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1 目前水工混凝土施工技术的主要进展
1.1 优先使用散装水泥
目前,我国的水工混凝土规定优先使用散装水泥。在水工混凝土中使用散装水泥可以方便施工、降低成本、改善环境、满足大规模的批量需求,是一项技术成熟、可靠性高的施工新技术。
1.2 水工混凝土中掺合料的使用
水工混凝土通常由胶凝材料、骨料、砂和水等组成,随着工程的需要,掺合料已成为水工混凝土中不可缺少的第五部分。混凝土中掺入掺合料后,可以降低水化热,抑制碱骨料反应,节约水泥,降低成本,综合效益非常显著。常见掺合料有粉煤灰(也有用作胶凝材料)、凝灰岩、硅粉、氧化镁、陶瓷、金属或非金属矿渣等。
1.3 水工混凝土中外加剂的使用
近10多年来,混凝土外加剂技术飞速发展,品种越来越多,性能越来越好,技术也越来越完善,为此,规定在混凝土中必须掺外加剂。目前常用的外加剂有:引气剂、普通减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝剂、泵送剂等。在水工混凝土中掺入外加剂后,能够改善混凝土和易性,调整凝结时间,提高各项物理力学性能和耐久性,增强混凝土适应环境的能力等。
1.4 混凝土运输条码识别
在多品种混凝土同时运输的情形下,需要对其正确识别,传统的方法是在车辆的前部显著位置设置标志,然而这种方法易于出错。其工作原理为:当调度运行指令后,红灯转为绿灯,即装有条码识别牌的车辆可以通行。车辆在行进中触发安装在入口处的红外开关,微机检测到该信号后,指令安装在识别棚上方的摄像装置和图像采集卡进行采样,对采集到的数据进行图像识别处理,获取该车需运输的混凝土品种即秤杆号信息。根据每座拌和楼的生产状况,按照优化调度的原则,在识别棚出口处前方的显示牌指示车辆要去的楼号。同时,通知拌和楼按指定秤杆生产混凝土。整个处理过程大约在1秒钟左右全部自动完成。
1.5 混凝土保温技术
混凝土的侧面永久保温,已由过去的挂草席、布帘改为具有良好保温性能的化工产品。当采用拆模后外挂(或外粘)施工方法时,多选用适当厚度的聚乙烯卷材,为增加卷材强度,可在卷材两面覆上彩条布。当采用在立模后内贴施工方法时,多选用聚苯乙烯板材,拆模后保温材料就留在混凝土表面。当采用拆模后在混凝土表面喷涂施工方法时,则选用双组份发泡聚氨酯材料。这些新的保温技术,均比传统保温方法工效高,效果好,无污染,现场文明美观。
1.6 其它
除上述各项之外,还在陡坡与垂直运输设备、仓面五小机等技术方面取得了明显的进展。另外在预埋冷却水管的材料和方法、预埋件的施工工艺、大升层(3m)混凝土浇筑、施工缝面采用低一级配的混凝土或同一级配的富浆混凝土替代铺砂浆以及混凝土温控、养护等方面均取得了进展,这里不再一一详述。
2 水工混凝土养护方法研究与应用
2.1 养护方法
水工混凝土养护是混凝土生产中周期最长的工艺过程,养护时间视当地气候条件及水泥品种而定,一般养护从混凝土浇筑完毕12~18h开始,并持续21~28d。多采用洒水进行自然养护,还有喷涂薄膜养护和塑膜包裹养护方法,使混凝土表面保持湿润,实现养护目的。
为了检验不同养护方法适应范围及实际效果,对具有壁薄、外形坡面与直立面多、表面积大、水分极易蒸发、施工水源远而不便等特点的成型混凝土构筑物。起初按惯例采用自然养护法,若在工程环境炎热、气候干燥的条件下,需在混凝土脱模后便开始养护工作.且草帘遮盖加洒水养护与无遮盖洒水养护要同时进行,养护时间21~28d,浇水次数根据气候情况和覆盖物的保湿能力决定,以保证混凝土有足够的湿润,固定专人养护.实践表明,遮盖加洒水养护的混凝土比无遮盖洒水养护的强度增长更快,28d强度回弹平均值前者高于设计10%以上,后者在设计值左右变动,后者混凝土表面有不规则的干缩裂纹和起沙现象.分析其原因认为构筑物表面持水性差,水源不便,养护质量易失控,达不到养护要求,严重影响到构筑物混凝土质量.在无风或风小的情况下可采用塑料膜覆盖养护方法,以不透水汽的塑料膜来保持混凝土中的水,满足混凝土强度增长的需求,但是养护效果检验认为,这种方法存在较多的具体问题,不能满足混凝土强度均匀的要求,保证率低。
因此,混凝土养护剂便成为混凝土养护方法中的新宠。最初是靠引进国外的养护剂,后因为成本过高,我国便自行生产了混凝土养护剂,并达到了国外同类产品的标准。其中甘肃生产的JD混凝土养护剂,就能够保证混凝土早期强度的增长以及各部位强度的均匀性,满足混凝土养护质量要求和技术要求,消除了自然养护和塑料膜覆盖养护方法难以管理、不能保证养护效果的缺陷,成为施工单位乐于使用的养护方法。
2.2 混凝土养护剂使用的经济分析
1.特殊环境对混凝土质量的影响原因分析
混凝土有诸多优点,但其最主要的缺点是抗拉能力差,容易开裂。而混凝土裂缝是混凝土内在质量的外在表现。
混凝土的开裂原因复杂而繁多,而在大风、干旱缺水、昼夜温差大的戈壁荒漠环境中混凝土的裂缝着重表现在:大风、高温、干旱使混凝土急剧失水造成混凝土表面收缩产生的裂缝和昼夜温差的剧烈变化使混凝土表面产生的裂缝。由此,分析总结特殊环境对混凝土质量的影响及如何在特殊环境下提高混凝土的质量就变得尤为重要了。
1.1急剧失水引起的收缩裂缝原因分析
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。而在大风高温、干旱缺水的戈壁环境中混凝土收缩主要表现在因失水过快产生的塑性收缩和缩水收缩。
塑性收缩是发生在施工过程中,混凝土浇筑后随着水泥水化反应的进行,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水产生收缩,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制好水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实。
缩水收缩是混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当其承受拉力超过抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要是缩水收缩,为了减少缩水收缩,要采取行之有效的养护方法对混凝土进行保湿,以减少不均匀收缩产生的拉力,从而控制收缩裂缝。
1.2 昼夜温差大引起的温度裂缝原因分析
众所周知混凝土在浇筑后的初期由于水泥的水化作用会产生大量的热量,形成高温聚集在混凝土内部不易散发,此时内外温差会使混凝土外部产生拉应力,若大于相应龄期的混凝土容许拉应力就有可能产生裂缝;而若为了释放热量给混凝土急剧降温,又会因为降温梯度过大产生较大的温度拉应力,当该拉应力大于相应龄期的容许拉应力,也容易产生温度裂缝,因此在昼夜温差大的特殊环境下控制温差,尽量降低温度梯度是保证不产生裂缝的根本。
根据工程具体情况,适当使用粉煤灰、外加剂等外掺料会延缓混凝土内部温度的释放,同时良好的保温措施会有效的减少混凝土的内外温差梯度,从而减少混凝土温度裂缝的产生。
2.主要技术控制措施
针对混凝土裂缝产生的原因及其影响因素。主要从原材料质量控制、配合比选取(推迟温度峰值出现的时间,提高相应龄期抗压强度)、混凝土施工、混凝土养护等方面来控制混凝土质量,以避免或减少温度裂缝和收缩裂缝的产生。
2.1过程中的技术控制措施
(1).水泥的选用,采用普通硅酸盐水泥,并掺入适量粉煤灰减少水泥用量,降低水化热。
(2).掺入外加剂,使用高效缓凝减水剂,降低水灰比并严格控制掺量,保证减水剂的缓凝时间,确保缓凝剂加入量一致。严格控制混凝土搅拌时间,保证混凝土拌合均匀,外加剂能够完全反应,搅拌时间须保证120秒。
(3).粗细骨料级配控制,增大机制砂的细度模数,减少砂率;采用合理的混合级配,粗骨细骨料各占50%。严格控制粗细骨料的含泥量,提高混凝土的均匀性,增加抗裂能力。
(4).有序施工确保混凝土均匀密实。混凝土浇灌时,搅拌车在卸料前,要求高速运转一分钟,确保进入料斗的混凝土质量均匀。混凝土浇筑要求合理分段分层且连续进行。
(5).尽量降低混凝土受约束作用,在混凝土浇筑完成后对表面进行压光处理。
(6).为降低混凝土内外温差,严格控制混凝土拆模时间,加强混凝土养护措施。具体拆模时间根据同条件养护试块强度情况而定,模板拆除时间选择在每日气温较低的时段。
高温气候下,混凝土在施工中易造成较大坍落度损失、初凝时间缩短,为避免此类现象的发生,在夏季高温气候条件下采取以下施工方法和技术措施,以保证混凝土的施工质量。
(1).加强施工组织措施:在施工现场和拌和站之间配备无线通讯联络和生产调度指挥系统。对施工中出现的各种问题做到反应快速、判断迅速、调度准确。
