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摘要:本文作者介绍了民用建筑大体积混凝土的概念,提出了施工的技术要点,供大家参考。
关键词:民用建筑;大体积混凝土;施工;探讨
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:
随着建筑技术的进步,商品混凝土的应用是今后建筑行业的趋势。为了适于混凝土施工中的泵送技术的应用,商品混凝土中加入了一部分粉煤灰,有效降低了商品混凝土的水化热,在大体积混凝土施工时将温度应力产生的不利影响减少到最小,防止和减少裂缝的产生。
混凝土裂缝是由于水泥的水化热引起的。混凝土凝结过程中,水泥的水化作用,释放出的热量就是水化热。虽然它有助于混凝土早期强度的增长,但是由于混凝土的导热性较差,在大体积混凝土构件中,内部的水化热不易散失,造成内外温差较大和温度应力,从而产生温度裂缝。为了避免这些缺陷,需要采取以下措施:
1 控制水化热的产生
解决此问题的根本是材料。就材料本身的特点而言,凡是具有早强性能的水泥其水化热也较高,收缩性较大。水泥优先选用普通硅酸盐水泥,粗骨料选用碎石或卵石,粒径5~30mm。含泥量≤1%,具有良好的形状,质地坚硬,细长和片状颗粒不多于10%,不含风化颗粒。细骨料选用中砂,含泥量≤1%,色泽均匀、干净,细度模数控制在2.7左右,砂率为30%~45%。膨胀剂选用UEA-M复合膨胀剂,起补偿收缩作用。选用细度小、颜色浅、含碳量低、质量稳定的优质I级粉煤灰以及木钙减水剂,用以降低早期水化热,增强后期强度。
在搅拌过程中添加缓凝剂,延长混凝土的终凝时间,以减少早期水化热的集中产生;控制混凝土的塌落度为18~22,以减少用水量来降低水化热。
水泥和水是产生水化热的两个基本条件,从两种物质的质和量上入手,在保证基础承台混凝土的设计强度的基础上。通过上述办法减少两种材料用量以减少水化热的产生。这些方法较适合于一般民用建筑的施工现场,混凝土的用量一般也较小而且宜于操作控制。
2 施工要点
2.1 混凝土配合比的选择
2.1.1 根据规范要求,每立方米混凝土中水泥用量≤550kg。水化热控制在T3D≤230kJ/kg,T3d≤270kJ/kg。砼中有效含碱总量小于5kg/m3,氯离子含量≤水泥重量的0.06%。
2.1.2 施工应进行温度应力计算,混凝土水化热温升最高控制在50%以下,大体积混凝土入模温度严格控制在18℃以下。
2.1.3 为满足泵送和施工操作要求,要求混凝土塌落度为160~180±20mm。
2.1.4 为保证基础底板水平流水、立体交叉施工,要求混凝土满足初凝时间3~4h。
2.2 对混凝土的运输要求
2.2.1 混凝土由集中搅拌站运送到现场,时间不得超过0.5h,期间严禁加水。
2.2.2 混凝土到工地后,要取样测定塌落度,塌落度达不到人泵要求时,根據配合比要求添加高效减水剂,严禁加水。
2.2.3 混凝土搅拌运输车到工地后必须在1h内泵送完毕。
2.3 大体积混凝土浇筑
2.3.1 将大体积混凝土分成面积大致相等的作业区,按作业区分层退坡浇筑。
2.3.2 每作业区浇筑时,严格控制浇筑顺序。采用分段定点,一个坡度,分层浇筑,顺序推进,一次到顶的浇筑方法。
2.3.3 混凝土浇筑按分层退坡前进,振捣棒设前后两排,前排振捣棒振捣浇筑点混凝土,后排振捣棒振捣斜坡处混凝土。在构件边角处,采用振动模板的办法解决构件表面的蜂窝麻面。振捣棒插入点间距不大于40cm,并插入下层10cm,每孔振捣时间不宜少于10~15s,不得超过30s,以混凝土泛浆和不冒气泡为准。振捣棒应快插慢拔,使混凝土充分密实以保证混凝土密实性。
2.3.4 为防止大体积混凝土表面出现塑性裂缝,浇筑完成后分三次抹压成型,最后一遍用铁抹子搓平表面,全部过程保证在混凝土终凝前完成。
