時間:2023-03-22 17:42:47
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關鍵詞:混凝土;裂縫;干縮;收縮;骨料;水灰比;硬化;添加劑
1.引言
大體積混凝土由于水泥凝結硬化過程中釋放出大量的水化熱,形成較大的內外溫差,當溫差較大超過25℃時,混凝土內部的溫度應力有可能超過混凝土的極限抗拉強度從而產生溫度裂縫,同時混凝土降溫階段如果降溫過快,由于厚板收縮,又受到強大的摩阻力,可能導致收縮貫穿裂縫。此外,混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產生。因此大體積混凝土存在的主要問題是裂縫的控制。
2.大體積混凝土的概念
目前國內對于大體積混凝土尚無一個明確的定義。我國有的規范認為,當基礎邊長大于20m,厚度大于1m,體積大于400m3時稱大體積混凝土;有的則認為混凝土結構物實體最小尺寸等于或大于1m,或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大,導致裂縫的混凝土為大體積混凝土。
3.大體積混凝土的主要類型
目前主要根據混凝土的種類和要求的性能進行分類。按照混凝土種類主要分為不含鋼筋的素混凝土、含鋼筋的鋼筋混凝土或摻入鋼纖維的鋼纖維混凝土;按照要求的性能主要分為干硬性混凝土、低流態混凝土、高流態混凝土和常態混凝土等。
4.大體積混凝土的特點及施工技術要求
大體積混凝土結構厚、體形大、鋼筋密、一次澆注量大、施工時間長、施工工藝要求高、受環境影響大,澆注完畢后,由于體積過大,造成混凝土水化熱大,溫度場梯度大,混凝土“內熱外冷”極易產生裂縫。工程實踐證明,大體積混凝土施工難度比較大,混凝土產生裂縫的機率較多。
5.大體積混凝土裂縫的主要類型
5.1干縮裂縫
混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。是混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束,產生較大拉應力而產生裂縫。
5.2塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現,裂縫多呈中間寬、兩端細,且長短不一,互不連貫狀態。常發生在混凝土板或比表面積較大的墻面上,較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm.從外觀分為無規則網絡狀和稍有規則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構件截面變化等規則的形狀,深度一般3~10cm,通常延伸不到混凝土板的邊緣。
5.3沉陷裂縫
沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致?;蛘咭驗槟0鍎偠炔蛔?,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致混凝土出現沉陷裂縫。特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。
5.4溫度裂縫
溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中?;炷翝沧⒑?,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發,導致內部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內外的較大溫差。較大的溫差造成混凝土內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。
