建筑工程大體積混凝土溫度及干縮裂縫控制

來源:網絡發布時間:2010-02-07

某電廠土建工程建筑面積1.2萬平方米,大體積混凝土結構。其中煙囪混凝土體積為3600立方米左右,汽機基礎混凝土體積為1800立方米左右,其余設備基礎混凝土量也相當大,設計強度等級均為C30.項目部在大體積混凝土施工中,嚴格抓好溫度及干縮裂縫的防治,主要采取了以下措施:
  一、把好材料選定關本工程采用低水化熱325號礦渣硅酸鹽水泥,在泵送允許的情況下,選擇粒徑5.0-31.5毫米碎石;砂子為含泥量不小于3%的中砂。為了滿足和易性,減緩水泥早期水化熱和推遲并降低溫度峰值的要求,采用高效緩凝型減水劑,要求混凝土初凝時間為12小時。為抵消溫度應力計算中的收縮當量溫差,防止混凝土收縮和溫度裂縫,在混凝土中摻加微膨脹劑,通過微膨脹劑的膨脹作用,使混凝土受到鋼筋的約束,產生預壓應力,從而抵消混凝土降溫過程中產生的拉應力,控制混凝土結構裂縫的產生。摻加的微膨脹劑或復合型膨脹材料,一般膨脹率在0.03%-0.05%之間,此時摻加活性粉煤灰替代部分水泥,以減少水泥用量,從而減少混凝土水化熱總量和最高溫度峰值,提高混凝土和易性和保水性,達到降低混凝土內、外溫差的目的。
  二、混凝土材料最佳配合比設計對混凝土材料進行試配,達到最佳配合比。(1)在征得設計單位和滿足施工荷載要求的前提下,混凝土配合比設計時盡量利用混凝土60天或90天的后期強度,以滿足減少水泥用量和水化熱的產生;(2)混凝土配合比一般要求水泥用量不宜過小,含摻合料≥320kg/m3,水灰比≤0.5,砂率控制在35%-45%,坍落度為100-140毫米。嚴禁現場隨意加水增大坍落度。
  三、混凝土的澆筑采用斜面分層澆筑,澆筑坡度為1∶8,每層澆筑厚度為400毫米,每個澆筑點配備3臺插入式振搗器。振搗上層混凝土時,要插入下層混凝土內50毫米左右。澆筑時,混凝土表面泌水要及時排除,在側模底部墊層上設排水孔,引水至排水溝、集水井后抽掉。為了防止混凝土表面因砂漿過多出現干縮裂縫,澆筑完的混凝土表面應加一層潔凈石子,并增加壓面的數量。采用二次振搗,增加混凝土表面密實度,減少可能出現的裂縫。為降低混凝土的溫度,混凝土的入模溫度應控制在15℃左右。

