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摘要:目前,在建筑施工中,常会出现混凝土的浇筑量过大,这样很容易造成大体积混凝土出现裂缝,如果不及时进行控制和处理,将会产生极严重的后果。因此,在对大体积混凝进行浇筑的时候,应该合理的安排好施工的程序,认真组织施工,从而有效的确保混凝土的整体质量。本文在此对混凝土浇筑技术要点做了详细的研究。
关键词:大体积;浇筑;配合比
一、材料要求
1、水泥
水泥的水化热是其化合物的成分与细度的函数,因此,适当的调整水泥的细度模数和水泥中的矿物组成可以有效的降低水泥的水化热。有些水泥的水化热较高,例如含有硅酸三钙和铝酸三钙成分的就是如此,在制备大体积混凝土的时候,应该尽量选择含有硅酸三钙和铝酸三钙成分较低的水泥,如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。据调查得知,运用地热波特兰水泥可以有效的见地水化热,有效的减少裂缝的产生。如果要采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时,则必须采取相应措施以延缓水化热的释放。
2、掺合料
在混凝土中掺合火山灰质的矿物可以替代部分的水泥,其主要可以在一定程度上降低混凝土中水泥的用量,减少水化热,这些掺合物梭具备的细度比水泥高,也可以提高混凝土的流动度,使混凝土更加具备匀质性。除此之外,这些火山灰质可以从根本上改善混凝土内部的空隙分布情况,有效的降低空隙率,提高混凝土的耐久性,使其具备密实性。
二、混凝土配合比设计
对配合比设计的主要要求是:既要保证设计强度,又要大幅度降低水化热;既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性,又要降低水泥和水的用量。第一,选用水化热低的32.5MPa矿渣水泥,水泥用量仅为340kg/m3;第二,大掺量I级粉煤灰(国外高达30%)。矿渣水泥本身就掺有20%一70%活性或惰性掺合料,再在矿渣水泥中掺近30%的粉煤灰,而且要配制大坍落度的C40混凝土,非常少见。这个掺量巳接近GBJ146-9.粉煤灰混凝土应用技术规范的上限。
三、混凝土的浇筑方案选用
1、全面分层
这种方法的原理就是逐层展开浇筑,在第一层全面浇筑完毕进行第二层的浇筑,直至完工为止。采用全面分层浇筑时,施工时从短边开始,然后沿长边推进。在必要时将长边分成两段,按照从中间向两端或从两端向中间的顺序进行浇筑。
2、分段分层
浇筑的方式具体做法是在先从底层开始浇筑,至一定距离后浇筑第二层,然后再进行其他各层的依次浇筑。如果出现总的层数较多,导致浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝的情况,则可以从第二段依次分层浇筑。
3、斜面分层
当斜面得坡度小于300,且结构长度大大超过厚度3倍的情况下就可以采用斜面分层浇筑。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。混凝土的振捣也要和斜面分层浇筑工艺相适应,一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处,下面一道振动器布置在近坡脚处,上部的一道用来保证混凝土的捣实,下一道来保持下部混凝土密实。
四、处理好大体积混凝土的后浇带