6.大體積混凝土裂縫的材料控制技術
6.1水泥的合理選取
優先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期(1~5d)可產生一定的預壓應力,而在水化后期預壓應力部分抵消溫度徐變應力,減少混凝土內的拉應力,提高混凝土的抗裂能力。
6.2骨料的合理選取
選擇線膨脹系數小、巖石彈性模量低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料,這樣可以獲得較小的空隙率及表面積,從而減少水泥的用量,降低水化熱,減少干縮,減小了混凝土裂縫的開展。
6.3盡可能減少水的用量
水對混凝土具有雙重作用,水化反應離不開水的存在,但多余水貯存于混凝土體內,不僅會對混凝土的凝膠體結構和骨料與凝膠體間的界面過度區相的結構發展帶來影響,而且一旦這些水分損失后,凝膠體體積會收縮,如果收縮產生的內應力超過界面過度區相的抗力,就有可能在此界面區產生微裂縫,降低混凝土內部抵抗拉應力的能力。再者,大體積混凝土一般強度都不是很高。
7.混凝土凝結硬化過程的控制
宏觀上,硬化混凝土在約束條件下,收縮變形會產生彈性拉應力,拉應力的近似值最初可假定為楊氏模量和變形的乘積,當誘導拉應力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土材料就會開裂。但事實上,由于混凝土是一種兼具粘性和延展性(徐變)的復雜相組成的非均質材料,一些應力被徐變松弛所釋放,混凝土是否產生裂縫是徐變應力松弛后的殘余應力所決定。
8.外加劑與摻合材料的控制
8.1粉煤灰
混凝土中摻用粉煤灰后,可提高混凝土的抗滲性、耐久性,減少收縮,降低膠凝材料體系的水化熱,提高混凝土的抗拉強度,抑制堿集料反應,減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時會顯著降低混凝土的早期強度,對抗裂不利。試驗表明,當粉煤灰取代率超過20%時,對混凝土早期強度影響較大,對于抗裂尤其不利。
8.2硅粉
(1)抗凍性:微硅粉在經過300~500次快速凍解循環,相對彈性模量隆低10~20%,而普通混凝土通過25~50次循環,相對彈性模量隆低為30~73%.(2)早強性:微硅粉混凝土使誘導期縮短,具有早強的特性。(3)抗沖磨、控空蝕性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5~2.5倍,抗空蝕能力提高3~16倍。
8.3減水劑
緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強度,并對減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學、熱學、變形等性能起著極為重要的作用。
8.4引氣劑
引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環和抗侵蝕環境的能力外,能顯著降低新拌混凝土的泌水,提高混凝土的工作度,降低混凝土的彈性模量,優化混凝土體內微觀結構,提高混凝土的抗凍性能。
9.結語
大體積混凝土結構裂縫的發生是由多種因素引起的。各類裂縫產生的主要影響因素有幾種:一是結構型裂縫,由外荷載引起的。二是材料型裂縫,主要由溫度應力和混凝土的收縮引起的。目前控制和解決的重點是溫度應力引起的混凝土裂縫。
參考文獻:
關鍵詞:大體積砼承臺裂縫控制溫度應力施工技術措施
1引言
白果渡嘉陵江大橋是國道212線四川武勝至重慶合川高速公路橫跨嘉陵江的一座特大橋,全橋長1433米,主橋為(130+230+130)m預應力砼連續剛構,單箱單室,下部結構為16根24米長Ф230cm的群樁基礎,上接大體積分離式承臺。單幅承臺結構尺寸為18.7mx10.2mx5m,單幅承臺砼方量為953.7m3,一次澆注完成。
