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摘要:现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,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。本文在此对大体积混凝土施工工艺要点做了详细的研究。
关键词:大体积;混凝土;施工技术
引言:随着建筑行业的迅速发展,高层建筑物,高耸结构及大型设备基础大量的出现大体积砼已经被广泛应用,大体积砼与普通钢筋砼相比,具有结构厚,体形大,钢筋密,砼数量多,工程条件复杂等特点。大体积砼裂缝是大体量混凝土水泥水化热所产生的温度、收缩变形导致的裂缝,必须控制这种裂缝现浇混凝土结构。
一、大体积混凝土施工技术分析
大体积混凝土所指的是最小断面尺寸大于 1 米,建设施工时必须采取相应的技术措施来妥善处理 “水化热” 引起的混凝土内外温度差,合理解决温度应力并控制裂缝开展的一种混凝土结构。大体积混凝土结构的施工特点:一是整体性要求较高,不能留设施工缝,都要求连续浇筑;二是结构的体积较大,浇筑后混凝土产生的水化热量大,并积聚在内部不易散发,从而形成内外较大的温差,引起较大的温差应力。因此,在进行大体积混凝土的施工过程中,必须要严格控制大体积混凝土的施工技术,才能保证建筑工程的施工质量。施工中由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,裂缝的产生是大体积混凝土施工产生的比较普遍的问题,有时候会导致非常严重的后果,所以我们来研究大体积混凝土结构的裂缝控制具有重要的经济价值和社会价值。
二、混凝土材料控制
原材料的选择,水泥尽量采用水化热较小的42.5强度等级水泥,如火山灰质硅酸盐水泥等;使用前必须经过实验室复试合格后方可以使用;粗骨料的选择,对于大体积混凝土要根据配筋的间距选择粗骨料最大的粒径。在施工条件允许的前提下,尽量选择选用粒径较大,级配较好的石子。因为大粒径的石子,在拌和时,可减少用水量,使混凝土的收缩也会随之减少;此外还可减少水泥的用量,从而降低了水化热;细骨料的选择,在拌制混凝土的时,本工程选择中砂,因为这样可以减少用水量和水泥用量,从而可以减少混凝土的收缩和降低水化热。控制砂、石的含泥量,因为含泥量过多,不仅会增加混凝土的收缩,也会降低混凝土的强度。因而要将砂、石清洗干净,以控制石子的含泥量不超过1%,砂的含泥量不超过2%;采用高效减水剂,它的特点是减水、缓凝固、可泵性好,有明显的减水作用,可以减少水灰比,降低水化热;掺入粉煤灰,以降低水泥用量和水化热。
三、施工设计
1、配合比设计
地下室底板混凝土强度等级C30,抗渗 0.8MPa,配制此部分混凝土的关键在于水化热和混凝土凝结时间的控制,我们采用掺缓凝型减水剂、粉煤灰和微膨胀剂等三掺技术进行配制,尽可能降低单方混凝土水泥用量和调节混凝土拌合物凝结时间。(1)水泥:选用当地水泥厂生产的炼石牌普通 42.5# 硅酸盐水泥,其特点是水化热低,凝结时间长,需水量少,活性好,适用于大体积混凝土。(2)砂:中、粗河砂,含泥量<2.0%。(3)石 子:采用 0.5 - 3cm 连续级配碎石,压碎指标<10%,含泥量<1%,针片状颗粒含量<5%。(4)减水剂:本配合比选用缓凝高效 FDN 型减水剂(其减水率在 18%左右),本配合比选用缓凝高效 FDN 型减水剂(其减水率在 18%左右),掺入 0.5%,改善了和易性,塌落度达到 20cm,满足泵送要求。(5)膨胀剂:采用 UEA 膨胀剂,等量取代水泥 10%。(6)粉煤灰:粉煤灰采用当地火电站 I 或Ⅱ级粉煤灰,这两级粉煤灰活性好能替代部份水泥用量,掺量为 10%。
2、构造处理
为有效控制大体积混凝土开裂,在中部设置一层双向的温度筋。设置温度筋,提高配筋率,能充分发挥 UEA 的限制膨胀。同时分散应力,提高了抗裂性。混凝土垫层上设计采用三元乙丙防水卷材作为柔性防水层,改善约束条件。
四、混凝土施工
1、混凝土的搅拌
