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試論大體積砼的施工技術(shù)及防裂縫對策

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  【論文關(guān)鍵詞】大體積砼 施工技術(shù)
  【論文摘要】在砼施工中合理選用材料,對砼配合比,供應(yīng)進行優(yōu)化,選用科學(xué)的施工方法,加強砼養(yǎng)護及砼裂縫的預(yù)防與控制等方面介紹了大體積砼施工技術(shù)。
  0.前言
  近幾年,隨著建行業(yè)的迅速發(fā)展,高層建筑物,高聳結(jié)構(gòu)及大型設(shè)備基礎(chǔ)大量的出現(xiàn)大體積砼已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,大體積砼與普通鋼筋砼相比,具有結(jié)構(gòu)厚,體形大,鋼筋密,砼數(shù)量多,工程條件復(fù)雜等特點。
  1.材料的選用
  1.1水泥的選用
  砼主要考慮抗裂縫性能好,兼顧低熱和高強兩方面的要求,部分表層砼,除抗裂性能外,還要求抗凍融性,耐磨性,抗蝕性,強度高及干縮較小,故此施工一般可用低熱礦渣水泥,中,高標號的中低熱硅酸水泥,此外,采用的水泥應(yīng)對其品種,級別,包裝和散裝倉號,出廠日期等進行檢查,并應(yīng)對其強度,安定性及其他必要的性能進行復(fù)檢,其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定方可使用。
  1.2滑料的選擇
  一般選用結(jié)構(gòu)致密,并有足夠強度的優(yōu)良骨料,符合有關(guān)的標準,規(guī)范的要求,此外,還應(yīng)注意以下幾點(1)粗骨料要求潔凈,不含雜質(zhì)。估傷腦筋大粒徑的卵石或碎石,含泥量小于等于1%。(2)細骨料建議采用中砂,含泥量小于等于3%。
  1.3礦物拌合料
  在砼中摻加磨細礦物拌合料后,可以起到降低溫升,改善和易性。增進后期強度,改善砼內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高耐磨性,并可代替部分水泥,節(jié)省資源,起到抑制堿,骨料反應(yīng)的作用。常用粉煤灰,高爐礦渣,沸石粉等。
  1.4水
  拌制砼宜采用飲用水,當(dāng)采用其他水源時,水質(zhì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《砼用水標準》JGJ63的規(guī)定。外加劑:不同品種外加劑的摻加通??善鸬礁纳祈虐韬衔锏牧鲃有?,調(diào)節(jié)砼凝結(jié)時間,硬化性能,改善砼的耐久性等作用。外加劑的選用應(yīng)根據(jù)設(shè)計和施工的要求通過試驗及技術(shù)經(jīng)濟比較確定,不同品種的外加劑復(fù)合使用時,應(yīng)注意其相容性及對砼性能的影響,使用前應(yīng)進行試驗,滿足要求方可使用。
  2.砼配合比的確定與優(yōu)化
 ?。?)水泥初凝時間不少于6小時。(2)砂率控制在35-40%。(3)砼中的最大氧離子含量為0.06%。(4)砼中的最大堿含量為3.0KG/M3。(5)水泥中鋁酸三鈣含量小于8%。
  3.優(yōu)化砼的供應(yīng)
  大體積砼應(yīng)由商品砼攪拌站供應(yīng)。原材料計量要準確,保證配合比的準確性。
  3.1計量
  要求使用檢定過的計量器具,保證計量正確。
  3.2拌制
  控制原材料投入攪拌機順序,不采用“外摻”、“后摻”的作法,嚴格控制拌制時間,攪拌完成后裝入運輸車時,即測定坍落度,同時觀察砼的和易性,不得存在離析,分層等現(xiàn)象,坍落度不符合要求的砼不能出站。
  3.3運輸
  根據(jù)路線的比對,交通的狀況,隨時增減車輛,保證砼的正常供應(yīng),砼運輸時間不得大于180MIN,砼運輸車輛離開攪拌站后不得摻加任何材料,包括水、外加劑等。
  4.大體積混凝土的施工工藝
  4.1分塊分層的澆筑混凝土,有利于錯開拌合物內(nèi)各層的水化時刻,分散混凝土的放熱峰值。一般在第一層混凝土還未初凝時,澆注上一層。
  4.2在振搗上一層時,振動棒應(yīng)插入下一層50-100MM,以消除兩層之間的接縫,振動時間不宜過長,防止石子下沉造成混凝土結(jié)構(gòu)不均勻。
  4.3在澆筑完畢到混凝土初凝前,粗抹面一次,混凝土接近終凝時,應(yīng)用木模第二次抹光,消除混凝土表面的龜裂紋。
