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文档简介

1、当不得不采用普通硅酸盐混凝土进行大体积混凝土施工时,可采用哪些措施保证施工质量?控制水化热是大体积混凝土施工中的关键。 一、大体积混凝土简述: 现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m。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

2、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0.10.2mm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0.20.3mm,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

3、裂缝,将大大影响结构的使用,必须进行化学灌浆加固处理。 大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但受拉力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,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、 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

4、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35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6065,并且有较长的延续时间。因此,应采取温

5、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;

6、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。 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

7、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尽量选择泌水性的品种,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,再继续浇筑上一层混凝土。 四、大体积混凝土的浇筑: 浇筑方案,除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响,常采用的方法有以下几种: 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

8、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

9、。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2530。 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

10、,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。 在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识,并根据实际采取有较措施,会使施工质量得到很好的保证。大体积混凝土施工技术多台输送泵进行集中浇灌,如有条件可加入塔吊及溜槽辅助。为保证施工质量,利于混凝土早期散热,应对厚混凝土进行相对较长的分

11、层施工。每层约800900深(每一大层内仍须做到斜面分层),待每层达到预定高度后略作停歇,约23h后混凝土完成相当部分早期沉缩,及散发了大量的早期水化热,此时再集中覆盖下一层混凝土,并于两层混凝土之间进行二次振捣(二次振捣时间应在下层混凝土初凝前,振捣棒插入振捣拔出后原位孔洞能立即恢复为准),确保深厚混凝土施工质量。在混凝土表面振捣抹平后及时覆盖塑料薄膜或湿草帘、湿麻袋,对混凝土进行保湿养护。接缝得搭接盖严,避免混凝土水份蒸发,保持混凝土表面于湿润状态下养护,混凝土终凝后持续浇水养护14d。混凝土浇灌计划安排应考虑天气状况,及时联系气象台,取得近期的天气状况,避免雨天施工影响混凝土施工质量,同

12、时足够的抽水设备和防雨物资。温控措施:一、水化热温升控制措施 混凝土升温时间较短,根据以往工程实践,一般在浇筑后的二至三天内,其间混凝土弹性模量低、基本处于塑性与弹塑性状态,约束应力很低,当水化热温升至峰值后,水化热能耗尽,继续散热引起温度下降,随着时间逐渐衰减,延续十余天至三十余天。 混凝土降温阶段,弹性模量迅速增辊,约束拉应力也随时间增加,在某时刻如超过混凝土抗拉强度便出现贯穿性裂缝。因此控制降温曲线对保证大体积混凝土施工质量尤为关键,但该问题属于热传导的混合边值问题,理论求解相当冗繁,且由于许多施工条件难以预测,理论结果亦很难严格。现国内施工界普遍采用王铁梦于工程结构裂缝控制专著中根据多

13、年现场实测数据统计而成的经验公式,偏于安全地以截面中部最高温度降温曲线代替平均降温曲线,求解近似值。因该公式经多年施工实践证明与实际情况基本吻合,本工程亦按此选取最大承台厚度3100进行近似计算,作为工程预控指标,并借此提出保温与降温措施。1、标准水化热温升值T(于一般两层草包保温养护条件下)按工程进度计划,地下室底板混凝土于5月初进行浇灌,此时本市已基本进入高温天气,应按表格中的夏季取初始值,但根据以往施工经验,如此厚度的大体积混凝土,单靠后期保温措施无法控制内外温差。如排除浇灌后期的降温措施方案,则只有于混凝土浇灌前降低入模温度,为达到此目的,必须由混凝土供应厂商提出切实可行的降低混凝土入

14、模温度的措施,具体如下: (1)采用冰水配制混凝土,或混凝土厂址配置有深水井,采用冰凉的井水配置; (2)粗细骨料均搭设遮阳棚,避免日光曝晒。 (3)选用低水化热的P.O.普硅水泥,并利用掺合料减少水泥单方用量。 以上措施第(2)条所有厂商均可实施;第(3)条可通过优化配比与原材实施,已有以往成功经验;而第(1)条对降低入模温度最为关键,在对混凝土供应商考察时作为重点考虑,并要求其提出详尽的专项大体积混凝土供应质量保证措施与承诺书,作为选择供应商的依据。如混凝土厂商对于大面积应用冰水或深井水配比有困难时,可只配相应电梯井厚大承台部位,混凝土浇灌前厂商应落实一切先期准备,在混凝土浇灌时与施工现场

