大体积混凝土冬季施工技术探讨

更新时间:2024-01-23 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:随着施工高速化结构大型化和建筑造型多样化的发展,人们对混凝土的冬季施工越来越加以重视。本文提出了大体积混凝土的设计构造要求,分析了大体积混凝土产生裂缝的原因,并提出可解决措施。
关键词:大体积混凝土 冬季施工 技术
大体积混凝土在硬化过程中释放大量的水化热所引起的温度变化及混凝土收缩的共同作用,由此产生的温度应力和收缩应力,是导致混凝土出现结构裂缝的主要因素 。

一、大体积混凝土的设计构造要求

根据大体积混凝土工程施工的特点, 大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外, 宜符合下列要求:
1、基础混凝土的强度等级宜在 C 20 ~ C 40范围内选用, 并将后期强度 f60 作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。
2、 基础的配筋除应满足基础承载力及构造要求外, 还应结合大体积混凝土的施工方法 ( 整体浇注或分层浇注, 泵送混凝土浇注或非泵送混凝土浇注等 ), 增配承 受水泥水化热引起的温度应力和控制温度裂缝开展的钢筋, 以构造钢筋控制裂缝。
3、当基础设置于岩石类 地基上时, 宜在混凝土垫层上设置滑动层, 滑动层构造可采用一毡二油或一毡一油。
4、大块式基础及其他筏 式、 箱体基础不宜设置永久变形 缝及竖 向施工缝。大体积混凝土施工允许设置水平施工缝, 其设置应根据混凝土浇注过程中温度裂缝控制的要求、混凝土的浇注能力和方便结构钢筋的绑扎等因素确定。大体积混凝土工程的模板宜采用钢模板、 木模板或钢木混合模板。钢模板对保温不利, 应根据温控要求采取保温措施。木模板可作 为保温材料使用。大体积混凝土工程施工前, 应对施工阶段大体积混凝土浇注块体的温度、 温度应力及收缩应力进行验算, 确定施工阶段大体积混凝土浇注块体的升温峰值、 内外温差及降温速度的控制指标, 制定温控施工的技术措施。

