
导读: 大体积防水混凝土施工技术方法 当前,建筑行业不断向前发展,施工技术也随之出现巨大进步,大体积防水混凝土浇筑技术在施工当中的应用逐渐加深。下面我为大家提供大体积防水混凝土施工技术方法,欢迎大家阅读浏览。
大体积防水混凝土施工技术方法
当前,建筑行业不断向前发展,施工技术也随之出现巨大进步,大体积防水混凝土浇筑技术在施工当中的应用逐渐加深。下面我为大家提供大体积防水混凝土施工技术方法,欢迎大家阅读浏览。
1大体积防水混凝土浇筑技术应用存在的问题(混凝土无外力条件下裂缝产生的原因)
11内外温差过大导致裂缝
这种形式的裂缝一般情况下会在浇筑的第三天出现,混凝土内部与外部存在温度差主要因水泥的水化热在释放过程中存在延迟的因素造成的。大体积混凝土浇筑完毕之后,水泥与水之间就会发生一定程度的反应并在短时间内放出大量热量,导致内部的出现水化热凝聚的现象。由于混凝土体积较大,致使内部的水化热无法及时释放。混凝土外部也存在水化热的现象,因直接暴露在空气之中,能在较短的时间内释放完毕,混凝土表面温度很快降下来。因此,大体积混凝土在硬化过程中初期内部与外部之间的温差较大。当温差达到一定程度,混凝土内部体积高温膨胀,表层混凝土降温收缩,造成内应力增大,当混凝土外部所受拉应力不断增大,超过混凝土自身的抗拉限度时,混凝土就会在内应力的拉扯下出现裂缝。如果大气温度降低明显,混凝土表层受冷收缩,导致混凝土收缩能力增大,拉应力也会在此时出现,导致裂缝。
12降温与干燥收缩导致裂缝
混凝土的成型需要在散热与硬化实现之后,其中混凝土会存在收缩的可能。散热时,内部温度升高达到极限值之后,水泥就会开始水化,很多水在这个过程被消耗,温度开始呈现一定程度的降低,混凝土整体体积缩减;浇筑过程主要以泵送的形式开展,发挥作用的时候携带水分,这些水分可以运动,硬化开始时,这些处于运动状态的水分会逐渐蒸发,逐渐形成水分缺失的状况,出现干燥收缩。这两种形式的收缩作用结合在一起,在表层产生拉应力,使原本与处于较为稳固状态的混凝土在应力作用下出现裂缝。这种现象出现的开始,通常拉扯的力量集中在一个点上,随着时间的推移,拉扯的力量开始逐步增强,裂缝逐渐扩大。
13混凝土组成材料性能差导致的裂缝
此类裂缝也叫安定性裂缝,主要是由于混凝土组成材料本身的性能达不到标准而导致的裂缝。混凝土的组成材料通常由粗骨料、细骨料、水泥、水、外参剂等组成。其中水泥的稳定性和碱骨料反应对混凝土的稳定性危害很大,会造成混凝土开裂甚至造成混凝土构件的破坏。该类裂缝从原材料质量要求上可以控制和避免。
2施工实例分析
21工程概况
某个项目的选矿厂筛分间、循环水泵站以及污水处理泵站等工程,基础埋深通常被控制在6到8m,类型是钢筋混凝土、片筏式等类型,混凝土强度等级选用C25或者C30,抗渗等级则为S6或者S8,基础混凝土长度大致在35m左右,宽大致为25m,厚度在15左右,各个工程的工程量均超过1000m3,属于大体积混凝土施工防水。
22防控裂缝措施
221原材料与浇筑方法
为了防范温度裂缝的产生,将出现水化热程度较低的矿渣水泥作为主要的施工材料,以上施工工程之中通常使用525号水泥。选择此类型水泥主要理由是,在设计的时候,抗渗等级为S8,一般情况下,如果设计中存在明显的抗渗要求,则混凝土应该优先使用一般水泥。事先查阅施工计划,在混凝土施工时如果在冬季,气温过低,尽量选择抗冻性较强的水泥。加入减水剂,对混凝土的和易性、密实性进行调整,也能够在一定程度上削弱水化热散发速度。查询相关资料可知,加入减水剂可以减少10%的水泥使用量。这比矿渣水泥的节约功能更强。因此,在强度方面要求相同的情况,选择普通水泥较好。虽然普通水泥具备水化热温度高的情况,但是加入减水剂之后,就可以改善这个缺点。
222适当确定砂石级配,合理控制其含泥量
