基础大体积混凝土施工技术研究

基础大体积混凝土施工技术研究基础小体积混凝土施工技术的研究概述：本文融合小体积砼温度形变、温度控制等有关原理，明确提出了施工期间温度控制的技术措施，为今后高层建筑基础工程小体积砼施工提供更多了有效率依据。1工程概况黄岩区财政地税办公综合楼工程基础底板形状大致为正方形，长约为40m，阔约为39m；基础底板的结构使用反梁形式，反华梁高为1.6m，底板部分薄为1.3m，桩基钢箱梁处2.1m；电梯井边线局部混凝土厚度超过3.6m。混凝土数量总计2870m3，一次铺设完，不取施工缠，不设立后淋拎，属小体积混凝土工程。基础上下部各布局φ25@150钢筋网，中间布局φ12@400钢筋网，混凝土强度等级为C35，抗渗等级为S8。底板混凝土铺设期间正是台州地区天气较冷的八、九月份，特别就是基坑处在地面之下6～7m左右，坑内空气流通较快，激化了混凝土表面温度。市气象局所提供的资料和实测数据显示，大气日温呈正弦变化(寒潮期间除外)，其中夏季日温变曲线为，式中：――某一时刻温度，℃；――，为时间。因此该基础应当按大体积混凝土从材料采用、协调比设计、混凝土的铺设、保洁及测温等方面使用综合措施展开温度控制。建筑工程中，尤其就是高层建筑工程中的基础小体积砼存有下列特点:(1)砼强度级别低，水泥用量很大，因而膨胀变形小。(2)由于几何尺寸不是十分非常大，水化热温升快，降温散热器亦较慢。因此降温与膨胀的共同促进作用就是引发砼脱落的主要因素。(3)控制裂缝的方法不像块体砼那样，要采用特别的低热水泥和复杂的冷却系统，而主要依靠合理配筋，改进设计，采用合理的砼配比，浇筑方案和浇筑后加强养护等措施，以提高结构的抗裂性和避免引起过大的内外温差而出现裂缝。因而，为了有效率掌控基础小体积砼温度，避免温度裂缝，该工程在基础施工阶段使用了多种措施综合掌控温度裂缝。2小体积砼温度裂缝砼随着温度的变化而出现热胀冷缩，称作温度变形。对于小体积砼施工阶段来说，由于温度变形而引发的裂缝，可以称作“起始裂缝”或“早期裂缝”。小体积砼施工阶段所产生的温度裂缝，就是由其内部矛盾发展的结果。一方面由于内外温差和膨胀而产生形变和快速反应，另一方面就是结构物的外部砼各质点间的约束，制止这种快速反应，一旦温度扎形变少于砼能够忍受的抗拉强度时，即为发生裂缝。小体积砼由于横截面小，水泥用量小，水泥水化释放出来的水化热会产生很大的温度变化，由此构成的温度形变就是引致产生裂缝的主要原因.这种裂缝分后两种:表面裂缝砼铺设初期，水泥水化产生大量水化热，并使砼的温度很快下降，但由于砼表面散热器条件不好，热量可以向大气中散发出，因而温度下降较太少。而砼内部由于散热器条件极差，热量散发出太少，因而温度下降较多，内外构成温度梯度，构成内约束。结果砼内部产生甩形变，面层产生扎形变，当该扎形变少于砼的抗拉强度时，砼表面就产生裂缝。膨胀裂缝砼铺设后数日，水泥水化热己基本释放出来。砼从最低温度逐渐降温，降温的结果引发砼膨胀，再加之砼中多余水份冷却等引发的体积膨胀变形，二者都受地基和结构边界条件的约束，无法民主自由变形，引致温度扎形变。当该温度形变少于砼抗拉强度时，则从约束面已经开始向上构成裂缝，如果该温度形变足够多小，可能将产生横跨裂缝，毁坏了结构的整体性、耐久性和防尘性，影响正常采用。小体积混凝土结构中，温度变化不但可能将引发裂缝，对结构的形变状态也具备关键影响，有时温度形变在数值上可能将少于其他外荷载引发的形变。地下室的大体积混凝土处在基础约束范围以内，其表面裂缝在内部混凝土降温过程中，可能将发展为深层甚至横跨裂缝，引发地下室漏水，影响安全采用。