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摘要:本文结合LNG储罐承台混凝土浇筑,重点讲述大体积混凝土的定义,大体积混凝土施工工艺流程,大体积混凝土质量通病,并从各方面分析出现上述通病的原因,针对出现问题的原因进行逐个分析,确保工程质量合格。
关键词:大体积混凝土、工艺流程、措施
1、引言
本文结合某20000m?LNG低温储罐承台混凝土施工实例,重点介绍了大体积混凝土浇筑施工工艺流程和大体积混凝土质量通病和控制措施。
2、大体积混凝土的认识
我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009里规定:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土,称之为大体积混凝土。
建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m.它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部升温比较快。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。
大体积混凝土的定义:大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。
2.1大体积混凝土的施工工艺和施工要求
混凝土施工流程:
施工准备→基层清理→混凝土浇筑→混凝土振捣→混凝土找平→清理、退场→混凝土养护测温
施工要求:
混凝土供应:混凝土由指定专用搅拌站进行生产,通过搅拌运输车送到浇筑现场。混凝土采取掺加高性能减水剂降低水胶比,掺加粉煤灰降低水泥用量等措施,降低混凝土的水化热。混凝土入模温度不大于25℃,采用泵送混凝土。由试验员在入泵处(罐车下料处)对坍落度等进行取样,每100m?混凝土检测不少于1次,不合格的混凝土予以退还。
混凝土的分层:底板采用分层交替错台浇筑。分3层浇筑,第一层、第二层分别400mm,第三层200mm。每层混凝土的摊铺面积应考虑到混凝土泵送速度,以保证两层混凝土的间隔时间不超过混凝土初凝时间,混凝土初凝时间约为6h。
混凝土浇筑:承台混凝土要求连续浇筑完成,不设施工缝。所以在天气选择上不能选在雨天,浇筑过程中出现了雨天也不能停止混凝土的浇筑。所以要做好天气预报的收听,避免雨天浇筑,同时尽量缩短浇筑时间,避免天气预报的失误造成混凝土浇筑工作的困难。现场要准备好防雨塑料布,浇筑过程中如出现下雨天气,浇捣之后立即用塑料布覆盖。
核对混凝土型号和配合比无误,浇筑区域内无杂物、污染物,对接触面和钢筋进行湿润后,才可以浇筑混凝土。
采用泵送混凝土,现场布置2台混凝土输送汽车泵,保证在下次混凝土初凝前浇筑上层,避免造成施工缝,在下料前先用0.5—1.0m3砂浆润滑汽车泵混凝土输送管,并把此砂浆用垃圾斗回收,清除后把汽车泵的臂杆移动到浇筑区。
为保证混凝土不出现离析现象,下料管底部距离混凝土面不超过1.8米,落至钢筋上的浇筑高度不得小于500mm。
采用插入式振动棒,梅花形插点布置,振动棒在使用时从低向高处振,做到垂直插入,快插慢拔,且上层混凝土的振捣需在下层混凝土初凝前进行。
在进行振捣时,振捣工沿着浇筑面推进方向排成一行,逐行振捣向前推进;振捣和布料一样分层进行,振捣上层混凝土时振动棒插入下层混凝土深度不小于5cm,插点间距不大于振动半径的1.5倍。对于每一插点应控制好振捣时间,过短不易振实,过长可能引起混凝土产生离析现象,一般控制在20秒左右,视混凝土表面呈水平不再有明显下沉,不再出气泡,表面泛浆稳定为准。
对角落部位加强振捣,保证混凝土振捣密实;在振捣时严禁振动棒碰到预埋件等(尤其是錨带)。混凝土的振捣做到内实外光,混凝土面最终标高不超过控制标高。混凝土浇筑的顶标高应做好钢筋标高控制桩。
混凝土浇筑至底板面层先用2米的铝合金刮尺刮平后,边角处用木抹子找平,待混凝土初凝前用铁抹子进行抹面压光。中间大面积混凝土表面是用混凝土提浆机在混凝土初凝前压一遍,随后用精光机再压一遍,确保混凝土表面不因收缩产生细微裂缝。机器压面更能保证混凝土表面平整度。
2.2大体积混凝土质量通病及原因分析
大体积混凝土结构厚实,混凝土量大,大体积混凝土强度等级比较高,单位水泥用量较大,水化热和收缩容易造成结构的开裂;大体积混凝土由于其水泥水化热不容易很快散失,蓄热于内部,使温度升高较大,易使结构物产生温度变形,容易产生由温度引起的裂缝。因此产生裂缝为大体积混凝土主要的质量通病。
2.3大体积混凝土裂缝的原因分析
大体积混凝土裂纹主要分为贯穿裂缝、深层裂缝、表层裂缝三种。
水化热:体积混凝土强度等级比较高,单位水泥用量较大,大体积混凝土结构断面较厚,水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,而混凝土结构表面可以自然散热,使内外温差增大。水化热和收缩容易造成结构的开裂;
混凝土收缩:混凝土中约20℅的水分强度上升过程中所需要的,约80℅的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。如混凝土浇筑完成后未能及时的洒水养护也容易出现裂缝
3、控制措施
3.1技术措施
在混凝土内部布设冷凝降温管,并通循环水来降低混凝土内部热量,确保大体积混凝土的施工质量。