从控制其水化热来看,应选择粒径相对较小的石子。这种选择可节约用水,在一定程度上减少水泥的使用量,使水化热现象得到控制,还能实现对凝结收缩及泌水干缩等情况。但是,当其中的粗骨料外形超过一定限度,就会造成拌合离析的情况发生。并且泵送混凝土也会对石子的极限粒径产生一定的影响。因此,在选择石子的时候,应该根据施工的`实际要求,对其粒径进行合理地确定。对上述因素进行考虑,随后进行骨料适配,石子级配被确定为5~20mm、5~40mm两种。砂类型应该为中砂,因为粗砂难以保留水分,细砂容易出现干缩,使用时容易出现细微的裂痕。中砂消耗水量最为适合,水泥用量符合混凝土配合比的要求。若混凝土采用泵送方式浇筑,应尽量在一定程度上提高砂的比率含量。砂石会含有的尘土、泥土以及黏土,都会与砂石产生较为明显的粘结,这种情况会加剧收缩现象,也会使混凝土的抗拉强度以及抗冻性受到削弱,在抗裂过程中产生负面影响。因此,应尽量清除砂石中的泥土。工程中的含泥量被调整到1%~2%之间,最后通过计算和试配对混凝土配合比,其中的一部指标如下表所示。
表1 混凝土配合比参数
强度 抗渗 水泥标号 材料配比(kg·m-3) 粉煤灰 砂率 水灰比
等级 等级 水泥 砂 石子 水分
C25 S8 530 315 756 1124 181 7 38 054
C30 S6 310 770 1152 191
23重视浇筑方式,增强振捣
大体积防水混凝土浇筑技术在实际应用中,应该遵循总体、不间断的原则。然后参照相关的初凝时间、浇筑速率,对配制泵、浇筑数量、浇筑方式进行选择。在这种情况下,通常可以应用三种方式,具体如下:(1)参照分段方式,根据混凝土厚度和水化热释放的计算来决定分层的方式对混凝土进行划分,按照从下往上的方向,沿着斜坡的方向逐渐向后推进。(2)应该按照逐层的方式予以振实,确保每段混凝土在初凝的之前,彼此结合状态良好,避免施工缝的存在。(3)混凝土当中加入减水剂,适当放缓浇筑的速率。由于一般水泥水化热速度较快,让混凝土在各个时期都能释放热量,从而在一定程度上让混凝土内极限温度下降到新的水平,防范温度裂缝的产生。
使用插入式振动器,按照相关标准对振捣时间实施严格管控,尽量保证插入位置处于规则状态,防止漏振的情况发生,确保每次移动的长度在振动半径的15倍以下。在对混凝土的上层实施振捣的过程中,使振捣进入下层混凝土超过5cm,避免出现两层间接缝。并且要在混凝土天然斜坡的开端与尾端实施严格的捣振。让上下层的混凝土都处于较为密实的状态。注意在振动界限前,实施重复振捣,提升混凝土束缚力,让其具备较强的抗裂能力。
混凝土振捣完毕之后,要使用木杠对混凝土外表进行拍打,使其处于较为平整的状态,使用木抹子处理粗糙部分,当整体实现收水之后,重复进行处理,使外表形成毛面,防止初期裂缝出现。
24混凝土保养
241温度测算
对混凝土的核心温度进行测算,以此测算出混凝土最后的绝热温升,计算公式如下:
对上式进行分析,Th表示最后的绝热温升,T 表示入模温度,T表示核心温度,W代表单位混凝土耗费水泥量,Q是水泥类型水化热,C表示比热,加权平均直,通常设定为09,R表示混凝土比重, 表示降温系数。
242测温方式
选择类型为WMZK-01测温设备,其测温范围在-40℃到150℃之间。在每个测温位置埋下长度为06m的导线,按照每小时1根的频率进行预埋,测温开始之后,将设备测杆缠在导线之上,就可以对混凝土内部实施测温,对内外的温度同时展开测量,10分钟之后,可以获得数据。注意在混凝土浇筑12小时之后即开始测温活动,第一周每2小时测量1次。
243浇筑后温度应力计算
浇筑开始之后,龄期不断增加,内部温度开始呈现出逐渐下降的趋势,导致其应力出现相应改变,根据实际测量获得的温度信息,可以计算出对应龄期的温度应力。