15、紧密联系,待现场发出电梯井浇灌用混凝土要求时及时进行配置,并专车运至工地进行浇灌。同时,施工时除浇灌操作流程时采取必要的措施外,深厚井坑的浇灌尽量避开中下午炎热天气,最好是安排在晚9:00-晨8:00之间,以最大限度地降低厚大井坑的混凝土入模温度。通过以上措施,将混凝土入模温度控制在20C,根据王铁梦著作,因无混凝土入模温度20C指标,采用中间状态插入法计算确定:T=32C。2、修正系数 (1)水泥标号修正系数k1=1.13(525号); (2)水泥品种修正系数k2=1.2(普通硅酸盐水泥); (3)水泥用量修正系数k3=W/275: W为实用水泥量(kg/m3),根据以往已有成功经验,C30

16、S8混凝土通过一级粉煤灰与高效复合防水剂“双掺”技术,单方水泥用量可控制在310kg甚至更低,现暂以310kg/m3计,则k3=W/275=310/275=1.127; (4)模板修正系数(木模及其它保温模板)k4=1.4。3、修正水化热最高温升值 Tmax=Tk1k2k3k4=32*1.13*1.2*1.127*1.4=68.5C 考虑混凝土入模温度为20C,则混凝土中心最高温度达88.5C。根据近年工程经验,混凝土最高温升值一般发生于浇灌后二至三天的白天,估计室外温度约在30C,则混凝土中心温度峰值与表面大气温差约在58.5C,仍需采取相应的保温措施,以保证从混凝土中心至大气的温差梯度及混

17、凝土本身的降温梯度满足合理的预控指标。 二、延缓温差梯度与降温梯度的措施 1、厚大承台、桩帽均采用双层麻袋片浇水养护及保温措施,专人负责,覆盖于混凝土终凝后进行,原则上维持五天湿润覆盖状态,视测温结果而定,如五天内混凝土中心温度与大气温度温差已小于10C,可视情况提前撤除,如五天仍达不到此标准,则继续湿润覆盖,但浇水养护期始终不少于14d。2、对于厚大基础,除按第1条覆盖之外,另需采取以下措施:(1)该部位混凝土浇灌完毕并可上人后(满足上人条件即可,不必等至混凝土终凝),于集水坑内注满凉水(可兼作降低混凝土初始温度之用途),初期蓄水时应避免直接冲刷强度仍很低的混凝土面层,该部分水原则上不作它用

18、,该部分吊模可于保温养护期完全结束抽取井坑积水后再作拆除。(2)该部位混凝土终凝后于深坑周圈用M5水泥砂浆MU7.5粘土砖砌筑100高挡水檐,内侧抹20厚1:2.5水泥砂浆,表面压光。(3)第(2)条挡水檐砂浆凝固后进行蓄水养护。因此时混凝土已明显处于升温阶段,为避免凉水浇至混凝土表面造成骤冷表面混凝土开裂,注水时水管应伸入已先期灌满水的电梯井坑,由井坑逐渐溢出直至流满整个蓄水池。因电梯井坑内的水经热能交换平衡,与混凝土温度已基本一致,将不存在骤冷突变情况(4)第(3)条100高蓄水作为混凝土与外部大气热能交换的一个缓冲层,将理论上混凝土中心温度与表面温度、表面温度与大气温度各控制在25C以内

19、的常规温控指标转换为混凝土中心温度与表面温度、表面温度与蓄水温度之间的差值。因此保证蓄水部分的温度维持在一定的指标内对于保温效果非常关键,因水的导热系数较小,保温效果佳,因此实际上根据以上流程实施后,即使不采取其它措施,根据以往经验,一般水温介于混凝土表面温度与相邻处大气温度之间,对于保证温差控制与延缓降温梯度相当理想。(5)为温度变化始终处于受控状态,每次进行测温记录时还须测量测温点位置水温,如水温与混凝土表面温差在20C以上时,测温人员及时将测温结果反馈于工程技术部,由项目部对蓄水进行应急措施: 1)由养护人员负责烧开水,并运至现场,与蓄水溶合; 2)由二线配合人员拉灯牵线,采取点钨灯取暖

