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【摘要】:当混凝土结构断面最小尺寸超过0.8m 或因水泥水化热可能引起混凝土温差应力裂缝的混凝土称为大体积混凝土。随着中国城市化进程的加快,大体积混凝土广泛应用于市政桥梁及地铁工程中,而大体积混凝土在冬季施工中如何进行质量控制,一直是施工的重点和难点。因此,建设施工单位必须对影响大体积混凝土冬季施工质量的因素进行分析,并及时采取有效的控制措施,才能保证建筑工程质量,适应经济快速发展的要求。
【关键词】:大体积混凝土;抗渗;冬季施工;质量控制
中图分类号:TV331文献标识码: A
1、大体积混凝土冬季施工时的特点
大体积混凝土施工前,应做好充分准备,保证原材物料充足,辅助设施齐全,满足连续施工要求。严格控制水泥水化热(包括放热量和放热速率)降低温差,避免温差裂缝产生。严格按照相关标准规范进行生产施工,保证混凝土抗渗、强度、耐久性指标符合设计要求。
2、质量控制要点
防水混凝土主要是采取适当的措施,有目的地阻断混凝土内毛细管,减少毛细管之间的相互连通,提高混凝土的密实度。在混凝土受压力水作用时,水从其中的孔隙或组成材料本身中通过,若孔隙是连续的,则造成混凝土渗漏。对此要采用
补偿收缩混凝土新技术进行防渗控制。大体积混凝土在冬季施工中极易因为恶劣的外部环境条件造成混凝土内外温差过大,从而导致混凝土表面出现温差裂缝。对此首先要降低混凝土水化热,其次选择合理的浇注方法,再次在养护中要提高外部环境温度,减少内外温差。
3、混凝土配合比设计
3.1 原材料选择
3.1.1、水泥用量不小于320 ㎏ /m3; 掺有活性掺合料时, 水泥用量不小于280 ㎏ /m3;其强度等级宜为42.5MPa,不得低于32.5MPa;在受侵蚀情况下,按照相关设计及规范要求使用相应的水泥。
3.1.2、普通防水混凝土选用的砂率可根据砂的细度模数、石子空隙率和砂的平均粒径等指标选择。防水混凝土的砂率一般较高,因砂子除了要求其填充石子空隙并包裹石子外,还必须有一定厚度的砂浆层,一般砂率宜为35~40%,泵送时可为45%;细骨料应采用中粗砂,其含泥量≤ 2.0%,细度模数为2.6~3.2;泥块含量≤ 0.5%,氯离子含量≤ 0.02%,SO3 含量≤ 0.5%;货源的碱骨料反应试验合格;不得使用海砂。
3.1.3、在水泥用量确定的前提下,灰砂比直接影响着混凝土的抗渗性能,灰砂比不宜过大或过小,以控制在1:1.5~1:2.5 范围为宜。
3.1.4、普通防水混凝土的水灰比是混凝土配合比的关键,应当根据混凝土所处的部位,确定最大允许水灰比;再根据混凝土抗渗等级、强度等级确定参考水灰比,然后,两个水灰比相比选择较小者。并且,普通防水混凝土水灰比不得大于0.55,宜控制在0.50~0.55。
3.1.5、防水混凝土对石子也有严格的要求,因为石子的质量会影响到混凝土的密实度,普通防水混凝土中石子要求:粒径不大于40 ㎜,含泥量不大于1%,吸水率不大于1.5%。
3.1.6、普通防水混凝土塌落度不宜大于50mm,泵送时防水混凝土坍落度一般控制在100~140mm 为宜。在冬期施工时,应控制其接近低值。当施工现场坍落度不能满足要求时,应该加入原水灰比的水泥浆进行二次搅拌,或加入少量减水剂,严禁直接加水。
3.1.7、外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重量的0.02%;高效减水剂的减水率不低于18%,且硫酸钠含量不大于减水剂干重的15%;外加剂的收缩率比不应大于100%;掺加引气剂或引气型减水剂时3~5%;无毒无味
3.2 混凝土配合比设计
3.2.1、设计要点
(1)塌落度设计值为120--140
(2)尽可能降低砂率。
(3)尽可能减少水泥用量,增加粉煤灰的掺量。
3.2.2、配合比确定
冬季施工应采用冷混凝土配合比,根据以往经验取砂率为39%,水泥用量为494kg(C40)。选用UNE-5A 非引气型高效减水剂和YND-153 型防冻减水剂作为外加剂,前者为低碱、低硫酸钠、无氯型产品,其较低的碱含量可避免混凝土的碱集料反