(2).选择合理的浇筑时间,建立专门网络气象站,可以了解每天、周、旬的气象资料,混凝土施工避开每日高温时段,选在日气温较低时段浇筑。
(3).施工中对砂石料用遮阳棚覆盖。设置防晒网维护,高温时间避免阳光直射引起温度梯度过大造成混凝土开裂。
(4).混凝土灌注宜在早晚温度较低时进行,现场对混凝土入模温度进行监控降低入模温度。降低入模温度是控制峰值的最有效措施。
(5).成立专门小组负责浇筑中及浇筑后混凝土温度的采集、分析、处理,根据分析结果,总结温度控制经验,以便指导下一步施工。
(6).对刚浇筑完的混凝土体覆盖保湿养护,避免高温造成混凝土体表面水分的急剧蒸发。
2.2特殊环境下的养护原则
从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于高温大风等环境常引起水分的蒸发损失,从而推迟水泥的水化,且昼夜较大的温度梯度,均会直接影响表面的混凝土。因此特殊环境下的混凝土保温保湿养护在施工中应切实重视起来。
1、高温缺水大风的特殊环境下根据工程现场实际情况明确混凝土的养护原则:
(1).混凝土浇筑完毕后,顶面立即用土工布遮盖,混凝土初凝后用土工布覆盖和洒水养护,洒水次数应能保持混凝土有足够的润湿状态,养护时间一般不少于7天。
(2).混凝土养护期间,养护水与混凝土表面温差不得大于15℃。
(3).在暴晒、气温骤降等温度剧烈变化的情况下,应采取保温措施防止混凝土表面温度受环境影响而发生剧烈变化,控制混凝土内外温差,以免混凝土表面产生急剧的温度梯度。
(4).当环境温度低于5℃时,禁止对混凝土表面进行洒水养护,应采取保温保湿措施。
2、混凝土专项养护方案“两布一膜”法的运用
混凝土拆模后可采用“两布一膜”法对混凝土进行养护,即拆模后混凝土表面包裹一层浸湿的土工布起到湿润作用,再紧密缠绕一层塑料布,塑料布要确保缠绕紧密绑扎牢固,以保证能起到防风保湿及密贴的作用。最外一层包裹帆布、土工布或者草帘的保温材料,用铁丝、绳子或胶带进行捆绑,起到防风保温调节混凝土表面温度梯度的作用。
实践证明,“两布一膜”养护方案适用范围广,一次到位,后续无需安排专人养护,在干旱缺水,昼夜温差大的环境下显得尤其经济省工。
3.结束语
影响混凝土质量的因素是多种多样的,特殊自然环境下,失水收缩及温度应力差是混凝土产生裂纹的主要影响因素之一。对如何有效控制特殊环境下混凝土的质量总结以下几点:
1.根据有关技术规定设计优化配合比。选择合理的水泥标号,采取在混凝土拌合物中掺加混合材料或减水剂等技术措施,以改善混凝土拌合物的和易性。
2.制定行之有效的技术管理办法贯彻落实,把好施工过程关,从搅拌、运输、振捣、养护四个环节提高混凝土的施工质量。
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
一、 大体积混凝土裂缝控制考虑因素
1. 1 裂缝控制影响因素
大体积混凝土浇筑裂缝控制与边界条件、环境条件、原材料、配合比、混凝土过程控制和养护等因素密切相关,有效控制各方面因素,是大体积混凝土裂缝控制的关键。
1.2配合比设计考虑因素
在采用中、低水化热水泥的基础上,通过掺加粉煤灰、矿渣粉均可大幅减少水泥用量,从而对裂缝控制起到良好作用。在没有条件掺加矿渣粉的地区,混凝土配合比通常采用单掺配制技术,水泥用量往往较高,混凝土温升往往较大,近年来我国大多数地区已经具备了掺加粉煤灰和矿渣粉的双掺技术条件,大体积混凝土浇筑内部温升已显著减小。所以大体积混凝土采用双掺技术减小水泥用量,是大体积混凝土温度控制的最有效途径。在混凝土配合比中,减水剂起到了非常重要的作用,外加剂的选择对混凝土的裂缝控制以及耐久性起到了关键作用。
1. 3裂缝控制环境因素
入模温度控制对于混凝土裂缝控制显得非常重要,因为入模温度是温升基础,入模温度越低,混凝土内部最高温度就越低,入模温度越高,混凝土内部最高温度就越高,控制混凝土的入模温度应该从搅拌站开始,降低原材料的温度可以减少混凝土的入模温度。在高温季节浇筑大体积混凝土时,通过控制原材料的温度降低混凝土入模温度显得尤为重要。在国外一般对入模温度控制较为严格,有的工程为了减少混凝土入模温度采用了用冰水拌制混凝土的方法,但在国内一般都不具备采用冰水拌制混凝土的条件,所以采用较常规的减少原材料温度的方法就成为减少混凝土入模温度的主要措施。对于入模温度的控制应该灵活掌握,对混凝土最大温升相对较低的工程,其入模温度可以相对高一些,小幅突破 30℃ 也不会有问题,但对于混凝土最大温升相对较高的工程,其混凝土入模温度就应该控制得严一点。
二、 大体积混凝土裂缝控制方法
2. 1 裂缝控制基本方法
通过配合比的合理设计减少混凝土收缩是大体积混凝土裂缝控制的主要技术方法。减少混凝土收缩的技术措施包括混凝土组成材料的选择、配合比设计、浇筑方法以及养护条件等。近年来高性能减水剂发展迅速,其中,聚羧酸类高效减水剂的发展,不但可以有效减少混凝土水泥用量,还可以大幅减少混凝土收缩,这一新技术的采用已经成为混凝土裂缝控制的发展方向,成为工程实践中裂缝控制的有效技术途径。
2. 2 减少收缩是否要加微膨胀剂
目前国内绝大数的大体积混凝土施工没有采用掺加微膨胀剂的解决方法,只有小部分工程掺加,从大量未掺加微膨胀剂的大体积混凝土工程来看,裂缝控制良好,证明了不掺加微膨胀剂可以达到大体积混凝土裂缝控制的目的。通过实践证明,采用新一代的聚羧酸类外加剂配制的混凝土,在强度等级相同的条件下,其混凝土收缩量将会比采用奈系类外 加 剂 配 制 的 混 凝 土 大 大 减 少,可 以 满 足GB50010—2010 提出的采用低收缩混凝土材料的要求。此技术的施工操作相对简单,是解决基础大体积混凝土裂缝控制问题的方向,对于基础以外的其他大体积混凝土结构也同样适用。
2. 3 裂缝控制温控信息化施工
大体积混凝土裂缝控制采用测温是最主要的裂缝控制手段,是进行温控信息化施工的关键。在《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92 中,关于大体积混凝土测温点的布置没有明确规定,在实际工程中存在许多问题。施工规范通过对大量的工程实践进行系统的总结,形成了关于测温点设置的相关条文。大体积混凝土裂缝控制主要是对相应点位的温差进行控制,相应点位的温度通过测温方法获得。
三、 大体积混凝土施工及养护过程的温度控制
3. 1 温度控制规定
施工规范规定了大体积混凝土施工及养护过程中的 温 度 控 制 指 标,做 了 入 模 温 度 不 宜 大 于30℃ ,最大温升值不宜大于 50℃ ,降温速率不宜大于 2. 0℃ /d 的规定,从以往大量的工程实践测温数据来看,这些控制指标是相对偏于安全的。在温差控制方面,施工规范规定了覆盖养护或带模养护阶段,混凝土浇筑体表面以内 40 ~ 100mm 位置处的温度与混凝土浇筑体表面温度差值不应大于 25℃ ; 结束覆盖养护或拆模后,混凝土浇筑体表面以内 40 ~100mm 位置处的 温度 与 环 境 温 度 差 值 不 应 大 于25℃ ; 混凝土浇筑体内部相邻两测温点的温度差值不应大于 25℃ 。
3. 2 混凝土温差计算分析方法
温差控制是避免混凝土裂缝的关键,温差控制主要通过混凝土表面保温覆盖养护或通过带模养护过程进行。混凝土浇筑体表面温度是指保温覆盖层与混凝土交界面或模板内侧表面与混凝土浇筑体之间测得的温度,表面温度在有覆盖养护层或模板未拆除时用于温差计算,环境温度在拆除覆盖养护层或模板时用于温差计算。对于大体积混凝土来说,温差计算有 3 种类型: ①覆盖保温养护或带模保温养护的情况下混凝土浇筑体周边表面以内 40 ~ 100mm 位置测温点与混凝土浇筑体表面温度的差值计算; ②拆除覆盖保温层或模板的情况下混凝土浇筑体周边表面以内 40 ~ 100mm 位置测温点与环境温度的差值计算; ③混凝土浇筑体内部相邻测温点的差值计算。同时应该控制降温速率,降温速率可由现场同一测温点通过每次测温数据经差值计算获得。
3. 3大体积混凝土抹面处理要求
在混凝土覆盖养护开始之前,为避免混凝土浇筑后表面产生塑性收缩裂缝,在初凝、终凝前进行抹面处理是非常关键的,而对于大体积混凝土由于更易产生表面收缩裂缝,所以抹面次数应该在常规要求的基础上适当增加。从大量的大体积混凝土施工案例来看,表面收缩裂缝还是较为普遍的,虽然这些表面收缩裂缝并不会影响工程质量,但还是应该采取措施控制。
3. 4表面覆盖养护要求
在混凝土抹面处理以后应该及时覆盖保温层进行养护,混凝土终凝后至养护开始的时间间隔应尽可能缩短。对于较为干燥的天气,为了使覆盖保温层的塑料薄膜与混凝土浇筑体表面具有充足的水分,可以在塑料薄膜覆盖以前采用适宜温度的水对覆盖面进行喷雾处理。大体积混凝土在覆盖保温养护阶段,也可以对最下一层塑料薄膜下的水分进行检查,在缺失水分的情况下,也可以采用适宜温度的水对覆盖面进行喷雾处理。