20、升温措施。(6)如遇大风天气,需采取搭设防风棚措施,简易防风棚采用DN48*3.5标准钢管及雨布制作,由架工与普工协同落实。加密测温时间间隙,并视测温情况采取第(5)条措施。(7)混凝土浇灌过程中或浇筑后,特别是混凝土开始处于降温阶段时,如遇大雨甚至暴雨天气,应搭设防雨棚,搭设材料与人员配置同第(6)条。加密测温时间间隙,并视测温情况采取第(5)条措施。个人信息发表留言确定取消 文章不错! 精华好文! 支持原创文章! 帖子图文并茂,好! 真知灼见,说得好! 恶意广告 违规内容 严重灌水 重复发帖 标题党 你确定要删除此楼层吗扣20点经验值确定取消 摘要: 随着建筑业飞速发展,科技水平不断提高,

21、工程对混凝土的各种性能要求越来越高,工程不仅要求混凝土工作性能好、强度指标高、耐久性好等,而且还要求混凝土结构有光洁如镜的外观,尤其是清水混凝土结构要求更为突出,为此给我们提出一个新的课题,即如何保证混凝土结构表面无蜂窝麻面,光洁如镜。一、混凝土结构表面蜂窝麻面形成的内部原因 1 混凝土含气量过大,而且引气剂质量欠佳。目前泵送混凝土用量较大,为了保证泵送混凝土的可泵性,往往在泵送混凝土中加人适量的引气剂。由于各种引气剂性能有较大的差异,因此在混凝土中呈现的状态也不尽相同,有的引气剂在混凝土中会形成较大的气泡,而且表面能较低,很容易形成联通性大气泡,如果再加上振动不合理,大气泡不能完全排出,肯定

22、会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。2 混凝土配合比不当,混凝土过于黏稠,振捣时气泡很难排出。由于混凝土配合比不当,例如胶结料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加剂中有不合理的增稠组分等,都会导致新拌混凝土过于黏稠,使混凝土在搅拌时就会裹人大量气泡,即使振捣合理,气泡在黏稠的混凝土中排出也十分困难,因此导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。3 由于混凝土和易性较差,产生离析泌水。为了防止混凝土分层,混凝土入模后不敢充分振捣,大量的气泡排不出来,也会导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。有一些水泥厂为了增大水泥细度,提高水泥早期强度,又考虑节约电能,往往在磨粉时加人一些助磨剂,例如木钙、二乙二醇、三乙醇

23、胺、丙二醇(l. 2)等物质,由于其中一些助磨剂有引气性,而且引入的气泡不均匀且偏大,也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。二、解决混凝土内部不利因素的方法1 选择使用优质的引气剂。优质的引气剂在混凝土中引人的气袍直径宜在10200 微米,气泡表面能比较高,气泡在混凝土中分布比较均匀(平均间距不大于0. 25毫米)。笔者先后试验了11 种引气剂对混凝土含气量、抗压强度、凝结时间以及掺引气剂经时含气量损失等,认为以丹宁酸和旅烯为主要原材料的引气剂综合性能较好。 2 降低混凝土黏稠度。适当调整混凝土水灰比、砂率、胶结材料用量以及外加剂的组分,改善混凝土的黏稠性,也可以提高混凝土结构窗层的质量。3

24、控制新拌混凝土和易性。如果混凝土离析泌水,严格控制振捣时间,必须适时进行复振。4如果水泥中含有引气组分,在拌制混凝土时应在其中加入消泡剂。例如加入适量的磷酸三丁脂、有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂以及表面张力低于 30 达因/厘米的许多助剂,都可以消除其中的气泡。三、混凝土结构表面蜂窝麻面形成的外部原因在混凝土泵送技术规程中规定“混凝土浇注分层厚度,宜为300500 毫米”,但是在实际施工时,往往浇注厚度都偏高,由于气泡行程过长,即使振捣时间达到规程要求,气泡也不能完全排出,这样也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。不合理使用脱模剂是造成硬化混凝土结构表面蜂窝麻面的主要原因。目前脱模剂市场比较混乱,