2.3.5 当混凝土结构有后浇带时,在后浇带两侧混凝土强度达到100%后,再用高一个强度等级的混凝土浇筑后浇带,内掺15%UEA-M复合膨胀剂。
2.3.6 混凝土试块留置。试块现场取样,现场制作。按每作业区100m3取一组,同时混凝土集中搅拌站亦留置与现场同样组数的试块,以便检测及查找问题。
2.4 大体积混凝土的养护
2.4.1 混凝土最后一遍抹压完毕,随退随盖塑料布,随铺草袋或棉毡,防止气温过高混凝土表面失水过快而产生收缩干裂,达到保温保湿的目的,养护时间不少于28d。
2.4.2 侧壁混凝土浇筑完毕后,直接在模板上淋水养护,拆模后及时覆盖1层塑料薄膜,在薄膜上悬挂麻袋片保水养护,养护时间不少于28d。
2.5 大体积混凝土的测温
2.5.1 大体积砼温度计算。在施工中,以防裂、抗渗为主导施工原则,设计采用C35、P8抗渗混凝土,掺加高效复合膨胀剂。混凝土采用混凝土集中搅拌站的泵送混凝土。砼表面保温采用两层草袋下铺一层塑料薄膜。理论配合比为:普通硅酸盐42.5级水泥320kg/m3、外加剂30kg/m3。
板砼浇筑后三天内部温度将达到最高,故混凝土的温差计算采用三天时的温差。
2.5.2 测温采用在板中预埋封底钢管的方法,埋置深度分别距板底40cm和距板顶20cm,测温采用便携式测温仪。
2.5.3 测温内容:混凝土入模温度、入模时大气温度、养护温度记录,内外温差记录。
2.5.4 测温时间间隔:1~5d每2~4h测一次;6~10d每4~8h测一次;10~15d每12—24h测一次。严格控制混凝土的内外温差不超过25%。
3 防止混凝土裂缝的综合措施
3.1 保证混凝土的连续供应,每层浇捣时间不小于其初凝时间。
3.2 分块分层浇筑。当构件面积较小,每层混凝土浇筑时间在2~3小时之内时,每层一次完成浇筑;为减少约束应力,将基础底板沿长度方向分2段浇筑,中间留设800mm宽后浇带,使之形成环状,以减少收缩长度和约束,以利释放早、中期温度应力,待2段收缩大部分完成后,再用高1个强度等级的半干硬性细石混凝土将后浇带灌筑密实。每段底板分2次浇筑混凝土,这样采取纵向分块、上下分层,有利于层面散热和减少约束作用,释放温度收缩应力。
当构件面积较大,每层浇筑时间在2—3小时之内不能完成时,采用分层退坡振捣,自然形成坡度,水平施工缝设在距底板350mm处,水平施工缝采用钢板止水条。当混凝土搅拌机及运输机械出现故障或其他意外情况时,应减少混凝土每层浇注厚度,防止出现冷缝。
3.3 控制温度裂缝措施。合理选择配合比,降低水化热温度,使用较高强度等级普通水泥,水化热温度高,为此使用大粒径粗骨料,严格控制砂、石级配和含泥量,在混凝土中掺加木钙减水剂和粉煤灰等,优选混凝土配合比,以减少水泥用量,使水泥用量减到320kg/m3,降低水化热温升,同时浇筑底板时在混凝土中加10%左右的块石,既节省混凝土,又起吸热降低水化热温升的作用。
为降低浇筑温度,采用地下低温水中加入适量冰屑、石子洒水冷却、砂表面护盖等方法降低搅拌温度,尽量缩短混凝土运输时间,混凝土中掺加木钙缓凝剂,使初凝时间延长到6h以上,减缓浇筑速度,并薄层浇筑,通风机强制通风,以加快浇筑期间热量的散发,推迟水化热峰值出现,延长混凝土升温期。
3.4 加强混凝土的养护和保温。底板侧模内衬80mm厚塑料泡沫保温板1层,减少混凝土的侧面温差。
混凝土浇筑后做好早期湿养护,底板采取围垅蓄水养护,拆模后及时覆盖1层塑料薄膜,在薄膜上加盖2层草垫保温,以减少混凝土内外温差。使混凝土中心温度与表面温度差在25℃左右,以提高早期弹性模量,增强抗裂性。
4 结束语
民用建筑大体积混凝土施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点,所以,大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小,防止和降低裂缝的产生。
参考文献:
[1] 马保国,新型泵送混凝土技术及施[M],化学工业出版社,2007.