3. 5温差控制技术措施
对于大体积混凝土来说,裂缝控制的关键是相应点位的温差控制。在大体积混凝土浇筑后的 4d内,由于混凝土的强度较低,混凝土的抗拉强度难以抵抗过大温差导致的裂缝,所以覆盖保温养护或带模保温养护的前期混凝土浇筑体表面以内 40 ~100mm 位置测温点与混凝土浇筑体表面温度的差值控制就显得非常重要,覆盖保温层的厚度以及模板外侧是否要加挂保温覆盖层就是根据 25℃ 温差来确定的。
在大体积混凝土覆盖养护或带模保温养护的后期,由于混凝土内部温升较高,混凝土强度发展较快,通常情况下混凝土养护 7d 后强度可达设计强度等级的 70% ~ 80% ,有的甚至更高,此时混凝土的抗裂性能大大提高,抵御裂缝开展的能力大大加强。按常规观点,在混凝土抗裂性能大大提高的前提下,混凝土 25℃ 温差控制在此时可适当放宽,但由于缺乏系统的数据作为温差放宽限制的依据,施工规范 25℃ 温差控制值在养护后期并未根据龄期发展做相应的增加,这可作为今后大体积混凝土温差控制限值进一步研究的内容。
四、结 语
2裂缝处理的主要措施
在现阶段的土木工程施工过程中,混凝土裂缝问题已成为众矢之的,也已成为最受施工技术人员关注的工程问题。就目前在施工过程中遇到的裂缝情况分析,其产生的原因错综复杂,变化无常,因此,我们需要结合裂缝产生的原因进行全面系统的分析和总结,从而在一定程度上能够安全有效的预防和处理混凝土的裂缝问题,为工程施工的质量和规范提供保障。土木工程作为建筑施工中不可缺少的一部分,它一旦出现问题,就很容易导致施工整体质量下降。2.1水泥品种的选择及用量在建筑施工过程中,对于水泥品种的选择,要综合当地的温度、湿度等环境因素,还要考虑当地的地质条件等因素。水泥的主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙,四种矿物的水化特性各不相同,对水泥的强度、凝结硬化速度及水化放热所表现的特性也各不相同,然而水泥释放的温度大小及速度有其四种主要矿物成分决定。如铝酸三钙在水泥矿物中的发热速率最快,其发热量也最大,凝结硬化速度也最快;其他成分也各有其独特的性质。施工过程中,可根据当地的自然环境和地质情况来选择合适的水泥品种,并选择合适的用量,如果能正确选择水泥的品种和用量,就能有效的预防混凝土的裂缝。2.2控制好温度温度无论在混凝土的搅拌、浇筑、养护过程中都起着至关重要的作用,合理有效的控制好各个阶段的温度,就能在一定程度上预防混凝土的裂缝。一般情况下,应优先选用低水化热的水泥拌制混凝土,并适当使用缓凝剂;并且在混凝土入模时,应降低温度,控制好混凝土内外温差,必要时应埋设冷却水管,通过水循环将混凝土内部的热量带出,进行人工导热。2.3添加适量的外加剂外加剂是指在拌制混凝土过程中参入的用以改善新拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。它能对混凝土的性能进行改善,提升混凝土的抗裂性能有效避免混凝土的干缩和开裂,提高混凝土的耐久性。2.4混凝土的养护水泥在水化作用下导致混凝土的凝结硬化,而水泥的水化作用只有在温度和湿度都适宜的条件下才能顺利进行。而混凝土的养护过程就是在一个具有适宜的温度和湿度的理想环境中,使混凝土凝结硬化,并逐步达到设计要求强度的过程。混凝土的养护方式主要有自然养护和蒸汽养护两种形式,可根据其所处的环境选择适当的养护方式。混凝土养护的重点是避免混凝土表面的水分散失,而且养护工作还能补充混凝土早期水化所需的水分,能更好的预防混凝土的裂缝。混凝土的路面、桥面的施工,一直以来都受到塑性收缩困扰,由于其之前的混凝土泌水量较大,一般情况下为避免塑性裂缝,应在二次收浆后进行养护。2.5规范施工,提高施工质量建筑施工时,对其施工技术人员的选择要慎重,必须选择施工经验丰富,施工技术水平高的工作人员进行施工,技术人员和施工人员要严格控制好混凝土的运输、搅拌、浇筑、振捣、养护等过程。监理方要严格按照建筑施工标准进行监督管理,对于一些施工不规范的行为要严格制止,积极规范施工,努力提高施工质量,以便更好的预防混凝土在施工过程中的裂缝。
中图分类号: TV331 文献标识码: A
泵送混凝土属于大流态混凝土,它与现场拌制的混凝土相比,具有坍落度大、砂率大、水泥用量多三个显著的特点,因此泵送混凝土出现裂缝的概率也较以往多。
混凝土主要是靠水泥水化后与骨料生成人工石,水泥是混凝土强度的主要凝结材料。水泥的化学收缩与水泥的品种、标号、细度、用量有关,随着水泥标号的提高、细度增大、用量增多,混凝土的收缩值也随之增加,混凝土拌合物在经历化学收缩、塑性收缩、碳化收缩及干燥收缩后。总收缩率约为0.04%~0.06%。所以,混凝体自体收缩是其固有的物理特性,也是泵送混凝土出现裂缝的根本原因所在。
在建筑施工中裂缝出现的部位不同,产生裂缝的原因比较复杂,经与广大技术人员共同研究,制定不同的方案措施,在各类工程上进行实际应用,总结出以下几种预防混凝土产生裂缝的措施。
1.提高预拌混凝土质量,减少混凝土自身收缩。
1.1抓好混凝土原材料质量和混凝土配合比设计
1.l.l粗骨料:粗骨料最大粒径应满足结构钢筋净距离和混凝土泵送管径要求,粒径增大可减少用水量及水泥用量,从而可以减少混凝土自身收缩。粗骨粒必须是连续级配,控制针片状含量不超标,不仅能提高混凝土可原性,还可减少砂率及细粉料含量,达到减少混凝土自身收缩的目的。
1.1.2细骨料:细骨料级配合理,采用中用细砂可降低用水量,从而降低混凝土的收缩值,细骨料含泥量必须控制在标准以内,含泥量增大不仅增加混凝土收缩,还会降低混凝土抗拉强度,对混凝土抗裂十分有害。
1.1.3水泥:使用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥应符合国家现行标准要求。水泥越细,标号越高,其活性与强度随之增高,带来的副作用是混凝土自身收缩越大。
1.1.4减水剂:拌制泵送混凝土掺入减水剂,可以减少用水量,在保证水灰比不变的情况下,可以减少水泥用量,降低混凝土收缩。
1.1.5掺合料:混凝土中掺入细的粉煤灰、矿渣粉等掺合料,可以改善混凝土的工作性能,提高可泵性,降低水化热,增加密实度,提高混凝土强度和耐久性,减少混凝土收缩。
1.2泵送预拌混凝土配合比设计应符合国家现行有关标准,除满足用户提出的强度、耐久性要求外,还要考虑运距、泵送距离、具体施工条件等因素。科学设计配合比,确定适宜的坍落度,适当的砂率、水灰比、水泥用量,选用适宜掺合料。总之,在保证强度的前提下,不宜过多增加水泥用量;在保证泵送和浇筑的前提下,坍落度不宜过大。
2.配置微膨胀混凝土消除混凝土裂缝
现浇钢筋混凝土结构施工中,采用大流态预拌泵送混凝土,为防止混凝土干缩和温差产生收缩裂缝,在混凝土拌合物中掺入一定量的膨胀剂,拌合后生成膨胀性结晶水化物,使混凝土产生适当膨胀,补偿混凝土收缩,提高混凝土抗裂防渗能力,通常称为微膨胀混凝土。诸如大体积混凝土、抗渗混凝土、后浇带等结构,我们在施工时,都采用掺UEA膨胀剂的办法来消除混凝土收缩产生的裂缝,要求混凝土在浇注后,立即在混凝土表面覆盖塑料薄膜,保持混凝土处于湿润状态下养护不少于14天,使膨胀剂充分发挥膨胀作用。这种方法在大体积混凝土中已广泛采用,效果十分显著。
3.大体积混凝土水化热引起裂缝的预防措施
大体积混凝土由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速率快,使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。施工前应计算混凝土升温峰值、内外温差及降温速率,制定相应的技术措施,防止和控制温度裂缝,确保工程质量,预防和控制措施如下。
3.1降低混凝土入模温度
3.1.l降低原材料进入搅拌机的温度,如夏季在水箱内加冰块,降低水温;粗骨料遮阳防晒,并洒冷水降温;细骨料遮阳防晒;水泥提前储备,避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度。
3.1.2夏季,混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温,混凝土泵送管道遮阳防晒。
3.1.3混凝土作业面遮阳,减少混凝土冷量损失。
3.2降低混凝土水化热
选择中低热品种水泥,优先选用矿渣硅酸盐水泥;掺入一定比例的粉煤灰;掺入高效减水剂;接加缓凝剂。
3.3二次抹压