25、良莠不齐,产品大致分以下几大类:矿物油类、乳化油类、水质类、聚合物类和溶剂类等。就矿物油类脱模剂而言,不同标号的机油黏度也不尽相同,即使是同标号的机油,由于环境温度不同,黏度也不相同,气温高时黏度低,气温低时黏度高。当气温较低时,附着在模板上的机油较黏,新拌混凝土结构面层的气泡一旦接触到黏稠的机油,即使合理振捣气泡也很难沿模板上升排出,直接导致混凝土结构表面出现蜂窝麻面。有一些单位充分注意到这一点,在机油中加入部分柴油,用来降低脱模剂的黏度,这样做能起到一定作用,但是仍不能取得令人满意的效果。水乳类脱模剂目前在市场上比较多,但是有一些产品选用的乳化剂引气性较大,也会给混凝土结构面层造成蜂窝麻面

26、。动植物油进行脂化的舰模剂出现的问题较多,其原因是产品中含有引气性比较大的乳化剂及增稠剂,会给混凝土结构面层带来极大的影响。模板材质不同也会使混凝土结构面层出现不同的状态。溶液和各种固体接触后都会形成不同的接触角,水泥浆体也不例外,接触角越小液体在固体上附着力越强(用余弦定理可以解释)。在日常生活中常用的“不粘锅”其面层就涂了聚四氟乙烯(商品名称叫特夫隆),在生产实践中大家都知道在其他条件相同的前提下,使用尿醛树脂压制的竹或木模板成型的混凝土面层质量比用铁模板成型的混凝土面层质量有明显的提高。环境温度对混凝土结构面层的质量也有影响。由于气泡内部含有气体,因此气泡休积变化对环境温度特别敏感,环境

27、温度高时气泡休积变大,气泡承载力变小,容易破灭。环境温度低时气泡体积变小,承载力较大,不容易形成联通气饱。即使混凝土结构面层有气泡,气泡也很小,对混凝土结构外观影响不大,由此使人们联想到冬、夏季混凝土结构面层好于春、秋季。春、秋季节昼夜温差较大,因此附着在混凝土结构表面的气泡体积变化也很大,当混凝土面层水泥浆体的强度小于气泡强度时,气泡体积随环境温度变化而变化,气泡周围的水泥浆体也随之变化,随着时间的推移水泥浆体的强度不断增加,当气泡周围水泥浆体达到一定强度时,再不随气泡体积变化而变化,如果此时正赶上气泡直径最大时,势必给混凝土面层留下孔洞。四、解决混凝土外部不利因素的方法 1严格按混凝土泵送

28、施工技术规程 中的规定执行,每层混凝土浇注厚度不应大于 50 厘米。2 选择使用优质的脱模剂。 3 在有条件的情况下应优先选用尿醛树脂压制的竹、木模板进行成型。4 复振是消除混凝土结构面层蜂窝麻面最有效的方法之一。笔者曾在北京某工地发现 6 个混凝土桥礅表面下部平整光洁,越往上气泡越多,最上层气泡最多,一个桥礅用同一批混凝土,甚至用同一车混凝土,而且上下模板相同,结果呈现不同的状态。查其原因主要是振捣第二层混凝土时不自觉地又振捣了第一层,振捣第三层时不自觉地又振捣了第二层和第一层,按此作法桥礅下部的混凝土等于多次受振捣,因次外观平整光洁,越往上相对振捣次数逐渐减少,因此整个桥墩面层由下到上气泡

29、逐渐增多。尽管在混凝土泵送技术规程中明确规定:间隔 20 30 分再复振一次,春、秋季节进行混凝土施工时尤其重要。据笔者长期在施工现场观察,实际这样操作的单位凤毛麟角,应引起施工管理人员高度重视。5 合理使用消泡剂。消泡包括两方面的含义,一是“抑泡”,即防止气泡或泡沫的产生;二是“破泡” , 即是将已产生的气饱(或泡沫)消除掉。消泡剂除了发泡体系的特殊要求外,还具备消泡力强,用量少;加到起泡体系中不影响体系的基本性质;化学性稳定,耐氧化性强;在起泡性溶液中的溶解性好;无生理活性,安全性高等特性。另外使用效果与消泡剂的品种、掺量有很大关系,往往选择不当或掺加量不合适都不会达到预期效果。一般外加剂