244混凝土养护
主要方式有降温法和保温法。前者主要指的是借助一些技术手段,让混凝土内部的温度得到一定程度的降低,后者则是使用保温材料,让混凝土外部的温度处于一定水准,缩减内外温差。在实际工程使用草袋等物品对混凝土外表实施包裹,并以浇水的方式让其处于湿润的状态。实施维护,开展早期维护对混凝土日后使用功能的发挥十分重要,当然也同时需要注意后期的维护工作。
25深入说明
251环境温度和混凝土温度
环境温度会对混凝土温度的造成一定影响,内部温度属于水化热的绝热温升与其他各种类型温度的结合。气温高,混凝土温度自然也高,内部温度自然提升。在此种情况下,如果持续时间相对较长,那么就会在这样的情况下导致混凝土受损。但是如果环境温度处于较低的水平,那么在当前的情况下,就需要采取措施使入模温度以及搅拌温度得到提升。入模温度至少为10℃。当混凝土遭遇寒流时,温差则会相应增大。
对上述内容进行分析可知,大体积防水混凝土尽量不要安排在冬季进行施工,如果情况较为特殊,必需在冬季开工,保温措施一定要符合实际要求,否则很容易导致混凝土出现裂缝,影响建筑使用质量。
施工最佳时间应该是春、秋两季,这时的温度适合施工。施工时间尽量避开夏季,如遇高温天气,要采取措施进行降温,否则会导致混凝土出现裂缝。但是,如果工期恰巧赶在夏季,可以在早上或晚间温度较低的时间进行浇筑施工。需要注意的是,混凝土的材料、搅拌、运输、浇筑、保养等环节都要采取措施进行降温。
252环境温度影响混凝土之内的温度极限值出现的时间
水化热和环境温度之间存在一定关联,自然环境温度处于较高的状态,水化热产生的热量就很难释放出去。经过分析可知,自然温度越高,内部的温度极限值会越提前。
253振捣技术的改良
在对混凝土实施振捣之后,并不能让内部完全实现致密性良好的状态,仍然会存在一些气泡与细缝。粗骨料与钢筋之上仍然残留水分,对其与混凝土之间的粘结起到不利干扰,在浇筑完毕之后,应该在振动界限之前,再次实施振捣,能够在一定程度清楚沉陷造成的干扰。将塑性收缩的出现几率控制在较低水准,同时也能降低内部孔隙出现的几率。增强混凝土的致密性,让其抗渗性能也得到较大的提升。在对上层混凝土实施正式开始处理之前,应该对下部分的混凝土再次振捣,就能在施工完成之后,使两层混凝土实现较佳的结合,确保其质地较为均匀,采取这种措施可以使其抗压强度提升10%。
254大体积独立混凝土基础分析
对于体积较大的独立混凝土基础,比如,某电力企业的高炉基础要实现降温目的,可以预埋1到2层的管道,注入循环冷水以达到冷却降温的目的。当然,预埋位置需要结合施工具体情况,将通水设备埋在热量聚集且难以散发到外部的部位。
3结语
大体积防水混凝土浇筑技术最重要的就是解决裂缝问题。首先从原材料着手,使用相应的工艺实现对裂缝的防治,使用必要的养护手段,对混凝土实施保护,使其性能处于良好的状态,也可以使用较为明确的保温技术,调整混凝土内外温差,使其处于合理水平,避免裂缝出现。采取必要的保温措施,使混凝土内外的温差处于较为合理的水平,如此就能在当前的情况下更有效防止裂缝的出现。
;大体积混凝土浇筑方案
A、浇筑方案选择
全面分层方案:保证混凝土连续浇筑的混凝土最小浇筑速度为20×8×03/(2-24/60)=30m3/h,大于混凝土的生产速度15m3/h。故全面分层方案不可行。
分段分层方案:由于混凝土厚度较大,不宜采用分段分层方案。
斜面分层方案:本工程的特点适于采用斜面分层方案。
B、每小时混凝土的浇筑量(即浇筑速度)
每层浇筑量:Q=03×3×8=72m3
要求的最小浇筑速度:v=Q/(t1-t2)=72/16=45m3/h<15m3/h,故斜面分层方案可行。
每小时混凝土的浇筑量为15m3
C浇筑时间
20×8×3/15=32小时。
数据不一样,仅供参考哦!