混凝土入模振捣,表面刮平抹压,l~2小时后,即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压,消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产出的表面裂缝。增加混凝土内部密实度。但是,内部抹压时间必须掌握恰当,过早抹压没有效果,过晚抹压混凝土已进入初凝状态,失去塑性,消除不了混凝土表面已出现的裂缝。
3.4混凝土自然养护
3.4.l保湿养护:混凝土表面经过二次抹压后,立即覆盖塑料薄膜,防止表面水分蒸发,保持混凝土处于潮湿状态,特别是对于掺入UEA膨胀剂的混凝土,在最初的14天内,必须潮湿养护,方能使膨胀剂充分发挥膨胀作用。
3.4.2保温养护:根据混凝土绝热温升计算,确定中心最高温度,按温控技术措施确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。保温养护的目的:减少混凝土表面热扩散,减少内外温差;延缓散热时间,控制降温速率,有利于混凝土强度增长和应力松弛,避免产生贯穿裂缝。养护时间一般不少于15天。
3.4.3在常温季节,混凝土终凝后,也可采取蓄水养护的办法,替代前两种保湿保温养护方法。根据混凝土内外温差数据,及时调整蓄水高度,也能收到预期效果。
3.5监测温度
针对所施工的工程,按照施工季节、环境条件、施工方法,先进行热工计算,施工中及时掌握混凝土水化热升温规律,不同位置和深度的温度变化情况,随时调整养护措施,确保大体积混凝土不产生任何有害裂缝。
4.混凝土干缩裂缝的预防措施
现浇混凝土基础底板、楼板、道路路面等外楼混凝土表面,若无恰当措施,极易失水过快产生干缩裂缝。由于环境不同,有无风、白天、晚上、烈日与阴雨天等,对于同一个工程,同样的施工方法,相同配比的混凝土,有的就出现裂缝,有的则无裂缝。经过认真分析,并经大量工程实践,总结摸索出以下有效的办法,基本控制了混凝土表面出现裂缝。
1前言
近年来随着城市建设的快速发展以及用地的限制,各类房建大都设计了地下室结构,地下室多数对防水要求很高,地下室混凝土结构产生裂缝,是导致渗漏的主要原因。在总结几个地下室施工经验的基础上特对防治地下结构裂缝作总结。
2 关于地下室结构裂缝产生的原因
(1)由于设计不合理造成结构裂缝产生
(2)由于材料方面的原因造成结构裂缝产生
(3)由于施工质量控制不合格造成结构裂缝产生
3 设计原因产生裂缝的分析与防治措施
3.1原因分析
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)8.1.1规定:现浇钢筋砼墙伸缩缝的最大间距为30m(室内或土中),一些工程设计突破了规范规定后,地下室墙的水平钢筋仍按构造配置,这是产生裂缝的重要原因之一。
3.2防治措施
(1)设置伸缩缝。地下室现浇结构,当长度超过30m即应设置伸缩缝。没有充分依据时,不得任意突破设计规范关于伸缩缝最大间距的规定。
(2)设置后浇带、膨胀加强带。后浇带是一种常用的已被实践证明能够有效控制砼结构裂缝的方法。亦可采用膨胀加强带连续浇注法,使其产生较大的膨胀来补偿砼的收缩。
(3)设置防裂钢筋。增加构造筋,提高抗裂性能,地下室墙水平筋在结构设计过程中应按照细而密的原则,使构造筋达到温度筋的作用,能有效提高抗裂性能。
(4)设置水平加强筋
结构开口部和突出部位因收缩应力集中易于开裂,与室外相连的出入口受温差影响大也易开裂,这些部位应适当增加附加筋,以增强其抗裂能力。希望在施工前计算一下水平配筋率,宜在0.45~06%以上。实践表明,水平构造筋对于墙体抗裂的影响很大,建议水平筋绑扎在竖筋外面。
4 材料原因产生裂缝的分析与防治措施
4.1原因分析
产生裂缝原因主要是由于原材料质量不良、配合比不当、使用过期的UEA微膨胀剂等。采用的水泥强度虽然很高,但稳定性差,凝固后容易产生裂缝。此外,目前地下室普遍采用泵送砼,由于泵送砼坍落度大,也导致收缩增加,裂缝可能性加大。
4.2防治措施
(1)合理选择使用原材料。根据经验,混凝土拌站原材料存在一定程度的波动,在地下结构施工时,原材料应更严格把关,施工前应实地考察。
水泥:宜用低水化热、铝酸三钙含量较低、细度不过细,矿渣含量不过多,泌水性小的水泥。可以选用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
砂:采用洁净的中粗砂,细度模数2.4~2.8,含泥量
石子:宜采用粒径较大的连续级配良好、含泥量〈1%的碎石,5~31.5mm。
粉煤灰:采用Ⅱ级粉煤灰,降低水化热,减少砼温度裂纹和收缩裂纹。
减水剂:使用减水剂可以改善砼拌合物的和易性,减少用水量,防止砼中多余水分引起裂缝和空隙。
膨胀剂:应符合国家标准(GBJ119-2002)和/或建材行业标准(JC476-2001)。
(2)混凝土配合比主要参数的确定
①根据地下室不同部位和施工工艺选择不同的塌落度,入泵坍落度 14~16cm。
②为使拌合物具有良好的和易性,应对水泥、外加剂和外掺料的用量进行试配。
③根据混凝土设计强度和水泥强度计算得出合理的水灰比,一般应控制在0.55以下。
④配合比应由试验室选定。建议采用45或60天龄期,减少早期砼的水化热。
(3)关于膨胀剂掺入量
掺入膨胀剂补偿砼的收缩应力是解决抗裂的必要措施之一,因此在通过混凝土配合比设计后,确保其中膨胀剂的掺入量。
(4)砼中掺入抗裂纤维
纤维有一定抗拉强度,与砼握裹力好,在砼中呈万向分布,达到增强砼硬化过程中的抗拉应力,控制砼裂缝的产生。
5 施工质量原因产生裂缝的分析与防治措施
5.1原因分析
(1)由于混凝土振捣工艺不到位或者振捣不密实,出现冷缝、蜂窝、麻面、孔洞且处理不当造成裂缝。
(2)墙根与地面交界处及周边部分由于应力过于集中产生裂缝。
(3)钢筋保护层厚度不够造成渗漏,外部地下水通过底板外侧面很薄的钢筋保护层进入底板钢筋周围,钢筋腐蚀膨胀使混凝土产生缝隙。
(4)穿墙支模螺栓处理不当造成裂缝,穿墙螺栓在外墙面切割时留头较长个别情况下钢筋头露在抹灰层之外,地下水腐蚀螺栓膨胀使混凝土产生缝隙。
(5)外墙钢筋密集区裂缝,原因是这些部位空间小,浇捣困难,混凝土不易密实,造成裂缝。
(6)施工缝、后浇带裂缝,外墙水平施工缝虽然埋设了钢板止水带,但是接缝没有清理干净仍会产生缝隙。竖直施工缝支模时端头不易封严,形成类似泡沫混凝土,产生裂缝。后浇带往往是后浇带与先浇混凝土接缝处理不密实造成裂缝。
(7)混凝土拆模后由于气温急剧变化,热胀冷缩过大产生结构裂缝。
(8)混凝土养护不到位而产生裂缝。
5.2防治措施
(1)冷缝、蜂窝、麻面、孔洞等表面缺陷导致裂缝防治:严格控制混凝土施工质量,尽量降低不均匀性。现场浇筑混凝土时应确保及时供应,避免冷缝的出现。除控制混凝土制备和运输中的质量外,还要注意混凝土浇筑时防止离析,加强振捣质量以免墙内出现薄弱面而产生裂缝。保证混凝土结构外光内实。
(2)墙体与底板交界处裂缝防治:在振捣下部底板混凝土时,不要将振捣棒插到上部混凝土内及两步混凝土交界处,避免已振捣完的底板和墙根混凝土再次受振捣,同时注意振捣棒不要插入已初凝的底板混凝土内。
(3)钢筋保护层厚度不够造成渗漏防治:底板外侧、外墙外侧钢筋保护层厚度不应小于40mm,施工放样、加工、绑扎钢筋时应取负差,避免钢筋由于胀模造成几乎无保护层。
(4)穿墙支模螺栓处理不当造成裂缝防治:在施工时对穿墙螺栓做好防腐处理;宜采用螺栓加堵头做法,拆模后应采取加强防水措施将留下的凹槽封堵密实。
(5)外墙钢筋密集区裂缝防治:采用同强度等级的细石混凝土或流动性强的自密实混凝土进行浇筑,保证混凝土浇捣密实。
(6)施工缝、后浇带裂缝防治:地下室留置水平施工缝时,应设置止水钢板,位置须高于底板30cm以上。竖直施工缝处支模时采用木模板严密封堵。在二次浇混凝土时,应将施工缝处表面浮浆和杂物清除,涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑混凝土。后浇带混凝土浇筑时除按上述方法处理接缝外,还应采用高强度等级补偿收缩的混凝土。
(7)根据测温记录和气象预报确定拆模时间,保证混凝土内外温差不超过25℃,温度陡降不超过10℃,拆模后应注意覆盖和及时养护。
(8)对地下室混凝土结构而言,养护既是一个重要环节,又是容易被施工方忽视的薄弱环节。砼浇筑后,必须在12h内覆盖保温保湿养护到14d。地下室底板宜采用蓄水养护,蓄水高度2~3cm。外墙混凝土的暴露面大,养护困难,受阳光直射、气候变化以及风吹等因素影响,因此建议板墙在拆模后立即挂麻袋进行保湿养护。
6 结束语
上述总结了地下室混凝土结构裂缝产生的原因分析及防治的主要措施,由于本人水平及经验有限,很多具体细节尚须进一步研究和探索,并希望在以后的工作中继续提高。
参考文献:
[1]GB 50010-2010,混凝土结构设计规范[S];