在建筑施工中,后浇混凝土与先浇混凝土要紧密的结合在一起,形成良好的状态,后浇带主要采取双层钢板网作为主要的模板。钢板网主要敷设在钢支架上,从里开始的第一层主要采用孔眼较大、刚度较大的钢板网,到了第二层可以采用网眼小于石子的钢板网。为了能够有效的防止钢板网出现漏浆,可以在第二层固定胶合板,但是在后浇捣凝土前,要将胶合板拆掉。除此之外,后浇带两侧的钢板网必须敷设在板底钢筋和板顶钢筋的主要部位,在钢筋之间可以使用支撑并堵浆,此钢板以后不再拆除。后浇带内钢支撑须与钢筋支架连结成整体,防止由于侧面受压不均匀导致歪斜。
五、预测温度、设计养护方案
在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下,大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值=浇筑温度+水化热温升值一环境温度。
为了防止大体积混凝土裂缝的产生,通过计算预测了混凝土的浇筑温度、混凝土温升值的可能产生应力,并据此制定了降低浇筑温度腔制温升值措施,预先制定减缓降温速率的方案和一旦出现意外情况的应急措施。
这个温度是昼夜平均浇筑温度,如果白天最高气温是35℃,这时的浇筑温度 Tj=31.4℃。为了降低 Tj,采取如下措施:料場石子进仓前用凉水冲洗,水泥在筒仓内存放 15 以上,晴天泵管用湿岩棉被覆盖,气温高时拌合水中加冰降温。其中,拌合水中加冰效果最好。
可见,每使混凝土浇筑温度下降 1℃,平均要使拌合水温下降近 6℃。要使混凝土浇筑温度下降 3℃,至少每 m3 混凝土要加 O℃冰 40kg.无论如何,在工程中实际浇筑温度 Tj,都不能超过 32℃。
六、确定保温材料的厚度,预测混凝土表面温度
一般规定:混凝土内表温差 T1 一 T2≤25℃对于较厚的混凝土,此温差值可适当放宽。
经过计算,提出两种养护方案供施工时选择。一种是盖一层塑料薄膜和一层 3cm 厚的防水岩棉被。另一种是蓄水 2cm一 12cm 养护,深度随当时混凝土内外温差增减。前者的优点是保温性能较好,可缩小混凝土内表温差,减慢降温速度,从而有利于混凝土抗裂,但缺点是可能因降温速度过慢而延长养护时间;但如遇环境温度骤降造成混凝土内表温差过大时,较难采取临时加强保温的措施。
实际施工中采用了第一种养护方案,养护效果很好。塑料薄膜很有效地保证了混凝土表面的潮湿,既保证了表层混凝土的强度增长,又使前3周的降温阶段不致出现干燥收缩,还保证了微膨胀剂充分发挥补偿收缩的作用。岩棉被的效果也恰到好处,当混凝土表面温度过高,不利于降温时,局部揭开岩棉被加快降温。下过几场大雨后,岩棉被被水浸透,导热系数增大,使混凝土浇筑后3周的降温速度始终较好地控制在1.30c/d—1.5Oc/d 范围之内。
七、浇筑过程中应注意的事项
1、混凝土入模,不得集中倾倒冲击模板或钢筋骨架,当浇筑高度大于2M时,应采用串筒,溜管下料,出料管口至浇筑层的倾落自由高度不得大于1.5M。
2、混凝土必须在5小时内浇筑完毕(从发车时起),为防止混凝土浇筑出现冷缝(冷缝:指上下两层混凝土的浇筑时间间隔超过初凝时间而形成的施工质量缝),两次混凝土浇筑时间不超过1.5小时,交接处用振捣棒不间断的搅动。
3、混凝土浇筑快要完成时,应估算剩余混凝土方量和剩混凝土量,联系搅拌站进行合理调度。
4、混凝土浇筑完成后用刮杠刮平表面,刮平后用毛刷进行拉毛(附拉毛处理:用水泥和混凝土界面处理剂和成水泥砂浆,将以上水泥砂浆通过拉毛滚筒或者笤帚,抹到墙面上,形成刺状突起,干燥后即成拉毛。主要作用是加强粘接能力;现在的毛坯房墙面一般不需要拉毛处理即可贴砖,但要看具体情况,如果墙面比较光滑,则需要做拉毛处理。)
5、混凝土表面进行二次压抹及三次抹压后,及时进行覆盖养。待混凝土终凝后,先洒水充分润湿后,用塑料薄膜进行密封覆盖,并经常检查塑料薄膜表面,但薄膜表面无水珠时,应再洒水。地下3层至地下夹层顶板养护时间为7天,地下1层顶板养护时间为14天。
参考文献:
【1】牛紫龙,大体积混凝土施工问题浅析,工程建设,2010