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。同时厚达3100,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层施工,分4层,每层约800~900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2~3h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,同时足够的抽水设备和防雨物资。温控措施: 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。
建筑工程大体积混凝土基础浇筑一般要求有:
(1)大体积混凝土基础的整体性要求高,一般要求混凝土连续浇筑,一气呵成。施工工艺上应做到分层浇筑、分层捣实,但又必须保证上下层混凝土在初凝之前结合好,不致形成施工缝。在特殊的情况下可以留有基础后浇带。即在大体积混凝土基础中预留有一条后浇的施工缝,将整块大体积混凝土分成两块或若干块浇筑,待所浇筑的混凝土经一段时间的养护干缩后,再在预留的后浇带中浇筑补偿收缩混凝土,使分块的混凝土连成一个整体。
基础后浇带的浇筑,考虑到补偿收缩混凝土的膨胀效应,当后浇带的直径长度大于50m时,混凝土要分两次浇筑,时间间隔为5~7d。要求混凝土振捣密实,防止漏振,也避免过振。混凝土浇筑后,在硬化前1~2h,应抹压,以防沉降裂缝的产生。
(2)浇筑方案应根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密、混凝土供应等具体情况,选用如下三种方式:
1)全面分层:在整个基础内全面分层浇筑混凝土,要做到第一层全面浇筑完毕回来浇筑第二层时,第一层浇筑的混凝土还未初凝,如此逐层进行,直至浇筑好。这种方案适用于结构的平面尺寸不太大,施工时从短边开始,沿长边进行较适宜。必要时亦可分为两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行。
2)分段分层:适宜于厚度不太大而面积或长度较大的结构。混凝土从底层开始浇筑,进行一定距离后回来浇筑第二层,如此依次向前浇筑以上各分层。
3)斜面分层:适用于结构的长度超过厚度的三倍。振捣工作应从浇筑层的下端开始,逐渐上移,以保证混凝土施工质量。
分层的厚度决定于振动器的棒长和振动力的大小,也要考虑混凝土的供应量大小和可能浇筑量的多少,一般为20~750px。
(3)浇筑混凝土所采用的方法,应使混凝土在浇筑时不发生离析现象。
混凝土自高处自由倾落高度超过2m时,应沿串筒、溜槽、溜管等下落,以保证混凝土不致发生离析现象。
串筒布置应适应浇筑面积、浇筑速度和摊平混凝土堆的能力,但其间距不得大于3m,布置方式为交错式或行列式。
(4)浇筑大体积基础混凝土时,由于凝结过程中水泥会散发出大量的水化热,因而形成内外温度差较大,易使混凝土产生裂缝。因此,必须采取措施。
(5)浇筑设备基础时,对一些特殊部分,要引起注意,以确保工程质量。例如:
1)地脚螺栓:地脚螺栓一般利用木横梁固定在模板上口,浇筑时要注意控制混凝土的上升速度,使两边均匀上升,不使模板上口位移,以免造成螺栓位置偏差。地脚螺栓的丝扣部分应预先涂好黄油,用塑料布包好,防止在浇筑过程中沾上水泥浆或碰坏。
当螺栓固定在细长的钢筋骨架上,并要求不下沉变位时,必须根据具体情况对钢筋骨架进行核算,其是否能承受螺栓锚板自重和浇筑混凝土的重量与冲压力。如钢筋骨架不能满足以上要求时,则应另加钢板支承。
对锚板下混凝土要振捣密实。一般在浇筑这部位混凝土时,板外侧混凝土应略加高些,再细心振捣使混凝土压向板底,直至板边缝周围有混凝土浆冒出为止。如锚板面积较大,则可在板中间钻一小孔,通过小孔观察,看到混凝土浆冒出,证明这部位混凝土已密实,否则易造成空隙。
2)预留栓孔:预留栓孔一般采用楔形木塞或模壳板留孔,由于一端固定,一端悬空,在浇筑时应注意保证其位置垂直正确。木塞宜涂以油脂以易于脱模。浇筑后,应在混凝土初凝时及时将木塞取出,否则将会造成难拔并可能损坏预留孔附近的混凝土。
3)预埋管道:浇筑有预埋大型管道的混凝土时,常会出现蜂窝。为此,在浇筑混凝土时应注意粗骨料颗粒不宜太大,稠度应适宜,先振捣管道的底和两侧,待有浆冒出时,再浇筑盖面混凝土。
(6)承受动力作用的设备基础的上表面与设备基座底部之间,用混凝土(或砂浆)进行二次浇筑时,应遵守下列规定:
1)浇筑前应先清除地脚螺栓、设备底座部分及垫板等处的油污、浮锈等杂物,并将基础混凝土表面冲洗干净,保持湿润。
2)浇筑混凝土(或砂浆),必须在设备安装调整合格后进行。其强度等级应按设计规定;如设计无规定时,可按原基础的混凝土强度等级提高一级,并不得低于C15。混凝土的粗骨料粒径可根据缝隙厚度选用5~15mm,当缝隙厚度小于40mm时,宜采用水泥砂浆。
3)二次浇筑混凝土的厚度超过500px时,应加配钢筋,配筋方法由设计确定。
(7)浇筑地坑时,可根据地坑面积的大小、深浅以及壁的厚度不同,采取一次浇筑或地坑底板和壁分别浇筑的施工方法。对混凝土一次浇筑时,其内模板应做成整体式并预先架立好。当坑底板混凝土浇筑完后,紧接浇筑坑壁。为保证底和壁接缝处的质量,在拌制用于该处的混凝土可按原配合比将石子用量减半。