[2]GB 50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S];
混凝土是现代水工建筑物上应用最广、用量极大的建筑材料,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现会降低建筑物的抗渗能力,引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的使用功能。裂缝产生的原因很多,有收缩变形引起的裂缝,有混凝土自身质量引起的裂缝,有养护环境不当引起的裂缝等等,在实际工程中要区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物安全地工作。为了尽量避免工程中出现危害性的裂缝,本文就混凝土中常见裂缝的预防措施总结如下。
1 干缩裂缝
(1)选用收缩量较小的水泥,按收缩值大小排序为:矿渣水泥、普通水泥、粉煤灰水泥。
(2)选择适当的水灰比。混凝土的水灰比过大或过小,抗裂性都会降低,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用。
(3)降低混凝土的周围约束。若混凝土周围约束过大,内部拉应力无法释放,拉应力增大而使混凝土干裂。因此,应减少混凝土的分仓长度,以使混凝土内部拉应力能够充分释放。
(4)添加适量膨胀剂。适量添加膨胀剂后可以使混凝土体积膨胀,在混凝土内部产生压应力,部分抵消了混凝土因毛细孔隙干燥而产生的拉应力,从而起到控制干缩裂缝的作用。
(5)混凝土的养护。加强混凝土的早期养护,并适当延长裂缝混凝土的养护时间,冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。
2 塑性收缩裂缝
(1)选用干缩值较小和早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
(2)严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。
(3)浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。
(4)施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。
(5)及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷哂养护剂等进行养护。
(6)在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
3 沉陷裂缝
(1)对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。
(2)保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。
(3)防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。
(4)模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。
(5)在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
4 温度裂缝
(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥。
(2)减少水泥用量。改善骨料级配,掺加粉煤灰和高效减少剂等来减少水泥用量,降低水化热。
(3)在混凝土中掺加一定量的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。
(4)改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上,采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。
(5)热天浇筑混凝土时应减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温度升高,降低浇筑混凝土的温度。当采用多种降温措施,还不能控制混凝土的入仓温度时,可以采用夜间浇筑的方法,工作中把其他工序的施工安排在白天进行,而把混凝土浇筑安排在夜间时间。
(6)在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减少混凝土的内外温差。
(7)预留温度收缩缝。
(8)减少约束。一要合理地分缝分块;二要避免基础过大起伏;三要合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。
(9)加强混凝土温度的监控,及时采取冷却保护措施。
(10)加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
(11)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
(12)在混凝土中配置少量的钢筋将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
5 碱骨料反应裂缝
(1)选用碱活性小的砂石骨料。
(2)选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。
(3)选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
6 钢筋锈蚀引起的裂缝
(1)钢筋原材料和加工后的半成品都要作防潮处理。
(2)钢筋安装前表面要作清洁处理。
0 引言
为了提高钢筋混凝土工程的施工质量,针对施工中常见的质量问题进行归纳,并根据施工经验及质量验收标准进行施工质量问题的分析和总结。下面对施工中出现的问题进行归类分析并提出防治建议:
1 缺陷一:混凝土表面钢筋外露
1.1 产生原因
(1)混凝土在浇筑的过程中,钢筋保护层的垫块受到外力作用产生位移,或垫块间距过大或漏放,使钢筋与模板产生接触。
(2)混凝土构件尺寸小,配筋过于密集,骨料卡在钢筋之间,使水泥砂浆不能充满钢筋四周,造成露筋。
(3)混凝土配合比不当,产生离析现象,靠近模板的位置缺少砂浆或模板接合不严产生漏浆。
(4)在混凝土振捣过程中,振动棒撞击到钢筋,使钢筋产生位移,造成露筋。
(5)在施工过程中,布筋时踩踏钢筋;拆除模板过早,导致混凝土构件棱角破坏。
1.2 防治措施
(1)在混凝土浇筑过程中,确保混凝土保护层厚度和钢筋的位置无误并严格检查。
(2)选用适当的骨料粒径,并保证混凝土配合比正确。
(3)浇筑混凝土前将模板充分润湿,并填堵好模板之间的缝隙。
(4)在混凝土振捣时不可撞击钢筋,钢筋间距过于密集处,可用振捣棒振捣。
(5)施工时,避免对钢筋进行踩踏;不可过早拆除模板,避免暴力拆卸,破坏构件棱角。
2 缺陷二:蜂窝
2.1 产生原因
(1)混凝土配合比不当,加水量不准确或砂浆过少、石子过多。
(2)混凝土搅拌时间短,没有搅拌均匀,混凝土的和易性大受影响,振捣不够密实。
(3)下料不合理,造成离析现象。
(4)模板接缝处不严实,造成漏浆。
(5)配筋分布过于密集,石子粒径过大或塌落度过小。
2.2 防治措施
(1)在配料时,严格按照混凝土配料单配料,拌合时要均匀,塌落度适当。
(2)在混凝土浇筑时,下料高度超过两米要设置串桶或溜槽;浇筑时分层下料和振捣。
(3)在混凝土浇筑过程中,随时检查模板防止产生漏浆。
3 缺陷三:麻面
3.1 产生原因
(1)模板表面不平整,在周转使用时拆模时表面被破坏。
(2)模板在使用时没有充分的润湿,使混凝土浇筑后,构件表面失水量过大。
(3)浇筑混凝土前,模板表面隔离剂涂刷不到位,或因局部模板接缝不严漏浆,导致隔离剂失效。
(4)振捣不到位,致使混凝土中有气泡没有排除,最终导致气泡停留在构件表面。
3.2 防治措施
(1)浇筑混凝土前要清理模板的表面,保证模板表面光洁。
(2)在模板安装过程中,必须保证模板之间的接缝密实,并将模板充分润湿。
(3)使用比较长效的隔离剂,在隔离剂涂刷的过程中,保证涂刷均匀。
(4)混凝土浇筑过程中充分振捣混凝土,使混凝土中的气泡充分排除。
4 缺陷四:孔洞
4.1 产生原因
(1)在配筋比较致密的位置,混凝土骨料粒径过大被卡住,导致下料不到位,并且振捣不及时就又在上层浇筑混凝土。
(2)混凝土产生离析现象,砂浆产生严重分离跑浆又未进行振捣。
(3)混凝土一次性下料过多、过厚,导致振捣器无法振捣到位,形成松散孔洞。
