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摘 要:承德市某工程基础底板厚度达到3.0m,一次浇筑体积达5000m3,属大体积砼。为防止产生温度裂缝,本工程基础底板砼采用斜面分层、薄层浇筑、循序退打,按设计设置后浇带,对基础底板大体积砼施工进行温度监控。
关键词:大体积砼 施工方法 温度监控
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(c)-0126-01
基础底板大体积砼由于结构构件大,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,温度收缩应力导致大体积砼产生表面裂缝和贯通裂缝。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度产生的贯通整个截面的裂缝。
1 基础底板大体积砼施工方法
1.1 机械选择
选用两台固定柴油泵,另备36m臂长汽车泵一台;插入式振捣器振捣砼;多台小型高扬程抽水机辅助抽除浇筑砼时产生的泌水。
1.2 砼浇筑顺序
砼浇筑采用分区分层一个坡度,循序退打,一次到顶的方法。商品砼由自动搅拌运输车运送,由泵车泵送砼,从基坑一端推进到另一端,由一个泵负责浇筑一个区进行浇筑。每次浇筑厚度根据砼输送能力、施工段宽度及坡度、砼初凝时间进行计算,每层厚度30～40cm。若有意外,砼输送能力下降,则立刻减小砼浇筑厚度,确保在底板砼浇筑过程中不出现冷缝。在浇筑砼的斜面前中后设置3道振捣器振捣并采用二次振捣。
1.3 砼浇筑
每层砼应振捣密实,前层砼必须在初凝前被新浇砼所覆盖,振动器应插入下层砼5cm,以消除两层间的接缝。振捣时间以砼表面泛浆,不再冒气泡和砼不再下沉为准。不能漏振和过振。砼浇筑到顶后用平板振动器振捣密实。平板振动器移动间距要确保相邻搭接5cm,防止漏振。
1.4 泌水排除方法
提前在基坑下端外墙模外侧砌筑集水井,砼振捣过程中的泌水流人砖砌小井内,用泥浆泵排除。
1.5 砼上表面标高控制
在浇筑砼前,用精密水准仪、经纬仪在墙、柱插筋上测得高出0.5m的标高用红油漆做标志,使用时拉紧细麻线,用1m高的木条量尺寸初步调整标高,全站仪器和水准仪精密复核即可。
1.6 砼表面二次抹平
砼浇筑到顶面,用平板振动器振实后,随即用刮尺刮平,二次铁滚碾压两遍,用铁板抹平整一道,待砼终凝前,用木屑槎一遍,再用铁板收一道。
2 基础底板大体积砼温度监控
防止基础底板出现温度裂缝,应严格控制砼硬化过程中由于水化热而起的内外温差。防止内外温差过大而导致开裂。
2.1 优化砼配合比
配合比中水泥用量,每增加10kg其水化热将使砼温度上升1℃。因此,首要的措施是选定合理的配合比,既要满足设计强度及抗渗要求,还要尽量减少水泥用量,采用矿渣525#水泥,每m3砼水泥用量控制在400kg以内。可以控制水化热。
为增加砼可泵性,配合比中掺加粉煤灰(按水泥量的10%～20%掺加),也可以减少水泥用量。适当掺加减水剂(FDN按水泥量0.5%～1%掺用)及缓凝剂,可以减少配合比中用水量及增加砼和易性。
砼中掺加微膨胀水泥(水泥量的8%)制成补偿收缩砼。砼中由于加入微膨胀水泥形成微膨胀砼(限制膨胀率0.02%～0.04%)。砼产生微膨胀能转化为自应力(0.2～0.7MPa预压应力),使砼处于受压状态,从而提高砼的抗裂能力(一般经验,补偿温差可达5℃～10℃)。
2.2 降低砼出机温度(30℃以内)和浇筑温度
(1)用低温水拌和(或用冰块溶化后的冷水)。
(2)对粗骨料淋水降温。为降低浇灌温度,所有搅拌车及仓内泵管均覆盖麻袋,淋水降温。
(3)保证砼供应强度:台班(8小时)500m3,日方量1500m3以加快现场浇灌速度,缩短上下覆盖时间,减少仓内每层砼日照时间,控制砼浇灌温度在35℃以内。
2.3 蓄热保温,控制内外温差