如底和壁分开浇筑时,其内模板待底板混凝土浇筑完并达到一定强度后,视壁高度可一次或分段支模。施工缝宜留在坑壁上,距坑底混凝土面30~1250px并做成凹槽形式。
施工中要特别重视和加强对坑壁以及分层、分段浇筑的混凝土之间的密实性。机械振捣的同时,宜用小木槌在模板外面轻轻敲击配合,以防拆模后出现蜂窝、麻面、孔洞和断层等施工缺陷。
(8)雨期施工时,应采取搭设雨篷或分段搭雨篷的办法进行浇筑,一般均要事先做好防雨措施。
1、为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件,防止在早期由于干缩而产生裂缝,大体积混凝土浇筑完毕后,应在12小时内加以覆盖和浇水。对有抗渗要求的混凝土,采用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于14天;采用矿渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土养护时间不得少于12天。 2、大体积混凝土的概念:大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上,施工时必须采取相应的技术措施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混凝土结构。 3、其施工特点是:整体性要求比较高,要求连续浇筑;结构的体量较大,浇筑混凝土后形成较大的内外温差和温度应力。大体积混凝土工程结构较厚,体形较大、钢筋较密,混凝土数量较多,施工条件较为复杂,施工技术要求高,必须同时满足强度、刚度、整体性和耐久性要求。另外,还存在如何控制和防止温度应力,变形裂缝产生等问题。随着大体积混凝土施工技术不断地提高,高质量的施工技术也成为社会发展的必然要求。随着生产技术和生产力的不断提高,建设领域的逐渐扩大,大体积混凝土逐渐应用于大型钢筋混凝土结构。 4、覆盖养护是最常用的保温保湿养护方法。主要措施是: 应在初凝以后开始覆盖养护,在终凝后开始浇水(12小时后)覆盖物、麦杆、烂草席、竹帘、麻袋片、编制布等片状物。 浇水工具可以采用水管、水桶等工具保证砼的湿润度。 在浇筑完成后,12h以内应进行养护,砼强度未达到C12以前,严禁任何人在上面行走、安装模板支架,更不得作冲击性或上面任何劈打的操作。
大体积混凝土1施工工艺 目录 1施工工艺 收起 施工工艺 一、工程概况: 本工程是一座集商业、办公公寓为一体的现代化建筑,地下一层地上裙楼四层,A座无虚席24层,B座29层,总建筑面积74500余平方米。结构型式为框支剪力墙结构。本工程地下室为停车场,有消防水池、水泵室、配电室及发电机室,一层至四层主要是商业及办公用房,五层起为电梯公寓。本工和基础地下室部分按后浇带分为6个作业分区,1、3区为了1600厚筏板基础,其余为400厚基础抗水板,承台设计底标高-52米,采用C40防渗混凝土,抗渗等级为08Mpa,整个基础底板的混凝土量约为4000立方米。除2区、5区、6区外,其它已经浇筑完成,本本方案适用于2区、5区、6区的基础混凝土浇筑施工。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、材料选择本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下:(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,平均粒径大于05mm,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,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。具体外加剂的用量及使用性能,商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位。2、混凝土配合比(1)混凝土采用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根据设计要求,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,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已经分为不同的3个区,底板厚为400mm的2、5区基础混凝土采取正常的喷水养护,因此基础底板以分区为一个自然施工段。2区由2台混凝土泵管输送混凝土,从⑾轴右侧的后浇带1/3处的两个位置,从11轴右侧向18轴方向浇筑。混凝土浇筑量约为600立方米,计划浇筑完成时间为20小时。6区的混凝土浇筑采用2台混凝土输送泵送筑,在1轴和B轴处架一梭槽至筏板的中央,后退浇筑,另一台泵从3轴与S轴交界的位置接入,置于筏板的H轴位置,同样是后退进行浇筑,混凝土总量约为2000立方米,计划完成浇筑混凝土时间为48小时。5区的混凝土浇筑采用2台混凝土输送泵送筑,混凝土总量约为500立方米,计划完成浇筑时间12小时。找房地产资料,到中国地产商 wwwzgdcscom2、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,每区采用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,循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺,使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。