30、中都含有减水剂,目前使用的减水剂大多数为阴离子型表面活性剂。当外加剂加人到混凝土中后,使混凝土中拌合用水的表面张力不同程度地下降,埋伏下了起泡的因素,在混凝土搅拌或制作过程中会产生不必要的气泡,国外发达国家很早就发现了这个问题,他们在许多外加剂中都掺人了适量的消泡剂,用来消除有害的大气泡。目前国内在混凝土外加剂中掺加消泡剂的产品比较少,尚未引起外加剂厂家(尤其是复配外加剂厂家)的足够重视。大体积混凝土施工方案一、工程概况本工程是一座集商业、办众公寓为一体的现代化建筑,地下一层地上十二层,总建筑面积九千余平方米。结构型式为框支剪力墙结构。本工程地下室为消防水池、水泵室、配电室及发电机室,一层至三

31、层主要有商业及办公用房,四层起为公寓。本工程有地下室部分基础采用振动沉管灌注桩基,筏板基础,承台设计底标高-4.5米,基础底板厚度为500,采用C40防渗混凝土,抗渗等级为S8,整个基础底板的混凝土量约为1000立方米。计划基础底板混凝土浇灌时间为一个日历天数。二、施工准备工作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。1、材料选择(1)水泥:考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与

32、混凝土表面产生较大的温度差,便混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,因此确定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,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。(3)细骨料:采用中砂,山砂(45%)+人工砂(55%),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

33、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:由于混凝土的浇筑方式为泵送,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。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%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此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。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。(5)外加剂:设计无具体要求,通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验,混凝土确定采用山

34、峰牌(减水剂),每立方米混凝土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、混凝土配合比(1)混凝土采用由本公司搅拌站供应的商品混凝土,因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求,提前做好混凝土试配。(2)混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行混凝土结构工程施工及验收规范、普通混凝土配合比设计规程及粉煤灰混凝土应用技术规范中的有关技术要求进行设计。(3)粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况,以满足施工的要求。3、现场准备工作(1)基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕,并进行隐蔽工程验收。(2)基础底板上的地坑、积水

35、坑采用组合钢模板支模,不合模数部位采用木模板支模。(3)将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上,并作明显标记,供浇筑混凝土时找平用。(4)浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、草席等应提前准备好。(5)项目经理部应与建设单位联系好施工用电,以保证混凝土振捣及施工照明用。(6)管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班,坚守岗位,各负其责,保证混凝土连续浇灌的顺利进行。三、大体积混凝土温度和温度应力计算(计附后)根据业主及设计要求,对基础底板混凝土进行温度检测;基础底板混凝土中部中心点的温升高峰值,该温升值一般略小于绝热温升值。一般在混凝土浇筑后3d左右产生,以后趋于稳定不在升温,

36、并且开始逐步降温。规范规定,对大体积混凝土养护,应根据气候条件采取控温措施,并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度,将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体,要求时,温差不宜超过25度;本工程设计无具体要求,即按规范执行。表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。四、大体积混凝土施工1、施工段的划分及浇筑顺序由于基础底板尺寸不大,底板厚度均为500mm,因此基础底板为一个自然施工段。混凝土的浇筑顺序由A至E轴方向从1到27轴向后浇灌。基础底板外侧四周砌筑240厚砖墙,然后水泥砂浆找平层,采用逆作涂膜防水,在851涂膜防水层上抹1:3水泥砂浆3d后作外侧模板。基础底板上的预留基坑、积水坑部位采用

37、组合钢模板支模,不合模数的部位采用木模板支模。2、钢筋钢筋加工在现场钢筋场进行,暗梁主筋采用闪光对焊连接,底板钢筋采用冷搭接。基础底板钢筋施工完毕进行柱、墙插筋施工,柱、墙插筋应保证位置准确。基础底板钢筋及柱、墙插筋施工完毕,组织一次隐蔽工程验收,合格后方可浇筑混凝土。3、混凝土浇筑(1)混凝土采用商品混凝土,用混凝土运输车运到现场,采用2台混凝土输送泵送筑。(2)混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。钢筋泵车布料杆的长度,划定浇筑区域,每台泵车负责本区域混凝土浇筑。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