(4)混凝土在施工过程中,由于操作不当导致进入杂物(木块、泥块等)。
(5)在冬季施工时,没有合理的进行防冻处理,导致混凝土受冻。
4.2 防治措施
(1)在浇筑钢筋比较密集的部位时,用高一标号的细石混凝土来进行浇筑,并认真进行分层振捣密实。
(2)预留孔洞,两侧同时进行下料,严防漏振。
(3)施工操作时谨慎细致,防止模板内进去杂物。
5 缺陷五:缺失棱角
5.1 产生原因
(1)浇筑混凝土前,模板没有充分润湿;混凝土浇筑完成后养护不到位,使构件表面脱水过快,强度变低;当模板产生裂痕时,模板吸水膨胀将边角拉裂,拆模时棱角被粘掉。
(2)拆模时,模板受外力作用过大,棱角被碰掉。
(3)模板隔离剂涂刷不到位。
3.2 防治措施
(1)在浇筑混凝土前使模板充分润湿,混凝土浇筑完成后认真浇水养护。
(2)拆除模板的过程中,避免暴力拆卸,防止用力过当。
(3)模板运输过程中,防止撞击模板;注意保护模板阳角,以免碰撞。
6 缺陷六:表面不平整
6.1 产生原因
(1)模板质量不过关,刚度和强度达不到标准。
(2)浇筑混凝土时,没有进行分层下料,浇筑强度过大,模板的支撑不牢固,导致混凝土在早期养护时发生不均匀下沉。
(3)混凝土在浇筑完成后,没有进行抹子找平压光,致使表面粗糙不平整。
(4)在混凝土没有达到强度要求时,上人操作或运输材料,致使表面被破坏。
6.2 防治措施
(1)严格按照施工质量要求操作,浇筑混凝土后,利用水平控制线拉线用抹子找平、压实,终凝后浇水养护。
(2)严格检查模板的刚度、强度及稳定性;注意模板支撑的稳固,使支撑有足够的支撑面。
(3)混凝土浇筑后,当强度达到1.2N/mm 以上时,方可在已浇筑的混凝土的上方进行施工。
7 缺陷七:强度不够
7.1 产生原因
(1)混凝土的配合比不当,施工时随意加水,使混凝土水灰比增大。
(2)水泥质量不达标或受潮,砂、石级配不好,空隙大含泥量大,杂物多;外加剂用量不准确。
(3)混凝土搅拌、浇筑、振捣和养护等方面因素控制不当而造成混凝土的强度不够。
(4)在冬季施工时,混凝土早期受冻或拆模过早。
7.2 防治措施
(1)水泥使用前,严格检查出厂合格证、检测、复试报告。
(2)正确控制混凝土配合比。
(3)混凝土搅拌、浇筑、振捣及养护的过程中,严格按照施工要求进行施工。
(4)冬季施工时,注意防止混凝土早期受冻。
8 缺陷八:裂缝
8.1 产生原因
(1)混凝土在凝结前,表面失水过多,产生塑性收缩裂缝。
(2)混凝土在养护一段时间后,由于水泥浆中的水分蒸发会产生干缩裂缝。
(3)水泥发生化学反应,体积会产生一定的收缩,使混凝土产生收缩缝。
8.2 防治措施
(1)在混凝土初凝前认真抹面;如果混凝土表面积过大,要加强二次抹面或多次抹面。
(2)加强混凝土早期的养护,严格控制浇水时间,并做好混凝土养护措施,这样基本可以消除干缩裂缝。
(3)按设计要求预留施工缝、后浇带,防止大面积浇筑混凝土时产生收缩缝。
通过以上的归纳总结,对混凝土施工质量问题产生的部分原因进行了总结和分析,可以得出钢筋混凝土工程施工质量的影响因素的多样性的结论。对混凝土施工质量的控制,不能仅仅从单一的方面着手,应该全面考虑各种影响因素。从原材料筛选、施工方法、施工过程工艺控制等方面,都要严格的按照施工规范和质量验收标准执行,对每一道工序都要进行严格的检查。终上所述我认为要想提高钢筋混凝土工程施工质量还要对施工人员进行必要的岗前培训,提高工人的操作熟练度,这样混凝土的施工质量问题必然会减少。
中图分类号:TU972 文献标识码:A
一、工程概况
淮北市国家税务局综合办公楼工程总长53.08米,宽33.47米,地下一层,地上十六层,建筑面积13138.4m2。地下室底板厚度1.1米、0.7米,混凝土强度等级C35,抗渗等级P8。混凝土约2200立方,属于典型的大体积混凝土。本工程属于办公用房,工程质量要求严格,由于该工程地下室混凝土底板超厚、超长。如采用常规的施工方法,会遇到许多的技术难题。因此,根据工程实际情况和施工技术要求,该工程采用连续无缝施工,在整个基础平面图中设计“#”字形膨胀加强带,横向轴线设置在A轴线至B轴线之间、D轴线至E轴线之间,纵向轴线位置设置在2轴线至3轴线、5轴线至6轴线之间。而主体结构图中纵向方向每层设计两条膨胀加强带,位置设置在2轴线至3轴线、5轴线至6轴线之间,而且尺寸对称。
二、技术原理
膨胀加强带的技术原理是在带内混凝土中掺加适量膨胀剂,通过水泥水化产物与膨胀剂的化学反应,使混凝土产生适量膨胀,在钢筋和混凝土的约束下,在钢筋混凝土中产生一定的预压应力,使结构的收缩拉应力得到大小适宜的补偿,从而达到防止混凝土结构开裂破坏的目的。
三、膨胀加强带施工做法:
膨胀加强带的做法主要有三个要点:1、加强带宽度2.0 m,加强带两侧用双层2~3mm孔眼密目钢丝网分隔,并按200mm设一根竖向螺纹16mm的钢筋和受力主筋焊接予以加固,其上下均应留出不小于2.5cm混凝土保护层,钢丝与钢丝网、上下水平钢筋及竖向加固筋必须绑扎或焊接牢固,不得松动。以免浇筑混凝土时被冲开,影响加强带的效果。2、带内采用设计强度等级比相邻非加强带混凝土强度等级高一级的混凝土进行浇筑,加强带外侧位置混凝土掺适量小膨胀剂。3、带内混凝土外掺12 %膨胀剂,比带外混凝土膨胀剂掺量高2%(带外混凝土膨胀剂掺量为10%)。
四、施工要点
(一)原材料
水泥:本工程采用的水泥强度等级为425;砂:中粗砂,细度模数2.6~2.9,含泥量小于1%;石子:5 mm~31.5mm连续级配碎石或碎卵石,含泥量小于1%;粉煤灰:二级分选粉煤灰;膨胀剂:安徽省庐江县冶山混凝土外加剂有限公司生产的UEA膨胀剂。减水剂:淮北市强盛混凝土外加剂公司生产的QS-2缓凝高效减水剂
(二)泵送混凝土要求
坍落度:出机坍落度16 cm~18 cm,运至施工现场1h左右为14cm~16cm,以满足泵送要求;凝结时间:4h~6h;限制膨胀率:水养14d,膨胀率大于0.03%;
五、混凝土配合比
混凝土配合比经过试配合格后才能使用,并按JCJ 55-2000普通混凝土配合设计技术规程标准执行。
六、混凝土的拌制与质量控制
项目部技术人员和混凝土搅拌站技术人员对使用的输送和计量设备进行检查,确保施工期间的正常使用,进场的原材料进行严格的把关,必须符合国家有关标准,现场加强管理,有明确的生产记录,并对混凝土质量控制要求如下:1、各种原材料必须符合有关标准,并检验合格后才能入库。2、定期校验计量设备,水泥、粉煤灰、用水量、UEA膨胀剂及减水剂计量误差不得超过±1% ,石子不得超过±2 %。5.投料顺序为:砂、石、水泥、UEA膨胀剂、粉煤灰、QS-2减水剂及水。搅拌时间应比普通混凝土延长30s~60s。4、由于砂、石材料的含水率经常变化,因此拌和混凝土应以坍落度为准,施工技术人员并技术交底严禁更改配合比所设计的含水量。
七、混凝土的浇筑
混凝土的浇筑采用连续施工方式施工。浇筑施工时严格按施工专项方案要求施工,开始从一侧浇筑混凝土,分层梯式前进,每层混凝土振捣密实,不得漏振或过振。加强带外2米范围内混凝土采用小膨胀混凝土浇筑,当浇筑到加强带时采用上述配合比的混凝土施工,浇筑至另一侧时又改用小膨胀混凝土浇筑,如此循环下去,直至连续浇筑完毕。
八、混凝土养护
混凝土的收缩变形主要发生在早期,因此前期的养护工作至关重要。在混凝土初凝前,进行2次抹压,防止表面裂缝的出现。其养护时间从混凝土初凝后开始,采用蓄水或盖麻袋浇水,保湿保温养护14d,既保证混凝土水化用水又控制混凝土内外温差在25 ℃以内。混凝土的养护是保证混凝土质量的最重要的措施之一,养护期间必须有专人负责,杜绝出现干燥情况,确保混凝土硬化的顺利进行。
九、结语超长混凝土结构加强带施工工艺是以补偿收缩混凝土为结构材料,以加强带取代后浇带实现混凝土连续浇筑的一种新工艺。该工艺有以下优点:(1)结构受力合理。(2)代替后浇带,提高了结构的整体性能,特别是对于有防水要求的结构砼,提高了其整体防水性能。(3)简化施工工序,缩短工期。后浇带一般需经40-60天才能回填,采用本技术减少了施工对后浇带处理这一繁琐的环节,大大地缩短了施工周期,加快了施工进度,降低工程成本。
民用建筑工程的大体积性、多样性和复杂性导致混凝土结构施工后存在各种各样质量问题发生,混凝土裂缝的发生造成严重质量问题的同时,也影响了工程的使用性能,混凝土裂缝的控制是目前工程建筑学术领域研究的重要课题之一,而裂缝控制更是大体积混凝土结构施工过程中质量控制的关键因素。
1、大体积混凝土裂缝产生原因分析
混凝土初凝过程中水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用产生温度应力和收缩应力是大体积混凝土结构开裂的主要因素,混凝土“内热外冷”极易产生裂缝。