(3)混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置1~2台振捣器,因为混凝土的坍落度比较大,在15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处振捣密实,另外2~4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立方米(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,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,以便及时采取措施。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,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。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3~5h,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相关规定。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。
摘要:从合理选择施工材料,优化混凝土配合比,优化混凝土的供应,采用科学的施工方法,加强混凝土养护等方面介绍了大体积混凝土施工技术,以达到降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能的目的。
关键词:大体积混凝土 施工技术 混凝土养护
一、前言
近年来,随着建筑行业的迅猛发展,大体积混凝土得到了越来越广泛的应用,如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。但在建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故也时有发生合理选择施工材料,优化混凝上配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力。
(一)施工材料的选择
1水泥的选择。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求,一般采用低热矿渣水泥,中热硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土,除抗裂性能外,还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小,因此一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时,应采用抗硫酸盐水泥。
2骨料的选择。选用结构致密,并有足够强度的优良骨料,特别是粗骨料,具体应符合有关的标准、规范和规程。除此之外,还应注意以下问题:①骨料要求表面洁净,不含杂质。②砂子采用中砂,石子采用大粒径的卵石或碎石。③砂子含泥量不得超过3%,石子含泥量不得超过1%。④粉煤灰在混凝土的配合比中以部分粉煤灰代替水泥,不仅可以改善混凝土的和易性有利于施工操作,而且对降低混凝土的水化热有益。在混凝土工程中,掺人粉煤灰时应满足:选用细度合格、质地优良的粉煤灰;粉煤灰的掺量一般以15%~20%为宜。
(二)混凝土配合比的确定与优化
通过试验室进行多种配合比的试验和研究,选用最佳配合比作为混凝土的施工配合比,最佳配合比应满足以下要求:
1混凝土的初凝时间不少于6小时。
2混凝土的砂率控制在35——40%。
3混凝土中的最大氯离子含量为006%。
4混凝土中的最大碱含量为30kg/m3。5水泥中铝酸三钙含量<8%。
二、优化混凝土的供应
大体积混凝土由商品混凝土搅拌站供应,混凝土原材料计量要准确,以保证配合比的准确性。
(一)计量。要求使用检定过的计量器具,保证计量正确。每工作班正式称量前,要求对计量设备进行零点校核。
(二)拌制。控制原材料投入搅拌机顺序,不得采用“外掺”、“后掺”等作法。混凝土必须严格控制拌制时间,驻站工程师每一班抽测2次。搅拌完成后装入运输车时,即要求每车测定坍落度,同时观察混凝土的和易性、不得存在离析、分层等现象,坍落度不符合要求的混凝土不能出站。
(三)运输。根据路线的比短、交通的状况,随时增减车辆,保证混凝土的正常供应,连续浇注,避免因混凝土供应不上而出现冷缝。混凝土运输时间在任何情况下不得大于180min,对到达浇筑点超过210min的混凝土不得使用。混凝土运输车离开搅拌站后不得掺加任何材料,包括水、外加剂等。混凝土坍落度在运输过程中损失超过40mm或混凝土到达浇筑点温度大于25℃,不得浇筑到作业面。要求从每个搅拌站每隔一段时间就派出一辆混凝土罐车,保证混凝土供应的均衡性。因大体积混凝土方量较大,要求搅拌站派管理人员进驻现场指挥、联络、协调,发现问题及时解决。
三、采用合适的施工方法