基于上述特点，在大体积混凝土结构设计中，通常建议不发生扎形变或者只发生不大的扎形变，但在施工过程中，小体积混凝土结构由于温度的变化而产生非常大的扎形变，必须把这种温度变化所引发的扎形变管制在容许范围以内就是非常困难的。总之，如何掌控温度、避免裂缝发展，就是小体积混凝土结构施工中最重要的课题。3基本措施针对该工程的实际情况，施工中使用了以下多种措施掌控温度裂缝的发展。3.1材料选择及质量要求(1)水泥由于基础底板薄1.3m，水泥在水化过程产生大量的热量，涌入在结构内部难于散佚，并使混凝土内部的温度增高。为此，在施工中高文瑞用水化热较低的水泥以及尽量减少单位水泥用量(每增加10kg水泥，减少温度1℃)。本工程由于货源管制采用525号普通砼酸盐水泥。(2)厚薄骨料细骨料采用5～40mm单粒级卵石。它比5～25mm石子，每立方米混凝土可以增加用水量15kg左右，在相同水灰比(015)情况下，水泥可以增加30kg左右。粗骨料使用中粗砂，其细度模数为218。它比使用细砂，每立方米混凝土增加用水量20kg左右，水泥适当增加28～35kg，从而减少混凝土的任援道。(3)混合料及外加剂混凝土中混入水泥重量0.25%左右的缓凝型减水剂―木质素磺酸钙，一方面可以显著减缓水化热释放出来的速度，延后水化热峰值的发生；同时又增加10%角蕨用水，节约10%左右的水泥，从而减少水化热。混凝土中混入适度粉煤灰，不仅提升混凝土的工作度，增加混凝土的用水量，增加泌水和离析现象；同时替代部分水泥，增加水化热。混入适度UEA膨胀剂，有效地补偿混凝土任援道，并在一定程度上补偿冷缩，发生改变混凝土分子结构非政府，减少规整性，提升抗渗能力。3.2混凝土协调比的制订根据采用的材料，通过试验室试配确认了混凝土协调比，使用塔吊运输，混凝土坍落度掌控在3～5cm；C35PS8混凝土协调比(kg/m3)为水泥:黄砂:石子:水=330:771:1087:173；掺合料(kg/m3):UEA膨胀剂33kg，粉煤灰44kg，木钙0.66kg；水灰比0.48，砂率40%。3.3混凝土的铺设及保洁混凝土铺设使用斜面一次铺设，分层厚度为43cm左右，在斜面下层混凝土未初凝时源于建筑资料(初稀时间为3h左右)展开上层混凝土铺设，在相同部位用3台振动棒分上、中、之下3个层次，使用循环大力推进,一次上浮的办法，以消解冷凝，进一步增强混凝土的规整性，确保防尘质量。根据排序混凝土内部最低温度47℃，内外温差少于25℃，因而混凝土铺设后，采取有效的外部保温法。目的就是增加混凝土表面的热扩散，增加混凝土表面的温度梯度，避免产生表面裂缝；同时缩短散热器时间。具体方法：在表面抹压后即为全面覆盖一层塑料薄膜，去半封闭混凝土中多余加水水，以同时实现混凝土的自保洁，终凝后全面覆盖二层草袋，混凝土保洁时间不少于14d。3.4混凝土测温为了掌控小体积混凝土的温度变化规律，及时介绍温差对大体积混凝土质量的影响，实行常规测温技术，对底板混凝土的上时、中、下展开布点观测，以便采取相应的技术措施，避免混凝土脱落。本工程测点共设立4点，每点设立上、中、下三个测温孔。在混凝土铺设前，用钢管预先置放在底板内并高于板顶100mm，并紧固于底板筋上，钢管下口事先封住，温度计顶端与预埋管之间用保温材料塞严，避免水分煮沸，并搞好测温点的编号。使用玻璃温度计，温度计在管内逗留不少于5min，当温度计在管内取出时，立即念出温度值。混凝土铺设后1～5天，每2h测一次，第6～10天，每4h测一次，每次同时测到大气温度及草袋与混凝土表面之间的温度。量测数据说明：混凝土内部的最低温度(36℃)发生在混凝土铺设后的第3天，基础中心与草袋内之间温差最大值为16℃，草袋内与大气之间温差最大值为17℃，均掌控在