2簡述
2.1溫度應力的主要成因:
2.1.1大體積砼在硬化期間,水泥水化后釋放大量的熱量,使砼中心區域溫度升高,而砼表面和邊界由于受氣溫影響溫度較低,從而在斷面上形成較大的溫差,使砼的內部產生壓應力,表面產生拉應力(稱為內部約束應力)。
2.1.2當砼的水化熱發展到3~7d達到溫度最高點,由于散熱逐漸產生降溫產生收縮,且由于水分的散失,使收縮加劇,這種收縮在受到基巖等約束后產生拉應力(稱為外部約束應力)。
2.2溫度應力在承臺砼內的分布如下圖所示:
綜上所述,在承臺大體積砼施工前,必須進行砼的溫度變化,應力變化的估算,以確定養護措施、分層厚度、澆筑溫度等施工措施,并以此來指導施工。
3C30承臺大體積砼砼裂縫控制的施工計算
3.1相關資料:
3.1.1配合比
水泥:粉煤灰:砂子:碎石:水:NNO-Ⅱ減水劑
369:50:677:1148:176:3.66
1:0.136:1.835:3.111:0.48:1%
3.1.2材料:
水泥:騰輝F.032.5級水泥
碎石:草街連續級配碎石(5~31.5mm)
混合中砂:機制砂40%,渠河細砂60%
粉煤灰:硌黃華能電廠Ⅱ級粉煤灰
外加劑:達華NNO-Ⅱ型緩凝減水劑
3.1.3氣象資料
相對濕度80~82%;年平均氣溫17.5~17.6℃,最高氣溫40.5℃,夏熱期(5~9月份)平均氣溫20℃。
3.1.4采用自動配料機送料,裝載機加料,拌和站集中拌和,混凝土泵輸送砼至模內。
3.2砼最高水化熱溫度及3d、7d的水化熱絕熱溫度
C=369kg/m3;粉煤灰32.5水泥:水化熱Q7d=257J/kg,Q28d=222J/kg(騰輝水泥廠提供的數據);c=0.96J/kg.k;ρ=2400kg/m3。
3.2.1砼最高水化熱絕熱溫升
Tmax=CQ/cρ=(366*257)/(0.96*2400)=40.83℃
3.2.23d的絕熱溫升
T(3)=40.83*(1-e-0.3*3)=24.23℃
ΔT(3)=24.23-0=24.23℃
3.2.37d的絕熱溫升
T(7)=40.83*(1-e-0.3*7)=35.83℃
ΔT(7)=35.83-24.23=11.6℃
(4)15d的絕熱溫升
T(15)=40.83*(1-e-0.3*15)=40.38℃
T(15)=40.38-35.83=4.55℃
3.3砼各齡期收縮變形值計算
εy(t)=εy0(1-e-0.01t)*M1*M2*…*M10
查表得:M1=1.10,M2=1.0,M3=1.0,M4=1.21,M5=1.2,M6=1.11(1d)、1.09(3d)、1.0(7d)、0.93(15d),M7=0.7,M8=1.4,M9=1.0,M10=0.895
則有:M1M2M3M4M5M7M8M9M10
=1.10*1.0*1.0*1.21*1.2*0.7*1.4*1.0*0.895=1.401
3.3.13d收縮變形值
εy(3)=εy0*(1-e-0..03)*1.401*M6
=3.24*10-4*(1-e-0..03)*1.401*1.09=0.146*10-4
3.3.27d收縮變形值
εy(7)=εy0*(1-e-0..07)*1.401*M6
=3.24*10-4*(1-e-0..07)*1.401*1.0=0.307*10-4
3.3.315d收縮變形值
εy(15)=εy0*(1-e-0.15)*1.401*M6
=3.24*10-4*(1-e-0..15)*1.401*0.93=0.588*10-4
3.4砼收縮變形換算成當量溫差
3.4.13d
T(y)(3)=-εy(3)/α=(-0.146*10-4)/(1.0*10-5)=-1.46℃
3.4.27d
T(y)(7)=-εy(7)/α=(-0.307*10-4)/(1.0*10-5)=-3.07℃