大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的,其中,采用合理的施工方法,是防止大体积混凝土裂缝的有效措施。(一)混凝土浇筑方法。混凝土的浇筑按混凝土自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。混凝土浇筑过程中,每层混凝土初凝前都确保被上层混凝土覆盖,保证上下层浇筑间隔不超过混凝土初凝时间,避免施工裂缝出现。依据设计图纸中的后浇带将整个大底板划分成厚薄、大小不同的区段,每个区段将独立一次浇筑完成。
(二)混凝土振捣方式。混凝土振捣时布置三道振捣,第一道设在混凝土的坡角,第二道设在混凝土的坡中间,第三道设在混凝土的坡顶。每道设2台振捣器,三道振捣相互配合,确保振捣覆盖整个坡面。使用振捣棒振捣,振捣棒插入下层混凝土中的深度>50mm,振捣棒移动的间距以400mm左右为宜,振捣棒要快插慢拔,以混凝土面泛浆为宜。混凝土表面要用刮杠刮平,再撒5mm——25mm碎石,用木抹拍实抹平。
(三)泌水处理。混凝土在浇筑、振捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底,通过侧模底部开孔将泌水排出基坑。当混凝土大坡面的坡角接近顶端模板时,改变混凝土浇筑方向,形成集水坑,及时用水泵将泌水排除,以提高混凝土质量,减少表面裂缝。
(四)表面处理。由于泵送混凝土表面水泥浆较厚,在浇筑后2~8h,初步按标高用长刮尺刮平,然后用木板反复压数遍,使其表面密实,再用铁面板收面后立即用塑料薄膜覆盖。
(五)加强施工管理。在混凝土结构中,强度不是均匀的,裂缝总是从强度最低的薄弱处开始,当混凝土质量控制不严,混凝土离差系数大时裂缝就多。为防止裂缝,必须加强施工管理,提高混凝土的施工质量。
四、加强混凝土养护
降低大体积混凝土块体里外温度差和减慢降温速度来达到降低块体自约束应力和提高混凝土抗拉强度,以承受外约束应力时的抗裂能力,对混凝土的养护是非常重要的。
混凝土浇筑后,应及时进行养护(保温层材料和厚度待定)。混凝土表面压平后,先在混凝土表面洒水,再覆盖一层塑料薄膜,然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护,保温材料夜间要覆盖严密,防止混凝土暴露,中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。底层塑料布下预设补水软管,补水软管间距68m,沿管长度方向每100mm开5mm水孔,根据底板表面湿润情况向管内注水,养护过程设专人负责。混凝土泌水结束、初凝前为了防止面层起粉及塑性收缩,要求进行多次搓压。最后一次搓压时采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。对底板面不能连续覆盖的部位,如墙、柱插筋部位、钢柱等采用挂麻袋片、塞聚苯板等方式,尽可能进行覆盖,避免出现“冷桥”现象。混凝土浇筑完成12小时,严禁上人踩踏,浇筑完成24小时内,除检测测温设备及覆盖材料外,不得上人踩踏。保温层在混凝土达到要求强度并表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除,并在中午气温比较高时才可安排保温拆除。
五、结束语
大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的,在大体积混凝土施工中,合理选择施工材料,优化混凝土配合比,优化混凝土的供应,采用科学的施工方法,严格施工管理,加强大体积混凝土养护,就可以低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能,保证工程质量。
摘 要大体积砼具有形体庞大、混凝土数量较多、工程条件复杂、施工技术和质量要求高、混凝土绝热温升高和收缩等特点。本文主要研究基础大体积砼出现裂缝的种类、原因以及如何防止大体积砼的开裂,如何在施工组织和施工技术上采取必要的措施来控制和防止大体积砼出现裂缝。
关键词大体积混凝土;温度控制;裂缝
1.基础大体积砼的特点与裂缝产生的原因
11 砼强度级别高,水泥用量较大,收缩变形大,产生裂缝
混凝土体积越大,水泥总用量相对大,水泥水化产生的热量越不易散发,温升越高,引起的体积变化也越大。大体积混凝土浇注后,内部温度远较外部高,形成较高的温差,造成内涨外缩,使构件表面产生很大拉应力以至开裂。对于大体积砼施工阶段来说,由于温度变形而引起的裂缝,可称为“初始裂缝”或“早期裂缝”。
12 受约束,产生拉应力,产生裂缝
砼体积变化受约束会产生内应力。约束条件有两种,即外约束和内约束。外约束是指结构物的边界条件,一般指基础或其他外界因素对结构物的约束,水泥水化后期,散发热量大于放热量,构件温度降低,体积收缩,受边界条件约束,产生拉应力。如现在比较常见的地下室桶式结构、剪力墙结构受基础约束明显。内约束是由于内部水泥水化热不易散发,表面则易于散发,内部体积膨胀,表面则体积收缩(特别是遇气温骤降或过水),受内部约束,产生拉应力。这时产生的一般是表面裂缝。
13 抗拉能力低,产生裂缝
混凝土是脆性材料,抗压能力较高,抗拉能力较低。抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右;极限拉伸也很小,通常不足1×10-4。大体积混凝土温度变形受约束时产生的拉应变(或拉应力)很容易超过极限拉伸(或抗拉强度)而产生裂缝。大体积混凝土结构设计中,通常要求不出现拉应力或只出现很小的拉应力,但施工中,大体积混凝土结构由于温度的变化而产生很大的拉应力,要把这种温度变化所引起的拉应力限制在允许范围以内是非常困难的。