1.1 混凝土拌和严格按照试验室出具的配合比通知单要求进行配料,采用电子计量,并设专人检查,砂石误差±3%以内,水泥、水、外加剂误差±2%以内,外加剂采用外掺法,并设专人负责,严格计量。
1.2 为保证混凝土的匀质性,每机拌和时间自全部拌合料装入搅拌桶内起到卸料止不少于2~3min。
1.3 严格控制混凝土的坍落度,为满足混凝土的可泵性,坍落度应控制在15~18cm之间。
2、混凝土浇筑
混凝土浇筑之前对混凝土接触面进行先湿润,混凝土垫层大量洒水浇湿以后开始施工,混凝土浇筑采用“斜坡分层法”,分层厚度控制在30~50cm,由西向西推进,浇筑速度控制在50m2 左右。浇筑时候在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土,混凝土配制速度满足浇捣的要求。浇捣时间根据实际情况合理控制,避免出现冷缝,并将表面泌水及时排走。混凝土振捣使用高频振荡器,振荡器的插点间距为1.5 倍振荡器的作用半径,防止漏振。斜面推进时振动棒在坡脚与坡顶处插振,振动混凝土时候,振荡器均匀拔插,插入混凝土50cm 左右,每振动10~15s 以混凝土泛浆不再溢出气泡为准,不可过振。为了使混凝土振捣密实,每台混凝土泵出料口配备4 台振捣棒(3 台工作,一台备用),分三道进行施工布置,第一道布置于出料口使混凝土形成自然的流淌坡度;第二道布置在坡脚,能够保证混凝土下部的密实度;第三道布置在斜面中部在斜面各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入。混凝土浇筑终了以后3~4h 在混凝土接近初凝之前进行二次振捣然后按标高线用刮尺刮平并轻轻摸压。混凝土的浇筑温度低于25℃,混凝土表面浮浆较厚,在混凝土初凝前加粒径为2~4cm 的石子浆,均匀撒布在混凝土的表面轻轻的摸平。混凝土硬化后的表面素性收缩裂缝用水泥素浆刮平。
3、施工缝的设置技术处理的措施
施工缝的处理:在施工缝处继续浇筑混凝土时,已浇筑的混凝土抗压强度应不小于 1.2N/mm2。在已硬化的混凝土表面上继续浇筑混凝土前,应清除垃圾、水泥薄膜,对表面上松动石子进行凿除,同时还应加以凿毛,露出石子 1/2 直径,用水冲洗干净并充分湿润 24h,残留在混凝土表面的积水应予清除。在浇筑前,水平施工缝宜先铺上50mm ~100mm 厚的水泥砂浆一层,其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。注意施工缝位置附近回弯钢筋时,要做到钢筋周围的混凝土不受松动和损坏。钢筋上的油污,水泥砂浆及浮锈等杂物也应清除。从施工缝处开始浇筑时,要注意避免直接靠近缝边下料。机械振捣时,宜向施工缝处逐渐推进,并距施工缝 300mm~500mm 处反复振捣,使其紧密结合。
4、混凝土养护与温控
为防止混凝土表面散热过快和表面脱水,避免内、外温差过大和干缩过大引起干缩引起裂缝混凝土终凝后立即进行保温保湿养护。本工程采用棉粘养护,混凝土表面在初凝后覆盖塑料薄膜、棉粘,当混凝土表面温度与大气相差较大时,要注蓄水,以保证混凝土的内部温度与表面温度之差不超过25℃。
5、混凝土测温措施
大体积混凝土浇筑完毕,必须进行监测,检测内、外温差,以便采取相应的措施保证混凝土的质量。本工程采用电子测温仪测温,由于电梯的基坑的厚度最大,混凝土中心温度就在电梯基坑的基坑处,因而,只要测出电梯基坑混凝土中心的温度与混凝土表面的温度差别不超过25℃,理论上就可以保证混凝土不会产生温度裂缝。
五、结语
在大体积混凝土的施工中,针对质量通病的防治,应在优化配合比设计、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,坚持严谨的施工组织管理,完全可以控制大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝发生,使质量通病能够得到有效的控制,提高工程质量。
参考文献:
[1]叶琳昌.大体积混凝土施工[M].北京:中国建工出版社,2005.