混凝土硬化过程中收缩产生裂缝也是大体积混凝土开裂的主要因素,经过实际施工经验总结发现,在设计配合比中时,混凝土中的用水量和水泥用量越高,该种配合比的混凝土的收缩就越大;
在施工组织时或混凝土拌合站,采购的水泥成分不符合要求或水泥安定性不合格是大体积混凝土裂缝产生的常见因素;
施工队伍专业化程度不够,施工作业程序不规范、施工技术措施不适当等是大体积混凝土开裂的经常发生的主要原因之一;
大体积混凝土施工特点方面的原因:大体积混凝土结构钢筋密、由于体积过大,混凝土一次浇注量大、施工时间长、施工工艺要求高、受环境影响大,工程实践证明,大体积混凝土施工难度比较大,混凝土产生裂缝的机率较多。
基础沉陷或不均匀沉降产生裂缝:沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
2、无缝施工方案设计过程(以大体积地下室混凝土底板、墙板、顶板施工为例)
大体积混凝土无缝施工设计原理:
目前大体积混凝土结构施工无缝设计是以掺加ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土为基本材料,以设置加强带取代后浇带,达到连续浇筑超长大体积混凝土结构的施工技术;
根据混凝土结构无缝设计的要求,在施工方案设计时,将地下室混凝土底板、墙板及顶板进行分块设计以形成多个施工浇筑的单元,每个施工块中均设置有加强带。混凝土墙板、顶板的分块与底板的分块相对应设置后浇带和加强带;
膨胀加强带宽设置要根据拟浇注的大体积混凝土的实际工程特点合理设置,边缘每侧设密孔铁丝网并用钢筋加固定位,以防止加强带外混凝土流人加强带内;
大体积混凝土浇筑施工时应先浇带外混凝土,当施工浇注到加强带时改用掺量ZY膨胀剂混凝土施工。考虑到外加剂膨胀作用会使混凝土强度降低,所以应该对膨胀加强带的混凝土强度等级进行适当的提高,并加大膨胀剂用量,用这样的方法循环施工达到超长无缝结构混凝土的目的;
补偿收缩混凝土设计。根据《混凝土外加剂应用技术规范》的规定进行对掺加ZY的试件的限制膨胀率进行试验,设计并验证补偿收缩混凝土试件的微膨胀性。大体积混凝土配合比的设计。水泥采用优质的42.5Mpa普通硅酸盐水泥;
细骨料选用中砂,细度模数Mx=2.6~2.8,表现密度2.64克/立方厘米,松散密度1410千克/立方米,紧密密度1550千克/立方米,含泥量≤3%。粗骨料为碎石,粒径为5~31.5mm连续级配,压碎指标8% ~9.8% ,含泥量≤3% 。膨胀剂选用行业内知名公司生产的性能稳定的ZY膨胀剂。减水剂选用大中厂家生产的优质Ⅱ级粉煤灰。
混凝土配合比设计需要保证混凝土的泵送性能,经现场实际经验总结,管道出口处坍落度应在140~160mm之间,试块强度满足设计及规范要求。
大体积混凝土实验室设计。根据多个项目的施工经验总结,考虑混凝土在输送管道中的坍落度损失,坍落度值设计值为200~220mm,输送管道出口坍落度实际值为140~160mm,试配的每立方米混凝土材料用量如表1:(以C30、C40 为例,单位为Kg)
表1
3、施工方案及控制措施
(1)后掺少量减水剂的预备措施。如混凝土浇筑施工在高温季节,易造成混凝土坍落度损失加大,或者由于混凝土运输途中延时等问题,使浇捣速度减缓,延误了混凝土的入模时间,致使不能满足泵送要求,此时应严禁加入生水,而应采取二次掺少量的FDN21减水剂的后掺法,补偿和恢复混凝土的坍落度损失。在配合比中FDN21减水剂量为0.8%,一般该减水剂的掺量最高为l%,在后掺减水剂时只考虑在0.2% 以内。凡后掺减水剂的运输车应快速搅拌40转以上。
(2)地下室墙体混凝土配合比及浇筑的措施。墙板混凝土配合比设计试配时,采取降低水灰比的措施以减小混凝土的收缩。底板与墙板同为C30P12,如底板的水灰比为0.47,则墙板的水灰比为0.41,混凝土的坍落度指标底板为18~20厘米,墙板坍落度指标控制在14~16厘米。
混凝土浇筑阶段,采用二次振捣的工艺,即在混凝土初凝前进行二次振捣。避免混凝土因沉降收缩而引起裂缝。
(3)地下室顶板的混凝土浇筑的控制。按照长无缝混凝土的施工方案,地下室顶板的浇筑顺序是浇筑完地下一层墙板至地下室顶板梁下口后进行地下室顶板的混凝土浇筑。在顶板的浇筑过程中主要是要控制好早期裂缝的产生,从混凝土收缩裂缝的形成时间看,裂缝往往发生在混凝土初凝到终凝这段时间内,故在施工中,将顶板二次或三次搓平、抹压,特别是初凝抹压作为控制早期收缩裂缝的一项重要控制措施,这对于控制早期裂缝是起到了至关重要的作用。
4、细部加强处理
因一般情况下外墙与边柱的配筋率不同,收缩也不相同,其连接处应根据规范和构造要求设置水平增强钢筋,防止因应力集中发生纵向裂缝。由于底板双向配筋锚人基础梁二排主筋之间,使底板与柱节点处板面混凝土保护层可能过大,故在柱边1米范围设置双向钢筋网片,防止板面出现裂缝。
外墙模板施工的对拉螺杆突出部分割掉后,用ZY掺量为10%的1:2水泥砂浆封堵;相关安装专业的各种穿外墙管道处孔洞用ZY掺量为10% 的1:2水泥砂浆封堵,必要时做细部防水处理。
5、混凝土的养护
地下室底板、墙板、顶板全部采用了掺加ZY膨胀剂的混凝土。按照养护制度,在混凝土抹压后,能上人时即铺上麻袋片或草席,用水浇湿保养,混凝土硬化3~4小时后,底板与顶板均筑堰蓄水3~5厘米进行养护,墙板采取不问断淋水保温,采用这些养护方法不得少于14天,墙板侧模的拆除也不少于7天。以上养护措施的实施对地下室应用超长无缝结构的成功起到了非常重要的作用。
一、大体积混凝土裂缝产生原因分析
大体积混凝土结构裂缝的原因混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。混凝土初凝过程中水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用产生温度应力和收缩应力是大体积混凝土结构开裂的主要因素,混凝土“内热外冷”极易产生裂缝。
混凝土硬化过程中收缩产生裂缝也是大体积混凝土开裂的主要因素,经过实际施工经验总结发现,在设计配合比中时,混凝土中的用水量和水泥用量越高,该种配合比的混凝土的收缩就越大;
在施工组织时或混凝土拌合站,采购的水泥成分不符合要求或水泥安定性不合格是大体积混凝土裂缝产生的常见因素;
施工队伍专业化程度不够,施工作业程序不规范、施工技术措施不适当等是大体积混凝土开裂的经常发生的主要原因这一;
大体积混凝土施工特点方面的原因:大体积混凝土结构钢筋密、由于体积过大,混凝土一次浇注量大、施工时间长、施工工艺要求高、受环境影响大,工程实践证明,大体积混凝土施工难度比较大,混凝土产生裂缝的机率较多。
基础沉陷或不均匀沉降产生裂缝:沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
二、无缝施工方案设计过程(以大体积地下室混凝土底板、墙板、顶板施工为例)
大体积混凝土无缝施工设计原理:
目前大体积混凝土结构施工无缝设计是以掺加ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土为基本材料,以设置加强带取代后浇带,达到连续浇筑超长大体积混凝土结构的施工技术;
根据混凝土结构无缝设计的要求,在施工方案设计时,将地下室混凝土底板、墙板及顶板进行分块设计以形成多个施工浇筑的单元,每个施工块中均设置有加强带。混凝土墙板、顶板的分块与底板的分块相对应设置后浇带和加强带;
膨胀加强带宽设置要根据拟浇注的大体积混凝土的实际工程特点合理设置,边缘每侧设密孔铁丝网并用钢筋加固定位,以防止加强带外混凝土流入加强带内;
大体积混凝土浇筑施工时应先浇带外混凝土,当施工浇注到加强带时改用掺量ZY膨胀剂混凝土施工。考虑到外加剂膨胀作用会使混凝土强度降低,所以应该对膨胀加强带的混凝土强度等级进行适当的提高,并加大膨胀剂用量,用这样的方法循环施工达到超长无缝结构混凝土的目的;
补偿收缩混凝土设计。根据《混凝土外加剂应用技术规范》的规定进行对掺加ZY的试件的限制膨胀率进行试验,设计并验证补偿收缩混凝土试件的微膨胀性。
大体积混凝土配合比的设计。水泥采用优质的42.5Mpa普通硅酸盐水泥;
细骨料选用中砂,细度模数Mx=2.6~2.8,表现密度2.64克/立方厘米,松散密度1410千克/立方米,紧密密度1550千克/立方米,含泥量≤3%.粗骨料为碎石,粒径为5~31.5mm连续级配,压碎指标8%~9.8%,含泥量≤3%.膨胀剂选用行业内知名公司生产的性能稳定的ZY膨胀剂。减水剂选用大中厂家生产的优质Ⅱ级粉煤灰。
混凝土配合比设计需要保证混凝土的泵送性能,经现场实际经验总结,管道出口处塌落度满在140―160mm之间,试块强度满足设计及规范要求。