砼浇捣完成后(终凝)砼表面覆盖一层薄膜,上部盖二层袋(或二层草袋),顶上再盖一层塑料膜,对砼进行蓄热保温,达到控制砼表面温度,控制降温速率。养护温度梯度(温差梯度控制,砼浇筑块体的降温速度不宜大于1.5℃/d。砼总体降温缓慢,可充分发挥砼徐变特性,减低温度应力),使砼表面温度与砼中心温度差始终控制25℃以内。为达此目的,要定时对砼温度进行测量,随时测量内外温差以调整覆盖保护厚度。当温差少于25℃,则可以逐步拆除保护层。
2.4 对砼温度进行测量
埋设有温度传感器的测温电缆,通过CWS一901网络控制器和一台KD电源进行网络通讯联接,用一台计算机带485通讯卡配合自动温度检测软件对砼进行24小时自动测控。测温时间从砼终凝后四小时开始。7天内每4小时打印一次,7～14天每8小时打印一次,并及时进行内外温差计算。查到砼内温差小于25℃后,停止测控。
2.5 针对测温情况采取的措施
根据计算机所提供的测温数据,在混凝土升、降温过程中,如混凝土内外温差值超过25℃,而混凝土表面温度与周围环境温差较小,应加盖保温层,以防止贯穿结构裂缝;如混凝土内外温差值较小,而混凝土表面温度与周围环境温差超过25℃,应减少保温层,以防止表面温度裂缝。当两者出现矛盾时,以混凝土内外温差控制为主要矛盾。在混凝土降温过程中,当混凝土内外温差趋于稳定并逐步减少时,将底板混凝土表面逐层取走毛毡,有意识地加快混凝土降温速率,使其逐渐趋于常温,顺利完成大体积混凝土的养护工作。
2.6 混凝土养护
(1)在混凝土浇筑完毕后,当混凝土表面收水并初凝后,应尽快铺盖一层塑料薄膜和两层草袋并浇水养护。
(2)大体积混凝土要加强早期养护,必须保持混凝土表面湿润,养护用水的水温与混凝土表面温差不宜超过10℃。
(3)最初三天内,应每隔2小时浇水一次,以后每天至少一次,每日浇水次数还应视气温而定,夏季干燥时,应特别注意必要时采用蓄水养护。
(4)养护中如发现混凝土表面泛白时,应加强覆盖厚度,充分浇水,加强养护。
参考文献
[1] 姜妮.混凝土质量通病的预防与处理[J].科技信息,2009(29):IO514.
[2] 陈裕新.浅析钢筋混凝土裂缝的预防和控制[J].中国高新技术企业,2009(11):178.
关键词:大体积砼 施工方法 温度监控
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(c)-0126-01
基础底板大体积砼由于结构构件大,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,温度收缩应力导致大体积砼产生表面裂缝和贯通裂缝。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度产生的贯通整个截面的裂缝。
1 基础底板大体积砼施工方法
1.1 机械选择
选用两台固定柴油泵,另备36m臂长汽车泵一台;插入式振捣器振捣砼;多台小型高扬程抽水机辅助抽除浇筑砼时产生的泌水。
1.2 砼浇筑顺序
砼浇筑采用分区分层一个坡度,循序退打,一次到顶的方法。商品砼由自动搅拌运输车运送,由泵车泵送砼,从基坑一端推进到另一端,由一个泵负责浇筑一个区进行浇筑。每次浇筑厚度根据砼输送能力、施工段宽度及坡度、砼初凝时间进行计算,每层厚度30～40cm。若有意外,砼输送能力下降,则立刻减小砼浇筑厚度,确保在底板砼浇筑过程中不出现冷缝。在浇筑砼的斜面前中后设置3道振捣器振捣并采用二次振捣。
1.3 砼浇筑
每层砼应振捣密实,前层砼必须在初凝前被新浇砼所覆盖,振动器应插入下层砼5cm,以消除两层间的接缝。振捣时间以砼表面泛浆,不再冒气泡和砼不再下沉为准。不能漏振和过振。砼浇筑到顶后用平板振动器振捣密实。平板振动器移动间距要确保相邻搭接5cm,防止漏振。
1.4 泌水排除方法
提前在基坑下端外墙模外侧砌筑集水井,砼振捣过程中的泌水流人砖砌小井内,用泥浆泵排除。
1.5 砼上表面标高控制