  4.4采取措施控制澆筑溫度,如拌和用水以碎冰形式加進混凝土拌合物中,使新拌混凝土的溫度被限制在4-6度,在施工現(xiàn)場搭建遮陽蓬,防止烈日暴曬混凝土表面等。
  4.5必要時可以預(yù)埋冷卻水管,用循環(huán)水進行人工導(dǎo)熱,以降低混凝土的內(nèi)部溫度。
  泌水及表面處理。砼在澆筑,振搗過程中,上涌的泌水和浮漿順砼坡面下流到坑底,通過側(cè)模底部開孔將泌水排出基坑,當(dāng)砼大坡面的坡角接近頂端模板時,改變砼澆筑方向。及時用刮板將表層的泌水水分刮出,以提高砼質(zhì)量,減少表面裂縫。
  5.大體積混凝土易裂的原因
  5.1水化溫升高,體積變化大
  混凝土體積越大,水泥總用量相對大,水泥水化產(chǎn)生的熱量越不易散發(fā),溫升越高,引起的體積變化也越大,大體積混凝土澆注后,內(nèi)部溫度遠較外部高,形成較高的溫差,造成內(nèi)漲外縮,使構(gòu)件表面產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力以至開裂。
  5.2受約束,產(chǎn)生拉應(yīng)力
  不受約束的混凝土是不會產(chǎn)生內(nèi)就歷程的,體積變化受約束才產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。約束條件有兩種,即外約束和內(nèi)約束,外約束是指結(jié)構(gòu)物的邊界條件,一般指基礎(chǔ)或其他外界因素對結(jié)構(gòu)物的約束,水泥水化后期,散發(fā)熱量大于放熱量,構(gòu)件溫度降低,體積收縮,受邊界條件約束,產(chǎn)生拉應(yīng)力。
  抗拉能力低。混凝土是脆性材料,抗壓能力較高,抗拉能力較低,抗拉強度僅為抗壓強度的1/10左右;極限拉伸也很小,大體積混凝土溫度變形受約束時產(chǎn)生的拉應(yīng)變很容易產(chǎn)生裂縫。以上三方面同時存在,并達到相當(dāng)程度必然會發(fā)生裂縫,缺少其中一個,或其中一個沒有達到相當(dāng)程度,裂縫可能不會發(fā)生,大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的最根本原因是水化溫升的引起的體積變化。
  6.大體積混凝土防裂的措施
  分析大體積混凝土裂縫的成因和工程實踐表明:控制水化熱,改變約束條件,提高混凝土極限拉伸能力等措施都有效的防止裂縫的形成。
  6.1原材料選擇及配合比設(shè)計
  水泥。不同品種水泥水化所釋放的熱量各異,大體積混凝土宜選用水化熱低,凝結(jié)時間長的水泥,在滿足水泥混凝土和易性,力學(xué)性能和耐久性的條件下,盡量使水泥用量降低至最小限度,從文獻資料得知,減少水泥用量可以減少總的水化放熱量,從而可以降低混凝土內(nèi)外溫差。
  6.2活性摻合材料
  在大體積混凝土中摻加活性摻合材料,既可以相應(yīng)減少水泥用量,又可以降低混凝土水化溫升,目前在南方地區(qū)粉煤灰是最理想的活性摻合材料。摻加粉煤灰能大幅度降低混凝土的水化熱,粉煤灰火山灰反應(yīng)進展比較尺緩,發(fā)熱的速度較低。試驗數(shù)據(jù)表明,用粉煤灰取代20%的水泥,用使7D內(nèi)的水化熱下降11%,取代30%的水泥時下降25%。
  6.3外加劑
  大體積混凝土宜選用高效緩凝型減水劑。外加劑的緩凝的作用可使水泥水化放熱速率減慢,有利于熱量消散,能使混凝土內(nèi)部溫升降低。高效緩凝型減水劑還具有一定的引氣作用?;炷林幸胍欢康奈⑿》忾]氣泡,能有效地減小骨料間的摩阻力,使混凝土拌合物的和易性和硬化混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)得到改善,也有利于提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性等耐義指標。高效減水作用能大幅度地減少混凝土用水量,保持水灰比不變,可大幅度減少混凝土中的水泥用量,亦即降低總的水化熱。另外,在大體積混凝土中也可采用膨脹劑來控制裂縫的產(chǎn)生,膨脹劑具有膨脹效應(yīng),它不但可補償混凝土的收縮,而且能降低混凝土的整體溫度,但是膨脹劑的成本較高且質(zhì)量參左不齊,應(yīng)通過試驗慎重選用。
  7.結(jié)束語
  大體積混凝土施工,只要選好原材料,確定配合比,并在施工組織和施工技術(shù)上采取必要的措施,就能控制溫度裂縫的產(chǎn)生。
  【參考文獻】
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