3.4.315d
T(y)(15)=-εy(15)/α=(-0.588*10-4)/(1.0*10-5)=-5.88℃
3.5各齡期砼模量計算E(t)=Ec*(1-e-0..09t)
3.5.13d齡期
E(3)=3.0*104*(1-e-0..09*3)
=7.1*103N/mm2
3.5.27d齡期
E(7)=3.0*104*(1-e-0..09*7)
=1.40*104N/mm2
3.5.315d齡期
E(15)=3.0*104*(1-e-0..09*15)
=2.22*104N/mm2
3.6砼的溫度收縮應力計算
砼強度換算f(n)=f(28)*lgn/lg28,砼抗拉強度ft=0.23*f2/3cu對于C30砼f(28)=15N/mm2
3d齡期:f(3)=f(28)*lg3/lg28=15*lg3/lg28=8.76N/mm2
ft=0.23f2/3(3)=0.23*4.952/3=0.668N/mm2
7d齡期:f(7)=f(28)*lg7/lg28=15*lg7/lg28=8.76N/mm2
ft=0.23f2/3(7)=0.23*8.762/3=0.98N/mm2
由于在七月份澆注承臺砼,氣溫較高,假設入模溫度To=30℃,Th=25℃
3.6.13d齡期H(t)=0.57,R=0.35,V=0.15
ΔT=To+2/3T(t)+Ty(t)-Th=30+2/3*24.23+1.46-25=22.61℃
σ=-(7.1*103*10*10-6*22.61*0.57*0.35)/(1-0.15)
=0.377N/mm2<(0.668/1.15)=0.581N/mm2可
3.6.27d齡期H(t)=0.502,R=0.35,V=0.15
ΔT=30+2/3*35.83+3.07-25=31.96℃
σ=-(1.4*104*10*10-6*31.96*0.502*0.35)/(1-0.15)
=0.93N/mm2<0.98N/mm2
抗裂安全系數:K=0.98/0.93=1.05<1.15
4裂縫控制的施工技術措施
通過以上分析可知,承臺基礎在露天養護期間,7d齡期時,抗裂安全系數K值稍小于1.15,此時砼有可能出現裂縫,因此,在設計配合比、砼施工過程及養護期間應采取一定措施,以減小砼表面與內部溫差值,使得砼表面與砼內部溫差小于25℃,σ/(1.15)<ft,則可控制裂縫的不出現。采取如下措施:
4.1采用雙摻技術,摻入粉煤灰和NNO-II型緩凝減水劑,粉煤灰摻入采用超量代換法,減水劑的緩凝時間15個小時(通過實驗室測定結果表明),延緩砼的初凝時間,延緩砼水化熱峰值的出現。
4.2通過技術性能比較,石灰巖碎石的線膨脹系數較小,彈模低,極限拉伸值大,據相關資料表明,在相同溫差下,溫度應力可減小50%,能提高砼的抗拉強度,因此,選用石灰巖碎石作為粗骨料;控制骨料(砂、石)的含泥量,以減小砼的收縮,提高極限拉伸。
4.3嚴格控制砼的入模溫度在30℃左右。選擇在傍晚開始澆注承臺砼,對粗骨料進行噴水和護蓋;施工現場設置遮陽設施,搭設彩條布棚,避免陽光直曬;在水箱中加入冰塊,降低拌和水的溫度;在基坑內設一大功率的鼓風機進行通風散熱。
4.4埋設6層冷卻管,每層冷卻管配一潛水泵,在第一批開始砼初凝時由專人負責往冷卻管內注入涼水降溫,冷卻水流速應大于15L/min,冷卻水采用嘉陵江水,持續養生7天。通過冷卻排水,帶走砼體內的熱量,許多工程實踐表明,此方法可使大體積砼體內的溫度降低3~4攝氏度。
4.5澆注砼時,采用薄層澆注,控制砼在澆注過程中均勻上升,避免砼拌和物堆積過大高差,砼的分層厚度控制在20~30cm。
4.6設10臺插入式振搗器,加強振搗,以期獲得密實的砼,提高密實度和抗拉強度,澆注后,及時排除表面積水,進行二次抹面,防止早期收縮裂縫的出現。