14 外界气温变化
大体积砼在砼施工阶段,它的浇注温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层砼温差,这对大体积砼施工极为不利。
温度应力是由于温差引起的温度变形造成的;温度应力与温差成正比,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。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。
2.控制温度裂缝发展的基本措施
21 基础大体积砼的材料选择与质量要求
水泥。施工中应选用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量(每减少10kg水泥,降低温度1℃)。由于货源限制我们在工程中选用525号普通砼酸盐水泥。
粗细骨料。粗骨料选用5~40mm单粒级卵石。细骨料采用中粗砂,其细度模数为218。降低混凝土的干缩。
混合料及外加剂。混凝土中掺入水泥重量025%左右的木质素磺酸钙,可明显延缓水化热释放的速度,推迟水化热峰值的出现;同时可减少10%拌和用水,节约水泥,降低水化热。混凝土中掺入适量粉煤灰,不仅可以改善混凝土的工作度,减少混凝土的用水量,减少泌水和离析现象;同时代替部分水泥,减少水化热。掺入适量UEA膨胀剂,有效地补偿混凝土干缩冷缩,增加密实性,提高抗渗能力。
22 控制混凝土的拌合温度
Tc=∑TiWC/∑WC
Tc 混凝土拌合温度
T 温度
W 重量
C 比热
WC 热当量
考虑到砼在运输过程中受日晒等因素,入模温度比搅拌温度略高3℃。
23 混凝土配合比与浇筑
根据选用的材料,确定混凝土配合比,采用塔吊运输,混凝土坍落度控制在3~5cm;C35PS8混凝土配合比(kg/m3)参考可为水泥:黄砂:石子:水=330:771:1087:173。混凝土浇筑采用斜面一次浇筑,分层厚度为43cm左右,在斜面下层混凝土未初凝时(初凝时间为3h左右)进行上层混凝土浇筑,在不同部位用3台振动棒分上、中、下3个层次,采用循环推进,一次到顶的办法,以消除冷凝,增强混凝土的密实性,保证防水质量。
24 混凝土测温
为了掌握大体积混凝土的温度变化规律,及时了解温差对大体积混凝土质量的影响,采取常规测温技术,对底板混凝土的上、中、下进行布点观测,以便采取相应的技术措施,防止混凝土开裂。有效控制温差梯度,要符合《混凝土工程施工及验收规范》(GB50204-92)中混凝土表面和内部温差“不宜超过25℃”的要求。
3.大体积砼的施工工艺
31 严格按技术规范施工
分块分层浇筑混凝土,有利于错开拌合物内各层的水化时刻,分散混凝土的放热峰值。一般在第一层混凝土还未初凝时,浇注上一层。在振捣上一层时,振动棒应插入下一层50~100mm,以消除两层之间的接缝,振动时间不宜过长(每点振捣时间一般以20~30s为宜,但还应视砼表面呈水平,不再显著下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准),防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。混凝土在浇筑、振捣过程中,上涌的沁水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底,应通过侧模底部开孔将沁水排出基坑。当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时,改变混凝土浇筑方向,形成集水坑,及时用水泵将沁水排除。在浇筑完毕到混凝土初凝之前,粗抹面一次,混凝土接近终凝时,应用木模第二次抹光,消除混凝土表面的龟裂裂纹。采取措施控制浇筑温度,如拌和用水以碎冰形式加进混凝土拌合物中,使新拌混凝土的温度被限制在6℃左右;在施工现场搭建遮阳蓬,防止烈日爆晒混凝土表面等。必要时可以预埋冷却水管,用循环水进行人工导热,以降低混凝土的内部温度。
32 养护工作
砼养护是大体积砼施工中一项十分关键的工作。主要是保持适宜的温度和湿度,以便控制砼的内外温差,促进砼强度的正常发展,防止产生表面裂缝。对大面积的底板面,一般可采用先一层塑料簿膜后二层草包作保温保湿养护。草包应迭缝,骑马铺放,并经常洒水,保持潮湿状态最少7d。当条件许可时,也可采取在混凝土表面喷雾降温、润湿空气等养护措施,在模板底部采取预先冷却的技术措施等。养护期间,应采取遮阳和挡风措施,以控制温度和干热风的影响。拆模后应立即回土或在覆盖保护,同时预防近期骤冷气候影响,以控制内表温差,防止混凝土早期和中期裂缝。 当环境相对湿度小于60%时,自然养护不应少于28d;当环境相对湿度在60%以上时,自然养护不应少于14d
4.结束语
大体积砼产生裂缝是多种原因形成的,在大体积砼施工中,合理选用施工材料,优化砼配合比,优化砼供应,采用科学的施工方法,严格施工管理,加强大体积砼养护,就可以降低混凝土温度应力,提高砼本身抗拉性能,减少裂缝的产生,从而保证工程质量。
参考文献:
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