【2】安建辉.建筑施工中的大体积混凝土浇筑技术[J].中国新技术新产品,2009,(06)
【3】 卢伙聪.浅谈大体积混凝土浇筑的施工技术[J].中国商界(下半月),2008,(01)
关键词:大体积;浇筑;配合比
一、材料要求
1、水泥
水泥的水化热是其化合物的成分与细度的函数,因此,适当的调整水泥的细度模数和水泥中的矿物组成可以有效的降低水泥的水化热。有些水泥的水化热较高,例如含有硅酸三钙和铝酸三钙成分的就是如此,在制备大体积混凝土的时候,应该尽量选择含有硅酸三钙和铝酸三钙成分较低的水泥,如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。据调查得知,运用地热波特兰水泥可以有效的见地水化热,有效的减少裂缝的产生。如果要采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时,则必须采取相应措施以延缓水化热的释放。
2、掺合料
在混凝土中掺合火山灰质的矿物可以替代部分的水泥,其主要可以在一定程度上降低混凝土中水泥的用量,减少水化热,这些掺合物梭具备的细度比水泥高,也可以提高混凝土的流动度,使混凝土更加具备匀质性。除此之外,这些火山灰质可以从根本上改善混凝土内部的空隙分布情况,有效的降低空隙率,提高混凝土的耐久性,使其具备密实性。
二、混凝土配合比设计
对配合比设计的主要要求是:既要保证设计强度,又要大幅度降低水化热;既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性,又要降低水泥和水的用量。第一,选用水化热低的32.5MPa矿渣水泥,水泥用量仅为340kg/m3;第二,大掺量I级粉煤灰(国外高达30%)。矿渣水泥本身就掺有20%一70%活性或惰性掺合料,再在矿渣水泥中掺近30%的粉煤灰,而且要配制大坍落度的C40混凝土,非常少见。这个掺量巳接近GBJ146-9.粉煤灰混凝土应用技术规范的上限。
三、混凝土的浇筑方案选用
1、全面分层
这种方法的原理就是逐层展开浇筑,在第一层全面浇筑完毕进行第二层的浇筑,直至完工为止。采用全面分层浇筑时,施工时从短边开始,然后沿长边推进。在必要时将长边分成两段,按照从中间向两端或从两端向中间的顺序进行浇筑。
2、分段分层
浇筑的方式具体做法是在先从底层开始浇筑,至一定距离后浇筑第二层,然后再进行其他各层的依次浇筑。如果出现总的层数较多,导致浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝的情况,则可以从第二段依次分层浇筑。
3、斜面分层
当斜面得坡度小于300,且结构长度大大超过厚度3倍的情况下就可以采用斜面分层浇筑。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。混凝土的振捣也要和斜面分层浇筑工艺相适应,一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处,下面一道振动器布置在近坡脚处,上部的一道用来保证混凝土的捣实,下一道来保持下部混凝土密实。
四、处理好大体积混凝土的后浇带
在建筑施工中,后浇混凝土与先浇混凝土要紧密的结合在一起,形成良好的状态,后浇带主要采取双层钢板网作为主要的模板。钢板网主要敷设在钢支架上,从里开始的第一层主要采用孔眼较大、刚度较大的钢板网,到了第二层可以采用网眼小于石子的钢板网。为了能够有效的防止钢板网出现漏浆,可以在第二层固定胶合板,但是在后浇捣凝土前,要将胶合板拆掉。除此之外,后浇带两侧的钢板网必须敷设在板底钢筋和板顶钢筋的主要部位,在钢筋之间可以使用支撑并堵浆,此钢板以后不再拆除。后浇带内钢支撑须与钢筋支架连结成整体,防止由于侧面受压不均匀导致歪斜。