[2]吳子峰.大体积混凝土的施工技术及质量控制.山西建筑.2009(1)
关键词:大体积;混凝土;施工技术
引言:随着建筑行业的迅速发展,高层建筑物,高耸结构及大型设备基础大量的出现大体积砼已经被广泛应用,大体积砼与普通钢筋砼相比,具有结构厚,体形大,钢筋密,砼数量多,工程条件复杂等特点。大体积砼裂缝是大体量混凝土水泥水化热所产生的温度、收缩变形导致的裂缝,必须控制这种裂缝现浇混凝土结构。
一、大体积混凝土施工技术分析
大体积混凝土所指的是最小断面尺寸大于 1 米,建设施工时必须采取相应的技术措施来妥善处理 “水化热” 引起的混凝土内外温度差,合理解决温度应力并控制裂缝开展的一种混凝土结构。大体积混凝土结构的施工特点:一是整体性要求较高,不能留设施工缝,都要求连续浇筑;二是结构的体积较大,浇筑后混凝土产生的水化热量大,并积聚在内部不易散发,从而形成内外较大的温差,引起较大的温差应力。因此,在进行大体积混凝土的施工过程中,必须要严格控制大体积混凝土的施工技术,才能保证建筑工程的施工质量。施工中由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,裂缝的产生是大体积混凝土施工产生的比较普遍的问题,有时候会导致非常严重的后果,所以我们来研究大体积混凝土结构的裂缝控制具有重要的经济价值和社会价值。
二、混凝土材料控制
原材料的选择,水泥尽量采用水化热较小的42.5强度等级水泥,如火山灰质硅酸盐水泥等;使用前必须经过实验室复试合格后方可以使用;粗骨料的选择,对于大体积混凝土要根据配筋的间距选择粗骨料最大的粒径。在施工条件允许的前提下,尽量选择选用粒径较大,级配较好的石子。因为大粒径的石子,在拌和时,可减少用水量,使混凝土的收缩也会随之减少;此外还可减少水泥的用量,从而降低了水化热;细骨料的选择,在拌制混凝土的时,本工程选择中砂,因为这样可以减少用水量和水泥用量,从而可以减少混凝土的收缩和降低水化热。控制砂、石的含泥量,因为含泥量过多,不仅会增加混凝土的收缩,也会降低混凝土的强度。因而要将砂、石清洗干净,以控制石子的含泥量不超过1%,砂的含泥量不超过2%;采用高效减水剂,它的特点是减水、缓凝固、可泵性好,有明显的减水作用,可以减少水灰比,降低水化热;掺入粉煤灰,以降低水泥用量和水化热。
三、施工设计
1、配合比设计
地下室底板混凝土强度等级C30,抗渗 0.8MPa,配制此部分混凝土的关键在于水化热和混凝土凝结时间的控制,我们采用掺缓凝型减水剂、粉煤灰和微膨胀剂等三掺技术进行配制,尽可能降低单方混凝土水泥用量和调节混凝土拌合物凝结时间。(1)水泥:选用当地水泥厂生产的炼石牌普通 42.5# 硅酸盐水泥,其特点是水化热低,凝结时间长,需水量少,活性好,适用于大体积混凝土。(2)砂:中、粗河砂,含泥量<2.0%。(3)石 子:采用 0.5 - 3cm 连续级配碎石,压碎指标<10%,含泥量<1%,针片状颗粒含量<5%。(4)减水剂:本配合比选用缓凝高效 FDN 型减水剂(其减水率在 18%左右),本配合比选用缓凝高效 FDN 型减水剂(其减水率在 18%左右),掺入 0.5%,改善了和易性,塌落度达到 20cm,满足泵送要求。(5)膨胀剂:采用 UEA 膨胀剂,等量取代水泥 10%。(6)粉煤灰:粉煤灰采用当地火电站 I 或Ⅱ级粉煤灰,这两级粉煤灰活性好能替代部份水泥用量,掺量为 10%。
2、构造处理
为有效控制大体积混凝土开裂,在中部设置一层双向的温度筋。设置温度筋,提高配筋率,能充分发挥 UEA 的限制膨胀。同时分散应力,提高了抗裂性。混凝土垫层上设计采用三元乙丙防水卷材作为柔性防水层,改善约束条件。
四、混凝土施工
1、混凝土的搅拌
1.1 混凝土拌和严格按照试验室出具的配合比通知单要求进行配料,采用电子计量,并设专人检查,砂石误差±3%以内,水泥、水、外加剂误差±2%以内,外加剂采用外掺法,并设专人负责,严格计量。