大体积混凝土实验室设计。根据多个项目的施工经验总结,考虑混凝土在输送管道中的塌落度损失,塌落度值设计值为200-220mm,输送管道出口塌落度实际值为140-160mm,试配的每立方米混凝土材料用量如下表:(以C30、C40为例,单位为KG)
三、施工方案及控制措施
(一)后掺少量减水剂的预备措施
如混凝土浇筑施工在高温季节,易造成混凝土坍落度损失加大,或者由于混凝土运输途中延时等问题,使浇捣速度减缓,延误了混凝土的入模时间,致使不能满足泵送要求,此时应严禁加入生水,而应采取二次掺少量的FDN2I减水剂的后掺法,补偿和恢复混凝土的坍落度损失。在配合比中FDN2I减水剂量为0.8%,一般该减水剂的掺量最高为1%,在后掺减水剂时只考虑在0.2%以内。凡后掺减水剂的运输车应快速搅拌40转以上。
(二)地下室墙体混凝土配合比及浇筑的措施
墙板混凝土配合比设计试配时,采取降低水灰比的措施以减小混凝土的收缩。底板与墙板同为C30P12,而底板的水灰比为0.47.而墙板的水灰比为0.41,混凝土的坍落度指标底板为18~20厘米,墙板坍落度指标控制在14~16厘米。
混凝土浇筑阶段,采用二次振捣的工艺,即在混凝土初凝前进行二次振捣。避免混凝土因沉降收缩而引起裂缝。
(三)地下室顶板的混凝土浇筑的控制
按照长无缝混凝土的施工方案,地下室顶板的浇筑顺序是浇筑完地下一层墙板至地下室顶板梁下口后进行地下室顶板的混凝土浇筑。在顶板的浇筑过程中主要是要控制好早期裂缝的产生,从混凝土收缩裂缝的形成时间看,裂缝往往发生在混凝土初凝到终凝这段时间内,故在施工中,将顶板二次或三次搓平、抹压,特别是初凝抹压作为控制早期收缩裂缝的一项重要控制措施,这对于控制早期裂缝是起到了至关重要的作用。
四、细部加强处理
因一般情况下外墙与边柱的配筋率不同,收缩也不相同,其连接处应根据规范和构造要求设置水平增强钢筋,防止因应力集中发生纵向裂缝。
由于底板双向配筋锚入基础梁二排主筋之间,使底板与柱节点处板面混凝土保护层可能过大,故在柱边1米范围设置双向钢筋网片,防止板面出现裂缝。
外墙模板施工的对拉螺杆突出部分割掉后,用ZY掺量为10%的1:2水泥砂浆封堵;
相关安装专业的各种穿外墙管道处孔洞用ZY掺量为10%的1:2水泥砂浆封堵,必要时做细部防水处理。
混凝土裂缝轻者降低建筑物的耐久性和对混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土结构的承载力、使用价值等。严重的将危及建筑物的整体性和稳定性,直接威胁到人民的生命、财产安全。混凝土裂缝产生的是多方面的,这与它本身材料组成的特质有关。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质的多项复合脆性材料。由于混凝土施工和本身变形和约束等一系列问题,使混凝土硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他功能不产生大的危害。但是在受到外部因素如荷载、温差等作用之后,这些微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的“宏观”裂缝。裂缝削弱了混凝土的整体性及承载能力,影响了工程的安全运行,因此,探讨混凝土工程裂缝的成因和采取相应的预防措施有重要的现实意义。
1 裂缝产生的原因及机理
(1)温度变化引起的裂缝。大体积混凝土施工过程中,由于混凝土具有热胀冷缩的性质,大体积混凝土自身又具有一定的保温性能,混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发。其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多,而在混凝土升温峰值过后的降温过程中,内部降温速度又比其表层慢得多。当外部环境或结构内部温度发生变化时,导致混凝土内外温差较大。混凝土各部分的热胀冷缩(称为温度变形)及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的应力(称为温度应力)。一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,超过极限,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
(2)混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。
(3)在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。
(4)当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积涨缩,因为受约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。
(5)混凝土加水拌和后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大三倍,从而使混凝土涨裂产生裂缝。
(6)收缩引起的裂缝。在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在炎热的大风天气,混凝土表面蒸发较过快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂缝。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。
2 大体积混泥土裂缝控制的措施及对策
2.1配合比设计过程控制
混凝土配合比设计时,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。施工时要严格控制混凝土配合比,计量要准确,坍落度抽检工作要加强,不能流于形式。
2.2对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振,过振,保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。在第一次振捣后要进行第二次振捣。模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。
2.3改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如硅酸盐水泥或普通硅酸水泥、矿渣水泥,此外可掺加膨胀剂、适量的粉煤灰等。减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kq/m3以下。根据构造要求情况配置必要的钢筋起到限裂的作用。降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
2.4《规范》中要求采用新技术、新工艺、新材料和新设备。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。在设计时要选用碱活性小的砂石骨料,同时注意选用低碱或无碱外加剂以及选用合适的掺和料抑制碱性骨料反应。大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。
3 温控检测及养护
混凝土的养护不仅对防止早期表面裂缝显得重要,它对混凝土后期强度的发展、混凝土的进一步成熟和耐久性等也同样重要。大体积混凝土的裂缝,特别是表面裂缝,主要是由于内外温差过大产生的。加强混凝土的早期养护,新浇筑的混凝土就像刚刚出生的婴儿,需要体贴关心和爱护。在浇筑完成后,随着水泥的水化过程,混凝土的温度逐渐升高,因为表面散热快,温度升高较为缓慢,内部则不易散热导致温度较高。拆模后要挂草帘或铺草浇水养护保湿。当内外温差超过20摄氏度时混凝土因内外温度应力造成裂缝,此时应该通过测温点测量,掌握内外测点温度变化,及时调整养护措施降低混凝土的内外温差。适当延长混凝土的养护时间。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。
覆盖养护是最常用的保温保湿养护方法。主要措施是:冬季施工时,要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。为使混凝土尽早达到一定强度,多采用外加剂配合蓄热养护等措施(外加剂一般采用减水剂、早强剂等:养护有蓄热养护法、蒸汽养护法和电热养护法):非冬季施工时,大体积混凝土的养护首先是要防止温度裂缝,一般的采用洒水养护,浇水工具可以采用水管、水桶等工具保证砼的湿润度。