38、推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺,便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。同时可解决频繁移动泵管的间题,也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。混凝土浇筑应连续进行,间歇时间不得超过6h,如遇特殊情况,混凝土在4h仍不能连续浇筑时,需采取应急措施。即在己浇筑的混凝土表面上插12短插筋,长度1米,间距50mm,呈梅花形布置。同时将混凝土表面用塑料薄膜加草席覆盖保温。以保证混凝土表面不受冻。(3)混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置34台振捣器,因为混凝土的坍落度比较大,在1.5米厚的底板内可斜向流淌1米远左右,2台振捣器主要负责下部斜坡流淌

39、处振捣密实,另外12台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。(4)由于混凝土坍落度比较大,会在表面钢筋下部产生水分,或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝,在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。(5)现场按每浇筑100方(或一个台班)制作3组试块,1组压7d强度,1组压28d强度归技术档案资料用;l组作仍14d强度备用。(6)防水混凝土抗渗试块按规范规定每单位工程不得少于2组。考虑本工程不太大,按规定取2组防水混凝土抗渗试块。5、混凝土测温(1)基础底板混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。测温管的长度分部为两种规格,测温点约布置见附图2。测温线应按测温平面布置图进行预埋

40、,预埋时测温管与钢筋绑扎牢固,以免位移或损坏。每组测温线有2根(即不同长度的测温线)在线的上断用胶带做上标记,便于区分深度。测温线用塑料带罩好,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。(2)配备专职测温人员,按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责,按时按孔测温,不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁,换班时要进行交底。(3)测温工作应连续进行,每测一次,持续测温及混凝土强度达到时间,强度,并经技术部门同意后方可停止测温。(4)测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25度或温度异常,应及时通知技术部门和项目技术负责人,以便

41、及时采取措施。(5)测温采用液晶数字显示电子测温仪,以保证测温及读数准确。6、混凝土养护(1)混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温,先在混凝土表面覆盖二层草席,然后在上面覆一层塑料薄膜。(2)新浇筑的混凝土水化速度比较快,盖上塑料薄膜后可进行保温保养,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝,同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。(3)柱、墙插筋部位是保温的难点,要特别注意盖严,防止造成温差较大或受冻。(4)停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后,可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉,使混凝土散热。五、主要管理措施1、拌制混凝土的原材料均需进行检验,合格后方可使用。同时要注意各项原材料的温度,

42、以保证混凝土的入模温度与理论计算基本相近。2、在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂,掺量要准确。3、施工现场对商品混凝土要逐车进行检查,测定混凝土的坍落度和温度,检查混凝土量是否相符。混凝土温度应控制在ll寸之间,同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。4、混凝土浇筑应连续进行,间歇时间不得超过35h,同时已浇筑的混凝土表面温度在未被新浇筑的混凝土覆盖前不得低于度。5、试验部门设专人负责测温及保养的管理工作,发现问题应及时向项目技术负责人汇报。6、浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净。7、加强混凝土试块制作及养护的管理,试块拆模后及时编号并送入标养室进行养护。大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述作

43、者:未知文章来源:网友推荐点击数: 3800更新时间:2005-12-6摘要: 本文分析了大体积混凝土产生裂缝的原因;概括介绍了防止裂缝发生的措施,可在工程实践中参考应用。 关键词: 大体积混凝土 裂缝 防裂措施1前言近年来,随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。所谓大体积混凝土,一般理解为尺寸较大的混凝土,美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体

44、积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题,开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿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,同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。2大体积混凝土裂缝形成的原因裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝

45、。其中具体原因如下。2.1温度应力引起裂缝(温度裂缝)目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热

46、引起的内外温差。2.2收缩引起裂缝收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。干燥收缩混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。塑性收缩在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。3防止裂缝的措施由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生

47、,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。3.1优选原材料水泥由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减

48、小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g21J/g,7d和20d均增加4J/g12J/g。掺加粉煤灰为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以把部分水泥用粉煤灰代替,掺入粉煤灰主要有以下作用:由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%60%,三氧化二铝含量17%35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内

49、部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。值得一提的是:由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面,使上部混凝土中的掺合料较多,强度较低,表面容易产生塑性收缩裂缝。因此,粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。骨料(1) 粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。(2) 细骨料宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。加入外加剂加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:(1) 减水剂对混凝土开裂的影响减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。(2) 缓凝剂对混凝土开裂的影响缓凝剂的作用一是延缓混

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