4.7砼澆注后,搭設遮陽布棚,避免陽光曝曬承臺表面。
4.8砼澆注后,砼表面用土工布覆蓋保溫,并灑水養生,使砼緩慢降溫、緩慢干燥,減少砼內外溫差。
4.9砼澆筑后,每2小時量測冷卻管出口的水溫和砼表面溫度,若溫差大于20℃時,及時調整養護措施,如加快冷卻水的流通速度等措施,以控制溫差小于25℃。
5溫度監測
承臺砼入模溫度為30℃~34℃,1.5d后中心溫度最高達50℃,溫升達20℃,3d后中心溫度達57℃~60℃,溫升27℃~30℃,經過10~12d降溫階段后,中心溫度基本穩定。
承臺中心與側面中心溫度的最大溫差為10℃,與承臺表面的最大溫差為17℃左右,因此,在養護階段必須做好承臺表面的保溫措施,延緩承臺表面的降溫速度,減小溫差。
廣東奧林匹克體育場是九運會的主會場,設固定觀眾座位8萬席,總建筑面積達14.56萬m2,規模巨大,造型新穎,質量標準高,施工難度大,工期短,由廣東建工集團總承包施工,本工程(包括場外環境及附屬結構)高性能混凝土用量達13萬m3。本工程面積巨大的環狀結構看臺樓層采用現澆混凝土結構,由于其特殊功能要求,花瓣形看臺面積達4.25萬m。,屬超大面積鋼筋混凝土結構??磁_下各樓層面積分別為:首層3.79萬m。,2層2.84萬m2,3層1.52萬m。,4層1.4萬nfl。,5層1.24萬m2。看臺樓層沿徑向設計有6道永久性伸縮縫,其間距超長,約為90m。地下室底板面積近2.5萬m。,澆筑混凝土量達1.87萬m3,雖然其厚度僅為600mm,但分布其中的眾多大承臺和底板合在一起澆筑施工,合并后的最大厚度達1.7m,亦屬大體積混凝土施工。底板設計有7條后澆帶,分為8大塊,最大一塊面積達4100m。,底板寬約36m,長約120m,底板后澆帶間距超長。超長、超大面積及大體積混凝土是本工程結構的重要特色之一,其裂縫控制也就成為工程施工的重點與難點。
2采用高性能混凝土施工技術
本工程混凝土最大輸送距離達300m,最大輸送高度為60m,為滿足泵送混凝土和體育場復雜特殊造型的施工要求,我們大量采用了高性能混凝土施工技術。在體育場北區配置了l臺意大利進口的大型現代化攪拌站,產量為90m’/h;南區配置了自動上料和自動稱量系統的混凝土攪拌站2座,產量為30~50m3/h。針對本工程的需要,配制高性能混凝土時為了優選原材料和配合比,我們應用“雙摻”技術,除提高混凝土的可泵性外,還有意識地預先通過試驗確定低收縮率的混凝土配合比,同時減少水泥用量,降低混凝土的水化熱和改善其收縮性能。
2.1優選原材料
選用優質的原材料,如底板施工中采用連續級配骨料,增大混凝土的密實度。嚴格控制混凝土出機和人泵坍落度,隨不同施工階段的設計要求與天氣變化情況跟蹤調整配合比,詳見表1。
2.2采用“雙摻技術
在本工程施工中,地下室底板使用KFDN-SP8外加劑,看臺樓層等混凝土結構根據具體情況,選用HPM一2高效緩凝減水劑、FE—C2外加劑等,這些高效外加劑具有高減水率和良好的保塑性能。摻外加劑混凝土與基準混凝土的減水效應比較如圖1所示。
根據本工程的具體情況,我們分別選用黃埔電廠、廣州發電廠等的I級或Ⅱ級粉煤灰,采用粉煤灰這種活性的水硬性材料代替部分水泥,補充泵送混凝土中的細骨料,提高混凝土的抗滲性、耐久性和流動性,并改善其可泵性和降低水化熱,從而提高混凝土的后期強度。
2.3配合比選擇
混凝土的配合比決定了混凝土的強度、抗滲性、和易性、坍落度、水泥用量、水化熱大小、初凝和終凝時間以及混凝土收縮率等性能指標。根據結構的不同特點和設計要求、氣候條件,摻人粉煤灰的影響以及施工現場的生產管理狀況,采用不同技術指標,由實驗室試配確定。