[2] 刘津明,混凝土结构施工技术[M],机械工业出版社,2009.
关键词:民用建筑;大体积混凝土;施工;探讨
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:
随着建筑技术的进步,商品混凝土的应用是今后建筑行业的趋势。为了适于混凝土施工中的泵送技术的应用,商品混凝土中加入了一部分粉煤灰,有效降低了商品混凝土的水化热,在大体积混凝土施工时将温度应力产生的不利影响减少到最小,防止和减少裂缝的产生。
混凝土裂缝是由于水泥的水化热引起的。混凝土凝结过程中,水泥的水化作用,释放出的热量就是水化热。虽然它有助于混凝土早期强度的增长,但是由于混凝土的导热性较差,在大体积混凝土构件中,内部的水化热不易散失,造成内外温差较大和温度应力,从而产生温度裂缝。为了避免这些缺陷,需要采取以下措施:
1 控制水化热的产生
解决此问题的根本是材料。就材料本身的特点而言,凡是具有早强性能的水泥其水化热也较高,收缩性较大。水泥优先选用普通硅酸盐水泥,粗骨料选用碎石或卵石,粒径5~30mm。含泥量≤1%,具有良好的形状,质地坚硬,细长和片状颗粒不多于10%,不含风化颗粒。细骨料选用中砂,含泥量≤1%,色泽均匀、干净,细度模数控制在2.7左右,砂率为30%~45%。膨胀剂选用UEA-M复合膨胀剂,起补偿收缩作用。选用细度小、颜色浅、含碳量低、质量稳定的优质I级粉煤灰以及木钙减水剂,用以降低早期水化热,增强后期强度。
在搅拌过程中添加缓凝剂,延长混凝土的终凝时间,以减少早期水化热的集中产生;控制混凝土的塌落度为18~22,以减少用水量来降低水化热。
水泥和水是产生水化热的两个基本条件,从两种物质的质和量上入手,在保证基础承台混凝土的设计强度的基础上。通过上述办法减少两种材料用量以减少水化热的产生。这些方法较适合于一般民用建筑的施工现场,混凝土的用量一般也较小而且宜于操作控制。
2 施工要点
2.1 混凝土配合比的选择
2.1.1 根据规范要求,每立方米混凝土中水泥用量≤550kg。水化热控制在T3D≤230kJ/kg,T3d≤270kJ/kg。砼中有效含碱总量小于5kg/m3,氯离子含量≤水泥重量的0.06%。
2.1.2 施工应进行温度应力计算,混凝土水化热温升最高控制在50%以下,大体积混凝土入模温度严格控制在18℃以下。
2.1.3 为满足泵送和施工操作要求,要求混凝土塌落度为160~180±20mm。
2.1.4 为保证基础底板水平流水、立体交叉施工,要求混凝土满足初凝时间3~4h。
2.2 对混凝土的运输要求
2.2.1 混凝土由集中搅拌站运送到现场,时间不得超过0.5h,期间严禁加水。
2.2.2 混凝土到工地后,要取样测定塌落度,塌落度达不到人泵要求时,根據配合比要求添加高效减水剂,严禁加水。
2.2.3 混凝土搅拌运输车到工地后必须在1h内泵送完毕。
2.3 大体积混凝土浇筑
2.3.1 将大体积混凝土分成面积大致相等的作业区,按作业区分层退坡浇筑。
2.3.2 每作业区浇筑时,严格控制浇筑顺序。采用分段定点,一个坡度,分层浇筑,顺序推进,一次到顶的浇筑方法。
2.3.3 混凝土浇筑按分层退坡前进,振捣棒设前后两排,前排振捣棒振捣浇筑点混凝土,后排振捣棒振捣斜坡处混凝土。在构件边角处,采用振动模板的办法解决构件表面的蜂窝麻面。振捣棒插入点间距不大于40cm,并插入下层10cm,每孔振捣时间不宜少于10~15s,不得超过30s,以混凝土泛浆和不冒气泡为准。振捣棒应快插慢拔,使混凝土充分密实以保证混凝土密实性。
2.3.4 为防止大体积混凝土表面出现塑性裂缝,浇筑完成后分三次抹压成型,最后一遍用铁抹子搓平表面,全部过程保证在混凝土终凝前完成。
2.3.5 当混凝土结构有后浇带时,在后浇带两侧混凝土强度达到100%后,再用高一个强度等级的混凝土浇筑后浇带,内掺15%UEA-M复合膨胀剂。