在浇筑砼前,用精密水准仪、经纬仪在墙、柱插筋上测得高出0.5m的标高用红油漆做标志,使用时拉紧细麻线,用1m高的木条量尺寸初步调整标高,全站仪器和水准仪精密复核即可。
1.6 砼表面二次抹平
砼浇筑到顶面,用平板振动器振实后,随即用刮尺刮平,二次铁滚碾压两遍,用铁板抹平整一道,待砼终凝前,用木屑槎一遍,再用铁板收一道。
2 基础底板大体积砼温度监控
防止基础底板出现温度裂缝,应严格控制砼硬化过程中由于水化热而起的内外温差。防止内外温差过大而导致开裂。
2.1 优化砼配合比
配合比中水泥用量,每增加10kg其水化热将使砼温度上升1℃。因此,首要的措施是选定合理的配合比,既要满足设计强度及抗渗要求,还要尽量减少水泥用量,采用矿渣525#水泥,每m3砼水泥用量控制在400kg以内。可以控制水化热。
为增加砼可泵性,配合比中掺加粉煤灰(按水泥量的10%～20%掺加),也可以减少水泥用量。适当掺加减水剂(FDN按水泥量0.5%～1%掺用)及缓凝剂,可以减少配合比中用水量及增加砼和易性。
砼中掺加微膨胀水泥(水泥量的8%)制成补偿收缩砼。砼中由于加入微膨胀水泥形成微膨胀砼(限制膨胀率0.02%～0.04%)。砼产生微膨胀能转化为自应力(0.2～0.7MPa预压应力),使砼处于受压状态,从而提高砼的抗裂能力(一般经验,补偿温差可达5℃～10℃)。
2.2 降低砼出机温度(30℃以内)和浇筑温度
(1)用低温水拌和(或用冰块溶化后的冷水)。
(2)对粗骨料淋水降温。为降低浇灌温度,所有搅拌车及仓内泵管均覆盖麻袋,淋水降温。
(3)保证砼供应强度:台班(8小时)500m3,日方量1500m3以加快现场浇灌速度,缩短上下覆盖时间,减少仓内每层砼日照时间,控制砼浇灌温度在35℃以内。
2.3 蓄热保温,控制内外温差
砼浇捣完成后(终凝)砼表面覆盖一层薄膜,上部盖二层袋(或二层草袋),顶上再盖一层塑料膜,对砼进行蓄热保温,达到控制砼表面温度,控制降温速率。养护温度梯度(温差梯度控制,砼浇筑块体的降温速度不宜大于1.5℃/d。砼总体降温缓慢,可充分发挥砼徐变特性,减低温度应力),使砼表面温度与砼中心温度差始终控制25℃以内。为达此目的,要定时对砼温度进行测量,随时测量内外温差以调整覆盖保护厚度。当温差少于25℃,则可以逐步拆除保护层。
2.4 对砼温度进行测量
埋设有温度传感器的测温电缆,通过CWS一901网络控制器和一台KD电源进行网络通讯联接,用一台计算机带485通讯卡配合自动温度检测软件对砼进行24小时自动测控。测温时间从砼终凝后四小时开始。7天内每4小时打印一次,7～14天每8小时打印一次,并及时进行内外温差计算。查到砼内温差小于25℃后,停止测控。
2.5 针对测温情况采取的措施
根据计算机所提供的测温数据,在混凝土升、降温过程中,如混凝土内外温差值超过25℃,而混凝土表面温度与周围环境温差较小,应加盖保温层,以防止贯穿结构裂缝;如混凝土内外温差值较小,而混凝土表面温度与周围环境温差超过25℃,应减少保温层,以防止表面温度裂缝。当两者出现矛盾时,以混凝土内外温差控制为主要矛盾。在混凝土降温过程中,当混凝土内外温差趋于稳定并逐步减少时,将底板混凝土表面逐层取走毛毡,有意识地加快混凝土降温速率,使其逐渐趋于常温,顺利完成大体积混凝土的养护工作。
2.6 混凝土养护
(1)在混凝土浇筑完毕后,当混凝土表面收水并初凝后,应尽快铺盖一层塑料薄膜和两层草袋并浇水养护。
(2)大体积混凝土要加强早期养护,必须保持混凝土表面湿润,养护用水的水温与混凝土表面温差不宜超过10℃。
(3)最初三天内,应每隔2小时浇水一次,以后每天至少一次,每日浇水次数还应视气温而定,夏季干燥时,应特别注意必要时采用蓄水养护。
(4)养护中如发现混凝土表面泛白时,应加强覆盖厚度,充分浇水,加强养护。
参考文献
[1] 姜妮.混凝土质量通病的预防与处理[J].科技信息,2009(29):IO514.
[2] 陈裕新.浅析钢筋混凝土裂缝的预防和控制[J].中国高新技术企业,2009(11):178.