(1)地下室底板施工階段根據現場條件,對底板混凝土提出以下指標:①坍落度12—14cm;②初凝時間6—8h;③摻加高效減水劑,超量摻加I級粉煤灰,減少水泥用量,降低水化熱;④通過試驗選定收縮率較小的配合比。為了確?;炷辆哂懈咝阅?,我們提前對混凝土配合比進行了大量反復多次的試驗,取得十幾組試配數據,測試了不同配合比混凝土的收縮率及收縮與齡期的關系,并采用鋼環試驗方法測試混凝土的長期收縮情況。測定混凝土收縮率后,有意識地模擬澆筑一塊混凝土試件進行試驗,測試其溫度變化和收縮率,確定了表2的配合比,其收縮率為0.12%0,且在14d后基本上不再收縮。實踐證明,本配合比是成功的,用I級粉煤灰代替部分水泥,大大減少了水泥用量和降低了水化熱,在確定了收縮率較小的配比后,據此收縮率確定底板分塊的最大長度為45m,相鄰塊之間混凝土澆筑的時間間隔為14d。
(2)看臺樓層選擇不同的水泥和多種外加劑進行配合比試驗研究,對外加劑的適應性進行對比試驗,得出針對不同階段和不同施工部位的優化配合比。北區采用深圳產FE—C2外加劑摻量為1.6%,黃埔電廠的Ⅱ級粉煤灰摻量為22%,既滿足了混凝土的強度要求,又具有良好的可泵性和經濟性。南區采用HPM一2高效緩凝減水劑和黃埔電廠的Ⅱ級粉煤灰得出的配合比,即:水泥:混合材:砂:石:水:外加劑=l:0.23:2.17:3.20:0.53:0.016,水泥、砂、石、水、粉煤灰、外加劑用量分別為332,722,1063,176,77,5.28~m3,水膠比0.44%,含砂率40.4%,坍落度145mm,質量密度2370kg//m3,初凝n,-Jl''''~q5—8h,終凝時間8—10h。
3合理增加施工縫數量以改善約束條件在超大面積現澆底板、看臺和樓層中,通過合理增加施工縫數量,降低了約束應力,減少了混凝土收縮,取得良好的效果。
關鍵詞:水穩; 裂縫; 控制; 措施
中圖分類號:TV698.2+31 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
水泥穩定碎石基層是將一定級配的集料與水泥和水一起拌和后, 在最佳含水量狀態下碾壓成型,經過養生達到一定強度的路面基層結構,此基層是一種半剛性結構。水泥穩定基層容易產生裂縫是影響瀝青混凝土面層破壞的關鍵因素。若不及時處理, 雨水從裂縫內向下滲透,瀝青混凝土和基層裂縫縫隙處充滿自由水,在車輛荷載反復沖擊下,就會使瀝青混凝土中粘附在碎石表面的瀝青剝離, 基層的細集料形成泥漿被擠壓出路面,瀝青混凝土路面出現坑洞、碎裂、松散,造成瀝青混凝土路面早期破損,影響其使用壽命。基層裂縫的危害較為常見,直接影響到了路面行車的速度和安全。
一、項目概述
某南方高速公路項目水穩基層板塊在溫度梯度應力和施工車荷的疲勞作用下使裂紋發展為裂縫,嚴重時加寬變長且相互連通,并由底、基層逐漸反射到瀝青面層,造成路面破壞。據施工現場收集的數據統計,每段鋪筑一定時期以后都發現不同程度的開裂現象。裂縫多分布于基層兩側各3~5m的范圍內,主要為橫向裂紋,其間距為40~50m左右,裂縫頂面寬,底面細?。皇┕つ雺赫駝舆^強造成板塊表面出現微裂紋的地段易出現裂縫;同時,施工時出現粗集料窩的部位易出現放射性裂縫;再經施工重車磨耗而出現車槽的地點也易出現開裂現象。
二、裂縫產生的原因分析
施工作業安排不連續,水穩基層鋪筑后長期暴露于空氣中,未進行瀝青層施工。而南方項目,水穩基層施工基本在高溫季節,據隨機測定:日照強烈時,水穩表面最高溫度為41℃,而室內溫度30℃(板底溫度與室內基本接近)。將板作為一單向板(長寬比大于1.5 )來研究,其在溫度梯度應力的作用下將導致頂面承受彎拉應力;另一方面,板體頂面為自由面,而底面因受到下承層的摩阻作用,其線性變形受到約束,即高溫時板頂受拉而板底受壓。兩者共同作用的結果為裂紋由上而下,裂紋漸小。
板體白天承受溫度梯度應力,而晚上底、頂面溫度接近,均為21℃,即板體在溫度梯度應力的疲勞作用下產生疲勞破壞與每次發現裂紋都在施工以后一定時期相符。因此,施工后的水穩碎石經檢驗合格后應盡早灑布透層或施工封層。