应;后者为无氯型产品,可加速混凝土的凝结和硬化,低温、负温效果好,在掺量达到3.5% 时,可用于-10℃以上的冬季混凝土,非常适合冬季混凝土配合比卜配合比的28d试配强度达到设计值的115% 以上,证明配合比满足设计要求,见表1。
表1混凝土配合比
3.2.3、热工计算
冬季混凝土施工受外界温度影响十分严重,为了便于控制混凝土质量,必须对配合比进行热工计算。现场对石、砂进行含水量的测试,测得平均值分别为5%、0%,需要对原配合比进行调整。调整后的配合比见表2。
表2调整后混凝土配合比
按照调整后的施工配合比进行热工计算,可得混凝土搅拌时所需要的水温为26.5℃。混凝土搅拌时所需水温均满足《建筑工程冬季施工规程》拌和水温度不大于80℃的要求;当气温在零上时,水温不大于26.5℃就能够满足冬季混凝土施工的要求;当气温在零下时,水温不大于58℃才能够满足冬季混凝土施工的要求。在
实际施工中,通过采取保温围护措施和使用大功率的电热管对水池的水进行加热,实际测得水温一般在50℃ ~80℃之间。并且,施工时日常气温仅在5℃ ~-3℃之间,未达到所设想的最不利情况。现场对混凝土入模的实际温度进行监测,结果均在15℃ ~20℃之间,满足《建筑工程冬季施工规程》对冬季混凝
土施工入模温度的要求。
4.混凝土浇筑:
4.1.混凝土浇筑前,必须对模板作一次全面检查,模板内杂物和建筑垃圾必须清理干净,并用防水砂浆做垫平处理。
4.2.底板混凝土浇捣采用“斜面分层、薄层浇筑、自然流淌、连续推进、一次到底”的施工方法;分层厚度宜为0.4~0.5m,并按1.5~1.6 的坡度斜向推进,从而可很好地保证上下层混凝土不超过初凝时间。
4.3.为减少面层混凝土的收缩量,应采用二次振捣工艺;在混凝土振捣密实后,对表面原浆进行找平、抹实、压光等3次抹压。
4.4.外墙混凝土宜分层浇筑,分层厚度宜为0.4~0.5m,相邻两层浇筑时间间隔不应超过2 小时,且不能形成冷缝,第二层防水混凝土浇筑时间应在第一层初凝前,将振捣器垂直插入到下层混凝土中应不小于50mm,插入要迅速,拔出要缓慢。
4.5.顶板混凝土浇筑前,应先清理干净顶板模板,并浇水润湿木模;浇筑时,应用平板振动器振捣,振捣棒采用“交错式”方法进行振捣;采用振捣棒进行振捣时,振捣棒移动距离不得大于300mm,振捣棒插点要均匀排列,以防止漏振;每一插点要掌握好时间,以混凝土表面呈水平不再下沉、不出气泡、表面泛出灰浆为准。
4.6.防水混凝土必须采用高频插入式振捣器振捣,振捣时间宜为10~30s,以混凝土泛浆和不冒气泡为准。要依次振捣密实,应避免漏振、欠振和超振。
在砼初凝时间内,对已浇捣的砼进行一次复振,排除砼因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水份和空隙,提高砼与钢筋之间的握裹力。增强密实度,按标高用刮尺括平,在初凝前用木蟹抹平、压实,以闭合收水裂缝。浇捣混凝土时派钢筋工和木工观察钢筋和模板,预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况,发现问题及時校正。
5.混凝土养护:
5.1.混凝土养护应在混凝土终凝前,派专人看护浇水湿润,视气温情况,按施工规范进行养护。夏天加盖湿草包或塑料薄膜养护;冬季做好防冻保暖工作,防止结冰以避免混凝土在初凝时受冻而使结构存在隐患。
5.2.防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大,特别是早期湿润养护更为重要,一般防水混凝土,养护不少于14d。
5.3.对于大体积防水混凝土应采取保温保湿养护、并控制内外温差,混凝土内外温差不应大于25℃,混凝土表面温度与大气温度的差值不应大于20℃。控制升温和降温速度。降温速度:不宜超过2℃ /h。
参考文献:
[1] 周雅彤. 对大体积混凝土施工技术的探讨[J]. 山西建筑,
2008,02.
[2] 林亦赏. 浅谈大体积混凝土的施工技术[J]. 科技创新导
报,2008,02.