二、大体积混凝土产生裂缝的原因分析

筏板基础大体积混凝土在施工阶段产生温度裂缝的主要原因, 一方面是由于混凝土内外温度差过大而产生的温度应力和温度变形; 另一方面是结构物内外的约束要阻止这种变形, 一旦温源于:论文参考文献www.808so.com
度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度时, 即产生裂缝。
1、变形作用
各种变形作用( 温度、 收缩、 不匀沉降) 是引起大体积混凝土产生裂缝的主要原因. 它们引起的应力超过了混凝土的抗拉强度, 或者认为它们引起的拉应力超过了混凝土极限拉伸时, 混凝土就会开裂. 温度是其中的首要作用。
2、约束变形
若是只有变形而没有约束,混凝土也不会开裂大体积混凝土基础受到的约束有内约束和外约束两种内约束是混凝土内部各质点之间的相互影响相互制约,如混凝土内外产生温差时,内部温度高混凝土膨胀,外部温度低混凝土收缩;内外相互制约,使外表面混凝土产生拉应力,此拉应力如果过大,就会使混凝土开裂外约束是指另一结构物或物体引起的约束,如果混凝土在降温或收缩变形过程中,受到地基或结构边界条件的影响,也会产生拉应力,严重时可导致开裂。
三大体积混凝土冬期施工措施
在工业与民用建筑钢筋混凝土结构的冬期施工中, 主要是防止早期混凝土被冻问题。而在大体积混凝土的冬期施工中, 情况有所不同, 除了要防止早期混凝土被冻外, 还存在着控制温差、 防止裂缝的问题, 而且防冻与防裂之间往往还存在着矛盾。在设计和施工中, 必须妥善解决这个矛盾, 兼顾防冻与防裂两方面的要求。这是大体积混凝土冬期施工的主要特点。
1、材料选择
(1)胶凝材料
在有条件的前提下,尽量降低水泥在整体胶凝材料中的用量以减少水泥硬化过程中的水化热一般宜采用在胶凝材料中加入矿渣粉煤灰等。
(2)水灰比
在满足混凝土强度等级及施工条件下,应严格控制混凝土的水灰比,尽量减少混凝土中的水泥及水用量,以减少水化热及混凝土收缩。
(3)外加剂
大体积棍凝土中掺入一定比例的减水剂,不仅能提高混凝土的和易性,也大大减少了单位混凝土中的水及水泥用量从而减低了水化热及其收缩。
(4)粗骨料
骨料级配合理,在相同水灰比情况下可减少水及水泥的用量 大体积混凝土应优先采用自然连续级配的粗骨料,粒径宜为 5-31.5mm 并不得含有针片状等碎石屑含泥量控制在 1%以内。
2、混凝土振捣
混凝土硬化过程中产生的微裂缝受多种因素影响。为避免和消除裂缝, 应降低混凝土水灰比, 减少用水量, 浇注时进行强力振捣, 这样也可避免浇注过程中跑浆。由于施工中受多种因素影响, 且多采用泵送商品混凝土, 为此要采用混凝土二次振捣技术,以保证混凝土的抗渗质量, 对加强混凝土密实度和提高强度有明显的效果。二次振捣可使坍落度已经消失的混凝拌合物重新液化, 消除粗骨料、 钢筋周围的水膜, 使这些水分与周围砂浆再次搅拌均匀, 也可将未水化的水泥颗。粒打散, 使其充分水化。这样既提高强度, 又防止渗水通道, 减少了孔隙和气泡, 提高混凝土的密实度。
3、控温及养护的技术措施
混凝土浇灌完毕后必须采取提高大气温度,延缓降温速率等技术措施,否则温差将超过临界点,主要技术措施有如下几点:
(1)温控措施
混凝土浇灌完毕后,应铺设塑料布两层,再覆盖草垫两层,进行养护,养护时间应主要依据测温情况升温保温保湿利用其水化热的散发,提高其塑料布下的大气温度塑料布必须相互搭接,草垫应叠合 这样温差可保持在 15C°以内,防止温差引起裂缝出现
(2)保温养护
大体积混凝土表面蓄热保温、 适度湿润养护是保证将混凝土内外温 差控制在 25 e 内的一 项十分关键的工作。一般可采用一层塑料薄膜两层草袋保温湿润养护。从而使混凝土表面保持较高温度, 减少表 面 热的 扩 散, 延长 散 热时 间, 使 内外 温 差 <25 e , 避免裂缝。另一项措施是适度的潮湿养护( 水量水润湿) , 防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝,少量适度润湿可在混凝土表面和保温层间形成水蒸气层。
4、测温点的布置
沿浇注的高度, 应布置在底部、 中部和表面。垂直测点间距为 500~ 800 m m; 平面则布边缘和中间,平面测点间距为 2 1 5~ 5 m。一个测温孔只能反映一个点的数据。不应采取通过沿孔高变动温度计的方法来测竖孔中不同高度的温度。
5、测温仪器
为随时监测混凝土内部的温度,可在混凝土内部确定的部位埋设铜热传感器,用混凝土温度测定记录仪测定不同时间不同部位不同深度处的温度,或用一头封闭的小铜管固定在中间有孔的木棒一端,并在混凝土浇灌过程中随时固定在事先确定的部位处,然后将水银温度计放入该孔进行测温
6、测温制度
在混凝土温度上升阶段每 2~ 4 h 测一次, 温度下降阶段 8 h 测一次, 同时测大气温度。在测温过程中, 当发现温度差超过 25 e 时, 应及时加强保温或延缓拆除保温材料, 以防止产生温差应力和裂缝。
在大体积混凝土冬季进行施工的过程中,管理人员一定要提升管理意识,做好协调与统筹,对于施工中遇到问题需要及时给以妥善处理技术人员一定要熟悉施工工艺流程,对关键环节和重要工序加强施工的过程控制,以保证工程质量。
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注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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