五、预测温度、设计养护方案
在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下,大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值=浇筑温度+水化热温升值一环境温度。
为了防止大体积混凝土裂缝的产生,通过计算预测了混凝土的浇筑温度、混凝土温升值的可能产生应力,并据此制定了降低浇筑温度腔制温升值措施,预先制定减缓降温速率的方案和一旦出现意外情况的应急措施。
这个温度是昼夜平均浇筑温度,如果白天最高气温是35℃,这时的浇筑温度 Tj=31.4℃。为了降低 Tj,采取如下措施:料場石子进仓前用凉水冲洗,水泥在筒仓内存放 15 以上,晴天泵管用湿岩棉被覆盖,气温高时拌合水中加冰降温。其中,拌合水中加冰效果最好。
可见,每使混凝土浇筑温度下降 1℃,平均要使拌合水温下降近 6℃。要使混凝土浇筑温度下降 3℃,至少每 m3 混凝土要加 O℃冰 40kg.无论如何,在工程中实际浇筑温度 Tj,都不能超过 32℃。
六、确定保温材料的厚度,预测混凝土表面温度
一般规定:混凝土内表温差 T1 一 T2≤25℃对于较厚的混凝土,此温差值可适当放宽。
经过计算,提出两种养护方案供施工时选择。一种是盖一层塑料薄膜和一层 3cm 厚的防水岩棉被。另一种是蓄水 2cm一 12cm 养护,深度随当时混凝土内外温差增减。前者的优点是保温性能较好,可缩小混凝土内表温差,减慢降温速度,从而有利于混凝土抗裂,但缺点是可能因降温速度过慢而延长养护时间;但如遇环境温度骤降造成混凝土内表温差过大时,较难采取临时加强保温的措施。
实际施工中采用了第一种养护方案,养护效果很好。塑料薄膜很有效地保证了混凝土表面的潮湿,既保证了表层混凝土的强度增长,又使前3周的降温阶段不致出现干燥收缩,还保证了微膨胀剂充分发挥补偿收缩的作用。岩棉被的效果也恰到好处,当混凝土表面温度过高,不利于降温时,局部揭开岩棉被加快降温。下过几场大雨后,岩棉被被水浸透,导热系数增大,使混凝土浇筑后3周的降温速度始终较好地控制在1.30c/d—1.5Oc/d 范围之内。
七、浇筑过程中应注意的事项
1、混凝土入模,不得集中倾倒冲击模板或钢筋骨架,当浇筑高度大于2M时,应采用串筒,溜管下料,出料管口至浇筑层的倾落自由高度不得大于1.5M。
2、混凝土必须在5小时内浇筑完毕(从发车时起),为防止混凝土浇筑出现冷缝(冷缝:指上下两层混凝土的浇筑时间间隔超过初凝时间而形成的施工质量缝),两次混凝土浇筑时间不超过1.5小时,交接处用振捣棒不间断的搅动。
3、混凝土浇筑快要完成时,应估算剩余混凝土方量和剩混凝土量,联系搅拌站进行合理调度。
4、混凝土浇筑完成后用刮杠刮平表面,刮平后用毛刷进行拉毛(附拉毛处理:用水泥和混凝土界面处理剂和成水泥砂浆,将以上水泥砂浆通过拉毛滚筒或者笤帚,抹到墙面上,形成刺状突起,干燥后即成拉毛。主要作用是加强粘接能力;现在的毛坯房墙面一般不需要拉毛处理即可贴砖,但要看具体情况,如果墙面比较光滑,则需要做拉毛处理。)
5、混凝土表面进行二次压抹及三次抹压后,及时进行覆盖养。待混凝土终凝后,先洒水充分润湿后,用塑料薄膜进行密封覆盖,并经常检查塑料薄膜表面,但薄膜表面无水珠时,应再洒水。地下3层至地下夹层顶板养护时间为7天,地下1层顶板养护时间为14天。
参考文献:
【1】牛紫龙,大体积混凝土施工问题浅析,工程建设,2010
【2】安建辉.建筑施工中的大体积混凝土浇筑技术[J].中国新技术新产品,2009,(06)
【3】 卢伙聪.浅谈大体积混凝土浇筑的施工技术[J].中国商界(下半月),2008,(01)