1.2 为保证混凝土的匀质性,每机拌和时间自全部拌合料装入搅拌桶内起到卸料止不少于2~3min。
1.3 严格控制混凝土的坍落度,为满足混凝土的可泵性,坍落度应控制在15~18cm之间。
2、混凝土浇筑
混凝土浇筑之前对混凝土接触面进行先湿润,混凝土垫层大量洒水浇湿以后开始施工,混凝土浇筑采用“斜坡分层法”,分层厚度控制在30~50cm,由西向西推进,浇筑速度控制在50m2 左右。浇筑时候在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土,混凝土配制速度满足浇捣的要求。浇捣时间根据实际情况合理控制,避免出现冷缝,并将表面泌水及时排走。混凝土振捣使用高频振荡器,振荡器的插点间距为1.5 倍振荡器的作用半径,防止漏振。斜面推进时振动棒在坡脚与坡顶处插振,振动混凝土时候,振荡器均匀拔插,插入混凝土50cm 左右,每振动10~15s 以混凝土泛浆不再溢出气泡为准,不可过振。为了使混凝土振捣密实,每台混凝土泵出料口配备4 台振捣棒(3 台工作,一台备用),分三道进行施工布置,第一道布置于出料口使混凝土形成自然的流淌坡度;第二道布置在坡脚,能够保证混凝土下部的密实度;第三道布置在斜面中部在斜面各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入。混凝土浇筑终了以后3~4h 在混凝土接近初凝之前进行二次振捣然后按标高线用刮尺刮平并轻轻摸压。混凝土的浇筑温度低于25℃,混凝土表面浮浆较厚,在混凝土初凝前加粒径为2~4cm 的石子浆,均匀撒布在混凝土的表面轻轻的摸平。混凝土硬化后的表面素性收缩裂缝用水泥素浆刮平。
3、施工缝的设置技术处理的措施
施工缝的处理:在施工缝处继续浇筑混凝土时,已浇筑的混凝土抗压强度应不小于 1.2N/mm2。在已硬化的混凝土表面上继续浇筑混凝土前,应清除垃圾、水泥薄膜,对表面上松动石子进行凿除,同时还应加以凿毛,露出石子 1/2 直径,用水冲洗干净并充分湿润 24h,残留在混凝土表面的积水应予清除。在浇筑前,水平施工缝宜先铺上50mm ~100mm 厚的水泥砂浆一层,其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。注意施工缝位置附近回弯钢筋时,要做到钢筋周围的混凝土不受松动和损坏。钢筋上的油污,水泥砂浆及浮锈等杂物也应清除。从施工缝处开始浇筑时,要注意避免直接靠近缝边下料。机械振捣时,宜向施工缝处逐渐推进,并距施工缝 300mm~500mm 处反复振捣,使其紧密结合。
4、混凝土养护与温控
为防止混凝土表面散热过快和表面脱水,避免内、外温差过大和干缩过大引起干缩引起裂缝混凝土终凝后立即进行保温保湿养护。本工程采用棉粘养护,混凝土表面在初凝后覆盖塑料薄膜、棉粘,当混凝土表面温度与大气相差较大时,要注蓄水,以保证混凝土的内部温度与表面温度之差不超过25℃。
5、混凝土测温措施
大体积混凝土浇筑完毕,必须进行监测,检测内、外温差,以便采取相应的措施保证混凝土的质量。本工程采用电子测温仪测温,由于电梯的基坑的厚度最大,混凝土中心温度就在电梯基坑的基坑处,因而,只要测出电梯基坑混凝土中心的温度与混凝土表面的温度差别不超过25℃,理论上就可以保证混凝土不会产生温度裂缝。
五、结语
在大体积混凝土的施工中,针对质量通病的防治,应在优化配合比设计、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,坚持严谨的施工组织管理,完全可以控制大体积混凝土温度裂缝和施工裂缝发生,使质量通病能够得到有效的控制,提高工程质量。
参考文献:
[1]叶琳昌.大体积混凝土施工[M].北京:中国建工出版社,2005.
[2]吳子峰.大体积混凝土的施工技术及质量控制.山西建筑.2009(1)