
(4) 保温、隔热、养护的方法。
混凝土初凝后终凝前 (即第一、二遍收面后) 先采用塑料膜临时覆盖养护, 以防止大风造成混凝土表面局部形成龟裂, 第三遍收面完成终凝后采用覆盖湿棉毡进行保湿养护, 当混凝土的表面以常压水充浇不起“酥皮”时方可转入蓄水养护阶段。基础混凝土的总养护时间不小于14 d, 养护时以保持混凝土的表面湿润为准。蓄水养护时分二次进行, 第一次蓄水的深度为20 mm左右, 待混凝土的表面温度升值20 ℃左右时且混凝土的表面温度与中心温度差值在15 ℃左右时, 再进行二次蓄水, 反之可不进行二次蓄水, 以充分利用水吸热大、放热大的特点进行混凝土的降温。蓄水保温养护的天数根据测温的结果确定, 蓄水保温的最短时间不得少于3 d, 最长不超过14 d。混凝土降温速率控制在5 ℃/d, 撤除蓄水保温时混凝土的表面温度和大气温度温差及中心温度与表面温度的差值均不得超过15 ℃。
4.2.6 测 温
大气温度的测量:在离基坑周边2 m处悬挑二个普通温度计静止10 min以上, 取其平均值即为大气温度。要求前1~3 d每天测5次, 以后每天测3次。
混凝土筏板上测温点布设:本工程采用在混凝土内埋设热电阻测温探头的方式用热电阻测温仪进行测温。每栋楼均埋设8处测温点, 每个测温点埋设二个测温探头, 一个测温探头的埋设深度为距筏基顶面800 mm左右处, 一个测温探头的埋设深度为距筏基顶面50~100 mm处, 分别用以测量混凝土的中心温度和表面温度, 预埋探头同测温仪的连接点要用塑料布包裹严密, 以防混凝土等污染造成测温头废弃。
混凝土测温:测温时将测温探头的连线接在测温仪上即可进行测温, 读数时要等测温仪上温度显示稳定时读取。混凝土测温的时间间隔, 混凝土浇筑后1~3 d为2~3 h, 4~7 d以后为6~8 h。当测取的温度连续上升或下降时应适当增加测温的频次。
测温孔应在在平面图上编号, 并在现场挂编号标志, 测温应作详细的记录并整理绘制温度曲线图。温度变化情况时应及时反馈项目工长、技术负责人和监理处。当各种温差达到15 ℃时, 应预警20 ℃时应报警。
5控制混凝土收缩裂缝的技术措施
5.1 减少水泥水化热的影响
为控制温度裂缝, 本工程使用PO32.5水泥品种;优化混凝土的配合比, 以降低水泥单方用量, 减少水泥水化热。
5.2 掺合料及外加剂
掺合料:掺用适量的Ⅰ级粉煤灰, 以代替水泥, 从而降低水化热, 改善混凝土的和易性, 并增加混凝土的可泵性, 同时粉煤灰对混凝土的后期强度有较好的增强作用, 掺量以实验室配制为准, 达到满足混凝土强度, 抗渗强度及混凝土可塑性的要求。
外加剂:①高性能泵送剂, 起缓凝、减水、引气、减少坍落度损失等多重功能。并延长混凝土初凝时间, 降低水化放热速度;②掺加MPC纤维膨胀剂, 降低混凝土收缩, 可以减少大体积混凝土内部微裂缝, 从而提高结构自防水能力。
5.3 选择优质骨料
粗骨料:进行优化级配设计, 优先选用自然连续级配的粗骨料, 使混凝土具有较好的和易性、较少的用水量、节约水泥用量、具有较高的抗压强度。本工程粗骨料选用粒径分别为5~20 mm碎石, 含泥量不大于1%。采用连续级配, 增加骨料用量, 降低空隙率, 可适当减少水泥用量, 从而降低水化放热总量。
细骨料:选用优质中砂, 砂中含泥量控制在2%以内。细度模数在2.6~2.9之间, 平均粒径在0.381 mm左右。以减少水泥和水的用量, 从而降低混凝土的温升和减少混凝土的收缩。
5.4 延缓混凝土的温升
混凝土分层施工, 浇筑之后及时蓄水养护。既能减少升温阶段的内外温差, 防止产生表面裂缝, 又能使水泥顺利水化, 提高混凝土的极限拉伸值, 防止产生过大的温度应力和温度裂缝。
5.5 提高混凝土的极限拉伸值
混凝土的收缩和极限拉伸值除与水泥用量、骨料品种和级配、水灰比、骨料含泥量等因素有关外, 与施工工艺也密切相关。混凝土浇筑初凝前二次振捣也非常重要, 它能提高混凝土与钢筋的握箍力, 减少混凝土内部微裂, 增加混凝土的密实度, 提高抗压强度, 从而提高混凝土的抗裂性。
6结束语
在AL Barsha (2B+G+14) 住宅楼工程大体积混凝土的施工中, 经现场检查, 基础未发现温度变形裂缝。实践证明, 在优化配合比设计, 改善施工工艺, 提高施工质量, 做好温度监测工作及加强养护等方面采取有效技术措施, 完全可以控制大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝的发生, 达到良好的自防水抗渗效果。通过此文希望对其它大体积混凝土施工质量控制有所帮助。
摘要:目前, 随着房屋建设的不断发展, 施工技术也在不断的提高, 而在施工的过程当中, 大体积混凝土的施工技术已经在工程建设当中成为非常重要的一项内容, 结合工程实际, 对大体积混凝土施工技术进行阐述, 以供施工技术人员参考。
关键词:大体积,混凝土,施工技术
参考文献
[1]GB50108-2001, 地下工程防水技术规范[S].
[2]GBJ80, 普通混凝土拌合物性能试验办法[S].
[3]GB50208-2002, 地下防水工程质量验收规范[S].
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