2.3.6 混凝土试块留置。试块现场取样,现场制作。按每作业区100m3取一组,同时混凝土集中搅拌站亦留置与现场同样组数的试块,以便检测及查找问题。
2.4 大体积混凝土的养护
2.4.1 混凝土最后一遍抹压完毕,随退随盖塑料布,随铺草袋或棉毡,防止气温过高混凝土表面失水过快而产生收缩干裂,达到保温保湿的目的,养护时间不少于28d。
2.4.2 侧壁混凝土浇筑完毕后,直接在模板上淋水养护,拆模后及时覆盖1层塑料薄膜,在薄膜上悬挂麻袋片保水养护,养护时间不少于28d。
2.5 大体积混凝土的测温
2.5.1 大体积砼温度计算。在施工中,以防裂、抗渗为主导施工原则,设计采用C35、P8抗渗混凝土,掺加高效复合膨胀剂。混凝土采用混凝土集中搅拌站的泵送混凝土。砼表面保温采用两层草袋下铺一层塑料薄膜。理论配合比为:普通硅酸盐42.5级水泥320kg/m3、外加剂30kg/m3。
板砼浇筑后三天内部温度将达到最高,故混凝土的温差计算采用三天时的温差。
2.5.2 测温采用在板中预埋封底钢管的方法,埋置深度分别距板底40cm和距板顶20cm,测温采用便携式测温仪。
2.5.3 测温内容:混凝土入模温度、入模时大气温度、养护温度记录,内外温差记录。
2.5.4 测温时间间隔:1~5d每2~4h测一次;6~10d每4~8h测一次;10~15d每12—24h测一次。严格控制混凝土的内外温差不超过25%。
3 防止混凝土裂缝的综合措施
3.1 保证混凝土的连续供应,每层浇捣时间不小于其初凝时间。
3.2 分块分层浇筑。当构件面积较小,每层混凝土浇筑时间在2~3小时之内时,每层一次完成浇筑;为减少约束应力,将基础底板沿长度方向分2段浇筑,中间留设800mm宽后浇带,使之形成环状,以减少收缩长度和约束,以利释放早、中期温度应力,待2段收缩大部分完成后,再用高1个强度等级的半干硬性细石混凝土将后浇带灌筑密实。每段底板分2次浇筑混凝土,这样采取纵向分块、上下分层,有利于层面散热和减少约束作用,释放温度收缩应力。
当构件面积较大,每层浇筑时间在2—3小时之内不能完成时,采用分层退坡振捣,自然形成坡度,水平施工缝设在距底板350mm处,水平施工缝采用钢板止水条。当混凝土搅拌机及运输机械出现故障或其他意外情况时,应减少混凝土每层浇注厚度,防止出现冷缝。
3.3 控制温度裂缝措施。合理选择配合比,降低水化热温度,使用较高强度等级普通水泥,水化热温度高,为此使用大粒径粗骨料,严格控制砂、石级配和含泥量,在混凝土中掺加木钙减水剂和粉煤灰等,优选混凝土配合比,以减少水泥用量,使水泥用量减到320kg/m3,降低水化热温升,同时浇筑底板时在混凝土中加10%左右的块石,既节省混凝土,又起吸热降低水化热温升的作用。
为降低浇筑温度,采用地下低温水中加入适量冰屑、石子洒水冷却、砂表面护盖等方法降低搅拌温度,尽量缩短混凝土运输时间,混凝土中掺加木钙缓凝剂,使初凝时间延长到6h以上,减缓浇筑速度,并薄层浇筑,通风机强制通风,以加快浇筑期间热量的散发,推迟水化热峰值出现,延长混凝土升温期。
3.4 加强混凝土的养护和保温。底板侧模内衬80mm厚塑料泡沫保温板1层,减少混凝土的侧面温差。
混凝土浇筑后做好早期湿养护,底板采取围垅蓄水养护,拆模后及时覆盖1层塑料薄膜,在薄膜上加盖2层草垫保温,以减少混凝土内外温差。使混凝土中心温度与表面温度差在25℃左右,以提高早期弹性模量,增强抗裂性。
4 结束语
民用建筑大体积混凝土施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点,所以,大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小,防止和降低裂缝的产生。
参考文献:
[1] 马保国,新型泵送混凝土技术及施[M],化学工业出版社,2007.
[2] 刘津明,混凝土结构施工技术[M],机械工业出版社,2009.