采用DN50的钢管做降温管,降温用水采用现场井水。钢管采用焊接连接,以弯管接头连接。因承台高度1m,故布设一层降温管,降温管水平位置处于承台中心。降温管平面成“弓”字形直线布设。短边长度按2m设计,即长边方向间距为2m。最外排的降温管与混凝土外边缘的距离按75cm~100mm设计。
降温管连接时应稳固,并在关键位置缠好冷凝带防止漏水,将降温管与钢筋固定牢固,以防止混凝土浇筑、振捣时产生影响而失效。
混凝土浇筑后24h,根据混凝土升温情况,启动降温循环,降温管进水方向安装水泵,泵送冷却水至降温管。
混凝土强度上升过程中为避免水分的过快蒸发,采取塑料薄膜和阻燃毛毡配合的方式,保持薄膜内混凝土表面湿润。阻燃毛毡专人负责洒水养护。
3.2管理措施
混凝土浇筑前做好安全技术交底,设专人负责保温养护工作,同时应做好测试记录;
保湿养护的持续时间不得少于14d,应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况,保持混凝土表面湿润;保温覆盖层的拆除应分层逐步进行,当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时,可全部拆除。
在混凝土浇筑完毕初凝前,宜立即进行喷雾养护工作。塑料薄膜、土工布等,可作为保温材料覆盖混凝土和模板。在保温养护过程中,应对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测,当实测结果不满足温控指标的要求时,应及时调整保温养护措施。
4、结论建议
大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同,但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量,大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快,造成内外温差过大,其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。因此判断是否属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因素,又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素,大体积混凝土浇筑施工技术比较复杂,尤其是大体积混凝土施工裂缝问题非常普遍,工程施工过程中必须提高此方面的重视程度,确保工程施工质量。
参考文献
[1]董育彪.市政路桥工程中大体积混凝土施工要点与质量控制[J].中国建设信息化,2021(17):66-67.
[2]周恒.大体积混凝土裂缝控制技术研究[J].江西建材,2021(08):143+145.
作者简介:刘镇(1987.03-), 男 , 汉族,河北衡水人, 本科 , 研究方向:建筑工程管理。
关键词:大体积混凝土、工艺流程、措施
1、引言
本文结合某20000m?LNG低温储罐承台混凝土施工实例,重点介绍了大体积混凝土浇筑施工工艺流程和大体积混凝土质量通病和控制措施。
2、大体积混凝土的认识
我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009里规定:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土,称之为大体积混凝土。
建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m.它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部升温比较快。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。
大体积混凝土的定义:大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。
2.1大体积混凝土的施工工艺和施工要求
混凝土施工流程:
施工准备→基层清理→混凝土浇筑→混凝土振捣→混凝土找平→清理、退场→混凝土养护测温
施工要求:
混凝土供应:混凝土由指定专用搅拌站进行生产,通过搅拌运输车送到浇筑现场。混凝土采取掺加高性能减水剂降低水胶比,掺加粉煤灰降低水泥用量等措施,降低混凝土的水化热。混凝土入模温度不大于25℃,采用泵送混凝土。由试验员在入泵处(罐车下料处)对坍落度等进行取样,每100m?混凝土检测不少于1次,不合格的混凝土予以退还。
混凝土的分层:底板采用分层交替错台浇筑。分3层浇筑,第一层、第二层分别400mm,第三层200mm。每层混凝土的摊铺面积应考虑到混凝土泵送速度,以保证两层混凝土的间隔时间不超过混凝土初凝时间,混凝土初凝时间约为6h。
混凝土浇筑:承台混凝土要求连续浇筑完成,不设施工缝。所以在天气选择上不能选在雨天,浇筑过程中出现了雨天也不能停止混凝土的浇筑。所以要做好天气预报的收听,避免雨天浇筑,同时尽量缩短浇筑时间,避免天气预报的失误造成混凝土浇筑工作的困难。现场要准备好防雨塑料布,浇筑过程中如出现下雨天气,浇捣之后立即用塑料布覆盖。
核对混凝土型号和配合比无误,浇筑区域内无杂物、污染物,对接触面和钢筋进行湿润后,才可以浇筑混凝土。