從路線方向看,可將其視為單向板(長寬比大于1. 5) ,其熱脹冷縮將造成水穩層橫向開裂,裂紋將從路肩邊緣最薄弱處展開。當應力釋放后板塊處于穩定狀態,裂紋不再發展。
半剛性板塊強度越高,表明其抗變形的能力越低,即板塊抗彎拉應力的能力越小。施工時因表面含水量不夠而采用灑水碾壓提漿的方法雖能提高表面平整度,但同時也在板塊表面形成了一薄層高標號砂漿硬殼,其在高溫下失水過快易形成風干裂紋。同時在溫度梯度應力的作用下,將更易出現拉應力裂紋。
粗級料窩存在的部位,因其粒料間無粘接力而無法整體受力,其所在板塊在溫度梯度應力的作用下,應力會集中在該薄弱處。同時因其相對于板塊來看相似于一個點,其應力釋放有向四周發散的趨勢。另外,在養護時,因該位置具有透水性而易使養護用水進人板底土層中使其出現過濕土而使其承載能力降低。該板塊在車荷的作用下會加劇先前出現的放射性裂紋,從而出現裂縫。
三、水泥穩定碎石基層收縮裂縫的控制
(1)嚴格控制路基施工質量。為避免荷載型結構性破壞裂縫,施工中要嚴格控制路基填筑時各層壓實度和填筑速度, 特別是三背回填位置、路基加寬結合部位、填挖交界處、半挖半填處、軟基地段、填高差異較大的斷面等的壓實及沉降,都應采取措施加以控制,避免路面完工后產生不均勻沉降而引起路面開裂。路基填筑完工后,應預留一段沉降期,以便路基處于穩定狀態。
(2)碎石加工時在破碎機、出料位置加設吸塵器, 清除各級碎石中0.075mm以下石粉的含量,同時在冷拌機上增加電子磅以確保各料斗的出料流量精確,達到混合料的級配曲線接近中值的目的;并嚴格控制級配料中水泥的用量。
水泥穩定碎石在施工中對粒料的級配要求非常高,尤其0.5mm以下細土的含量。集料的合成級配中小于0.075mm的顆粒含量控制為0~5%。水泥穩定碎石有一共性,在其他條件相同的情況下,混合料中小于0.075mm的顆粒含量越多,水泥穩定碎石的整體收縮能力也越大。因此, 限制收縮的最首要的措施是除去集料中的粉塵含量。這樣,本身可以減輕裂縫,同時又為其它減輕裂縫的措施創造了充分的條件。
在施工中通過增加分級料料斗及加設電子磅的方法將碎石的級配控制在規范規定范圍的中值附近,可以提高穩定料碾壓后的密實度,既增大了板塊的整體強度,也可以減小結構層內自由水的存在空間及含量,減少了裂紋出現的概率。
水泥穩定碎石壓實后, 其間水泥與水間的水化作用以及由此而形成水泥石的過程會釋放出大量的熱量,使水穩層快速失水,產生體積收縮。穩定碎石產生收縮的主要部分為水泥石的結硬收縮。過多的水泥用量,將急劇增大失水量及產生過多的水泥石,結硬出現的體積收縮也會大大增加。但水泥用量增加,也會增加板體的整體剛度,從而降低其抗彎拉應力。因此,嚴格控制混合料中水泥的用量可達到控制干縮應變的目的。
(3)選用適宜的施工工藝,減少或消除微裂紋的出現機率。首先,在攤鋪時應選派有施工經驗的路面工跟蹤檢查,發現粗級料窩及時換以級配合格的穩定料,使成型后的板塊不出現薄弱部位,且達到封水的目的。其次,選用適宜的碾壓機具,以利壓實,達到不過振、收滾平順、無裂痕的目的。據施工總結,發現如下配置為最佳組合:一臺12T的雙鋼輪壓路機完成初壓及最后終壓光面,YZ22t振動壓路機完成強振碾壓。由此達到控制路面發生的微裂紋的目的。完工后立即封閉交通,養生期內嚴禁一切車輛通行,養生結束后,及時進行瀝青面層施工,同時控制施工車輛的行駛,避免因行車造成開裂。
(4)嚴格控制水泥穩定層施工碾壓時的含水量。水泥與各種粒料和水經拌和、壓實后, 水泥和混合料內部發生水化作用,混合料的含水量會不斷減少,從而會引起水穩粒料產生體積收縮。水泥混合料的最低水灰比約為0.26~0.2 9。過小的用量不能保證水泥完全水化,其在養護水、雨水的作用下會繼續水化,由此會破壞已硬化的混凝土使抗裂能力降低;過大的用水量會增大水泥水化初期骨粒料的水膜厚度,影響穩定料的強度。據統計,含水量增大l % (大于最佳含水量后) 對干縮應變增大裂紋比水泥增加1%的影響大2~3倍。因此,施工應嚴格控制碾壓時的含水量接近最佳含水量,用于控制干縮應變的目的。