[3] 任伟. 大体积混凝土施工技术分析和裂缝预防措施[J]. 门
窗,2013,07.
[4] 公宁光,陈兆林,孙国峰.混凝土施工质量控制的对策措施[J]. 海岸工程,2007,01:52-56.
【关键词】:大体积混凝土;抗渗;冬季施工;质量控制
中图分类号:TV331文献标识码: A
1、大体积混凝土冬季施工时的特点
大体积混凝土施工前,应做好充分准备,保证原材物料充足,辅助设施齐全,满足连续施工要求。严格控制水泥水化热(包括放热量和放热速率)降低温差,避免温差裂缝产生。严格按照相关标准规范进行生产施工,保证混凝土抗渗、强度、耐久性指标符合设计要求。
2、质量控制要点
防水混凝土主要是采取适当的措施,有目的地阻断混凝土内毛细管,减少毛细管之间的相互连通,提高混凝土的密实度。在混凝土受压力水作用时,水从其中的孔隙或组成材料本身中通过,若孔隙是连续的,则造成混凝土渗漏。对此要采用
补偿收缩混凝土新技术进行防渗控制。大体积混凝土在冬季施工中极易因为恶劣的外部环境条件造成混凝土内外温差过大,从而导致混凝土表面出现温差裂缝。对此首先要降低混凝土水化热,其次选择合理的浇注方法,再次在养护中要提高外部环境温度,减少内外温差。
3、混凝土配合比设计
3.1 原材料选择
3.1.1、水泥用量不小于320 ㎏ /m3; 掺有活性掺合料时, 水泥用量不小于280 ㎏ /m3;其强度等级宜为42.5MPa,不得低于32.5MPa;在受侵蚀情况下,按照相关设计及规范要求使用相应的水泥。
3.1.2、普通防水混凝土选用的砂率可根据砂的细度模数、石子空隙率和砂的平均粒径等指标选择。防水混凝土的砂率一般较高,因砂子除了要求其填充石子空隙并包裹石子外,还必须有一定厚度的砂浆层,一般砂率宜为35~40%,泵送时可为45%;细骨料应采用中粗砂,其含泥量≤ 2.0%,细度模数为2.6~3.2;泥块含量≤ 0.5%,氯离子含量≤ 0.02%,SO3 含量≤ 0.5%;货源的碱骨料反应试验合格;不得使用海砂。
3.1.3、在水泥用量确定的前提下,灰砂比直接影响着混凝土的抗渗性能,灰砂比不宜过大或过小,以控制在1:1.5~1:2.5 范围为宜。
3.1.4、普通防水混凝土的水灰比是混凝土配合比的关键,应当根据混凝土所处的部位,确定最大允许水灰比;再根据混凝土抗渗等级、强度等级确定参考水灰比,然后,两个水灰比相比选择较小者。并且,普通防水混凝土水灰比不得大于0.55,宜控制在0.50~0.55。
3.1.5、防水混凝土对石子也有严格的要求,因为石子的质量会影响到混凝土的密实度,普通防水混凝土中石子要求:粒径不大于40 ㎜,含泥量不大于1%,吸水率不大于1.5%。
3.1.6、普通防水混凝土塌落度不宜大于50mm,泵送时防水混凝土坍落度一般控制在100~140mm 为宜。在冬期施工时,应控制其接近低值。当施工现场坍落度不能满足要求时,应该加入原水灰比的水泥浆进行二次搅拌,或加入少量减水剂,严禁直接加水。
3.1.7、外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重量的0.02%;高效减水剂的减水率不低于18%,且硫酸钠含量不大于减水剂干重的15%;外加剂的收缩率比不应大于100%;掺加引气剂或引气型减水剂时3~5%;无毒无味
3.2 混凝土配合比设计
3.2.1、设计要点
(1)塌落度设计值为120--140
(2)尽可能降低砂率。
(3)尽可能减少水泥用量,增加粉煤灰的掺量。
3.2.2、配合比确定
冬季施工应采用冷混凝土配合比,根据以往经验取砂率为39%,水泥用量为494kg(C40)。选用UNE-5A 非引气型高效减水剂和YND-153 型防冻减水剂作为外加剂,前者为低碱、低硫酸钠、无氯型产品,其较低的碱含量可避免混凝土的碱集料反
应;后者为无氯型产品,可加速混凝土的凝结和硬化,低温、负温效果好,在掺量达到3.5% 时,可用于-10℃以上的冬季混凝土,非常适合冬季混凝土配合比卜配合比的28d试配强度达到设计值的115% 以上,证明配合比满足设计要求,见表1。