  四、混凝土的養護混凝土澆筑完畢,按標高找平,用木杠刮平;初凝前,用鐵磙子碾壓兩遍,再用木抹子搓平;表面干硬后,計算確定養護厚度,緊貼混凝土鋪一層塑料布,以防止混凝土表面水分散失;經計算,尚須覆蓋保溫材料時,應按要求覆蓋,并控制混凝土內、外溫差在25℃范圍內;最后覆蓋一層塑料布,將混凝土隔風,控制混凝土的降溫梯度在1.5℃左右。
  五、混凝土模板的拆除當混凝土冷卻到其內部溫度與室外最低溫差小于25℃后方可拆除模板和保溫層。如拆模后,當混凝土與外界溫差大于25℃時,混凝土表面應臨時覆蓋保溫材料,使其緩慢冷卻。
  六、施工階段裂縫的控制1.控制溫度作用產生裂縫;炷林械乃嘣谟不^程中要釋放出大量的水化熱,明顯地提高了混凝土的內部溫度,水泥水化熱的聚積可引起混凝土的溫度裂縫;炷猎胶瘢瑑炔繜崃吭讲灰咨⑹,使溫度應力逐漸加大,產生的溫度裂縫也逐漸變大,隨著時間延長,裂縫甚至貫通。大體積混凝土前3天的養護溫度要低些,控制好不同階段的保溫養護溫度。
  2.控制干縮裂縫;炷翝沧⒑蠹霸琊B護。當混凝土初凝時,在混凝土表面澆水養護,水量隨混凝土強度增長逐漸加大;混凝土終凝時,表面宜蓄水養護,養護時間約需3天,澆水養護仍需14天。另外,要適時搓毛抹壓。抹壓應在混凝土初凝后、終凝前進行,第一遍時普遍抹壓消除裂紋,第二遍則應重點尋找裂紋,用木抹子在裂紋外拍打,使混凝土愈合裂紋,從而不產生裂縫。掌握抹壓的時間十分重要。
  3.大體積混凝土原材料質量控制。(1)降低混凝土用水量,嚴格控制水灰比,或加減水劑保持水灰比不變,滿足其流動性、保水性,便于操作,從而避免分層收縮裂縫的產生;(2)骨料的質量控制,細骨料盡量用干凈的中粗砂。干凈的中粗砂含泥量小,收縮變形小,從而裂縫也小。粗骨料采用5~40毫米顆粒級配的石子,含泥量控制在1.5%以下,可降低水化熱,收縮變形也小。
  4.摻合料及外加劑的使用。摻粉煤灰可以提高混凝土的和易性,大大改善混凝土工作性能和可靠性,同時可節約水泥,降低水化熱。加適量的木鈣減水劑,也可減少拌和用水及節約水泥,從而降低水化熱;加膨脹劑則可防止混凝土的初始裂縫。
  5.裂縫的補救措施。大體積混凝土裂縫應及時采取補救措施,防止裂縫逐漸擴大貫通。對混凝土的自然斷開面進行小心輕鑿,鑿去松動的混凝土,露出粗骨料的50%,用氣囊吹凈表面,然后用清水沖洗,在上面重新澆筑混凝土。
  6.混凝土質量控制措施。由于大體積混凝土工程量大,水泥用量多,因此特別要加強水泥進場檢驗工作。 (1)粗骨料碎石、卵石均可,應采取連續級配。大體積混凝土多采用泵送混凝土(泵管直徑為150毫米)。碎石最大粒徑為40毫米,卵石最大粒徑為50毫米。增大了粗骨粒粒徑,可減少水泥用量,水泥的水化熱減少,且混凝土的收縮和泌水隨之減少; (2)細骨料宜選用中砂或粗砂,其強度模數以2.70-3.10為宜; (3)混凝土中摻人粉煤灰量應為水泥用量的15%-20%.可取代10%-15%的水泥;(4)為滿足混凝土的和易性和減緩水泥早期水化熱量,宜在混凝土中摻入適量緩凝型減水劑。混凝土初凝時間控制在8小時,終凝時間在12小時為宜。此外,可加入微膨脹劑,使混凝土產生適度膨脹(目前常用的微膨脹劑是UEA),從而提高混凝土的抗滲性能和抗裂縫性能。
  7.控制混凝土的出機溫度和澆注時溫度。(1)控制出機溫度。對混凝土出機溫度影響大的是石子和水的溫度,砂的溫度次之,水泥的溫度影響最小。氣溫較高時,為防止陽光直接照射,砂石堆應設遮陽棚,并噴冷水降溫。拌合用水可加冰,使水溫度控制在5℃,混凝土出機溫度應控制在18-20℃為宜;(2)控制澆注溫度。應調整施工時間,盡量選擇低溫及夜間施工;考慮到冷量損失在澆注過程中影響較大,因此要加快運輸,縮短澆注時間。
  大體積混凝土裂縫控制涉及到施工、設計、環境等多方面因素,應首先控制材料的質量和混凝土配比,重點控制施工各階段的溫度。由于在施工中切實采取了措施,該工程施工完畢至今未產生有害裂縫。
 

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