采用泵送混凝土,现场布置2台混凝土输送汽车泵,保证在下次混凝土初凝前浇筑上层,避免造成施工缝,在下料前先用0.5—1.0m3砂浆润滑汽车泵混凝土输送管,并把此砂浆用垃圾斗回收,清除后把汽车泵的臂杆移动到浇筑区。
为保证混凝土不出现离析现象,下料管底部距离混凝土面不超过1.8米,落至钢筋上的浇筑高度不得小于500mm。
采用插入式振动棒,梅花形插点布置,振动棒在使用时从低向高处振,做到垂直插入,快插慢拔,且上层混凝土的振捣需在下层混凝土初凝前进行。
在进行振捣时,振捣工沿着浇筑面推进方向排成一行,逐行振捣向前推进;振捣和布料一样分层进行,振捣上层混凝土时振动棒插入下层混凝土深度不小于5cm,插点间距不大于振动半径的1.5倍。对于每一插点应控制好振捣时间,过短不易振实,过长可能引起混凝土产生离析现象,一般控制在20秒左右,视混凝土表面呈水平不再有明显下沉,不再出气泡,表面泛浆稳定为准。
对角落部位加强振捣,保证混凝土振捣密实;在振捣时严禁振动棒碰到预埋件等(尤其是錨带)。混凝土的振捣做到内实外光,混凝土面最终标高不超过控制标高。混凝土浇筑的顶标高应做好钢筋标高控制桩。
混凝土浇筑至底板面层先用2米的铝合金刮尺刮平后,边角处用木抹子找平,待混凝土初凝前用铁抹子进行抹面压光。中间大面积混凝土表面是用混凝土提浆机在混凝土初凝前压一遍,随后用精光机再压一遍,确保混凝土表面不因收缩产生细微裂缝。机器压面更能保证混凝土表面平整度。
2.2大体积混凝土质量通病及原因分析
大体积混凝土结构厚实,混凝土量大,大体积混凝土强度等级比较高,单位水泥用量较大,水化热和收缩容易造成结构的开裂;大体积混凝土由于其水泥水化热不容易很快散失,蓄热于内部,使温度升高较大,易使结构物产生温度变形,容易产生由温度引起的裂缝。因此产生裂缝为大体积混凝土主要的质量通病。
2.3大体积混凝土裂缝的原因分析
大体积混凝土裂纹主要分为贯穿裂缝、深层裂缝、表层裂缝三种。
水化热:体积混凝土强度等级比较高,单位水泥用量较大,大体积混凝土结构断面较厚,水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,而混凝土结构表面可以自然散热,使内外温差增大。水化热和收缩容易造成结构的开裂;
混凝土收缩:混凝土中约20℅的水分强度上升过程中所需要的,约80℅的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。如混凝土浇筑完成后未能及时的洒水养护也容易出现裂缝
3、控制措施
3.1技术措施
在混凝土内部布设冷凝降温管,并通循环水来降低混凝土内部热量,确保大体积混凝土的施工质量。
采用DN50的钢管做降温管,降温用水采用现场井水。钢管采用焊接连接,以弯管接头连接。因承台高度1m,故布设一层降温管,降温管水平位置处于承台中心。降温管平面成“弓”字形直线布设。短边长度按2m设计,即长边方向间距为2m。最外排的降温管与混凝土外边缘的距离按75cm~100mm设计。
降温管连接时应稳固,并在关键位置缠好冷凝带防止漏水,将降温管与钢筋固定牢固,以防止混凝土浇筑、振捣时产生影响而失效。
混凝土浇筑后24h,根据混凝土升温情况,启动降温循环,降温管进水方向安装水泵,泵送冷却水至降温管。
混凝土强度上升过程中为避免水分的过快蒸发,采取塑料薄膜和阻燃毛毡配合的方式,保持薄膜内混凝土表面湿润。阻燃毛毡专人负责洒水养护。
3.2管理措施
混凝土浇筑前做好安全技术交底,设专人负责保温养护工作,同时应做好测试记录;
保湿养护的持续时间不得少于14d,应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况,保持混凝土表面湿润;保温覆盖层的拆除应分层逐步进行,当混凝土的表面温度与环境最大温差小于20℃时,可全部拆除。
在混凝土浇筑完毕初凝前,宜立即进行喷雾养护工作。塑料薄膜、土工布等,可作为保温材料覆盖混凝土和模板。在保温养护过程中,应对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测,当实测结果不满足温控指标的要求时,应及时调整保温养护措施。
4、结论建议
大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同,但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量,大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快,造成内外温差过大,其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。因此判断是否属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因素,又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素,大体积混凝土浇筑施工技术比较复杂,尤其是大体积混凝土施工裂缝问题非常普遍,工程施工过程中必须提高此方面的重视程度,确保工程施工质量。
参考文献
[1]董育彪.市政路桥工程中大体积混凝土施工要点与质量控制[J].中国建设信息化,2021(17):66-67.
[2]周恒.大体积混凝土裂缝控制技术研究[J].江西建材,2021(08):143+145.
作者简介:刘镇(1987.03-), 男 , 汉族,河北衡水人, 本科 , 研究方向:建筑工程管理。