表1混凝土配合比
3.2.3、热工计算
冬季混凝土施工受外界温度影响十分严重,为了便于控制混凝土质量,必须对配合比进行热工计算。现场对石、砂进行含水量的测试,测得平均值分别为5%、0%,需要对原配合比进行调整。调整后的配合比见表2。
表2调整后混凝土配合比
按照调整后的施工配合比进行热工计算,可得混凝土搅拌时所需要的水温为26.5℃。混凝土搅拌时所需水温均满足《建筑工程冬季施工规程》拌和水温度不大于80℃的要求;当气温在零上时,水温不大于26.5℃就能够满足冬季混凝土施工的要求;当气温在零下时,水温不大于58℃才能够满足冬季混凝土施工的要求。在
实际施工中,通过采取保温围护措施和使用大功率的电热管对水池的水进行加热,实际测得水温一般在50℃ ~80℃之间。并且,施工时日常气温仅在5℃ ~-3℃之间,未达到所设想的最不利情况。现场对混凝土入模的实际温度进行监测,结果均在15℃ ~20℃之间,满足《建筑工程冬季施工规程》对冬季混凝
土施工入模温度的要求。
4.混凝土浇筑:
4.1.混凝土浇筑前,必须对模板作一次全面检查,模板内杂物和建筑垃圾必须清理干净,并用防水砂浆做垫平处理。
4.2.底板混凝土浇捣采用“斜面分层、薄层浇筑、自然流淌、连续推进、一次到底”的施工方法;分层厚度宜为0.4~0.5m,并按1.5~1.6 的坡度斜向推进,从而可很好地保证上下层混凝土不超过初凝时间。
4.3.为减少面层混凝土的收缩量,应采用二次振捣工艺;在混凝土振捣密实后,对表面原浆进行找平、抹实、压光等3次抹压。
4.4.外墙混凝土宜分层浇筑,分层厚度宜为0.4~0.5m,相邻两层浇筑时间间隔不应超过2 小时,且不能形成冷缝,第二层防水混凝土浇筑时间应在第一层初凝前,将振捣器垂直插入到下层混凝土中应不小于50mm,插入要迅速,拔出要缓慢。
4.5.顶板混凝土浇筑前,应先清理干净顶板模板,并浇水润湿木模;浇筑时,应用平板振动器振捣,振捣棒采用“交错式”方法进行振捣;采用振捣棒进行振捣时,振捣棒移动距离不得大于300mm,振捣棒插点要均匀排列,以防止漏振;每一插点要掌握好时间,以混凝土表面呈水平不再下沉、不出气泡、表面泛出灰浆为准。
4.6.防水混凝土必须采用高频插入式振捣器振捣,振捣时间宜为10~30s,以混凝土泛浆和不冒气泡为准。要依次振捣密实,应避免漏振、欠振和超振。
在砼初凝时间内,对已浇捣的砼进行一次复振,排除砼因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水份和空隙,提高砼与钢筋之间的握裹力。增强密实度,按标高用刮尺括平,在初凝前用木蟹抹平、压实,以闭合收水裂缝。浇捣混凝土时派钢筋工和木工观察钢筋和模板,预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况,发现问题及時校正。
5.混凝土养护:
5.1.混凝土养护应在混凝土终凝前,派专人看护浇水湿润,视气温情况,按施工规范进行养护。夏天加盖湿草包或塑料薄膜养护;冬季做好防冻保暖工作,防止结冰以避免混凝土在初凝时受冻而使结构存在隐患。
5.2.防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大,特别是早期湿润养护更为重要,一般防水混凝土,养护不少于14d。
5.3.对于大体积防水混凝土应采取保温保湿养护、并控制内外温差,混凝土内外温差不应大于25℃,混凝土表面温度与大气温度的差值不应大于20℃。控制升温和降温速度。降温速度:不宜超过2℃ /h。
参考文献:
[1] 周雅彤. 对大体积混凝土施工技术的探讨[J]. 山西建筑,
2008,02.
[2] 林亦赏. 浅谈大体积混凝土的施工技术[J]. 科技创新导
报,2008,02.
[3] 任伟. 大体积混凝土施工技术分析和裂缝预防措施[J]. 门
窗,2013,07.
[4] 公宁光,陈兆林,孙国峰.混凝土施工质量控制的对策措施[J]. 海岸工程,2007,01:52-56.