(5)水泥穩定層碾壓完成后,并采用覆蓋土工布灑水再加蓋塑料薄膜的方式及時進行養生,保護混合料的含水量不受損失,更不能讓其曝曬變干開裂。半剛性基層材料的缺點是抗變形能力低,在溫度或濕度變化時易產生收縮開裂。它的收縮分為溫縮與干縮兩種:對于含土較多的材料以干縮為主,對于含集料較多的材料以溫縮為主。干縮主要發生在完工后初期階段。當基層上鋪筑瀝青面層以后,基層的含水量一般變化不大,此時收縮轉化為以溫縮為主:對應裂縫起始于表面,逐漸向下延伸; 反射裂縫起始于底面并逐漸向上穿透直到表面。這兩種裂縫都是由溫度引起的,行車荷載僅在裂縫形成的后期發揮促進作用。國內外不同地區的實踐都已證明,水泥穩定層施工后,如不及時養生而讓其曝曬,其或遲或早都會產生干縮裂縫。因此充分了解水泥穩定層的縮裂特性,在施工中保持適宜的溫度和濕度對于減輕裂縫的產生還是至關重要的。建議采用復合養生膜覆蓋后灑水保濕的方法養生。
(6)施工瀝青面層前對水穩層裂縫進行仔細排查,對于橫向長度大于5m,且間距小于10m 的干縮或溫縮橫向裂縫須返工處理,對于橫向長度大于5m,且間距大于10m 的干縮或溫縮橫向裂縫使用玻纖隔柵或土工布處理。處理方法:首先對裂縫兩側各1m 范圍進行清掃、吹塵和清洗,清掃后,鑿開合適1cm 寬度和2cm 深度的溝縫,用森林滅火器吹除裂縫內灰塵,然后向裂縫內灌AH-70 熱瀝青,最后將土工布或玻纖隔柵平鋪在裂縫二側各1m 或0.75m 范圍內,用鐵釘等固定。對于土工布,應用小型壓路機碾壓。
(7)水泥穩定基層最遲在檢驗合格后,應立即施工封層或應力吸收層。為確保水穩基層的含水量不受損失以及板塊不受溫度梯度應力的疲勞作用,在保濕養生至檢驗合格后,應立即施工封層或應力吸收層, 既可對水穩層實施最終保護,又可保證上層瀝青混合料與水穩基層間有良好的粘結。
四、結語
總之,采用水泥穩定碎石基層符合我國的半剛性路面“強基薄面”的結構特點,并且應用范圍廣泛。要徹底解決水泥穩定碎石基層裂縫可能相當困難,但用完善施工工藝和施工方法來提高施工質量和采用新材料、新工藝來減少裂縫的措施應該會相當有效,技術也更合理。
參考文獻
【關鍵字】建筑施工;鋼筋混凝土;溫控;裂縫控制;技術
中圖分類號:TU37文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國國民經濟的發展,我國建筑業施工技術取得了巨大的進步,建筑規模不斷的擴大,大型的現代化施工實施、大型建筑物,以及重載的大工程與日俱增,大體積混凝土結構因其本身的剛度大、承載性強、施工方便等特點成為了建筑公司的主要建筑材料,大體積混凝土是大型工程項目的主要設施和構筑物的主體,對于混凝土在澆筑的過程中,由于受熱不均,水化熱的現象等,造成混凝土的體積變形,出現裂縫,裂縫的出現對于建筑物的美觀、耐久性和整體性以及結構的承載力等都有較大的影響,因此,在建筑施工中大體積混凝土的溫控和裂縫的控制是人們倍加關注的問題。
一、 大體積混凝土的概述
1、 大體積混凝土的定義
到目前為止,建筑行業尚沒有為大體積混凝土提出明確的定義,大體積混凝土顧名思義是尺寸較大的混凝土,美國的混凝土學會給大體積混凝土下了定義:任何現澆混凝土,其尺寸達到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題,以最大限度的減少開裂硬性的。
2、 大體積混凝土的特點
大體積混凝土的特點是結構厚實,混凝土量大,工程的條件較為復雜,一般采用的是地下現澆鋼筋混凝土結構,施工技術要求較高,水泥水化熱釋放比較集中,內部升溫比較快,混凝土的溫差較大時,使得混凝土產生溫度裂縫,影響結構安全和正常使用。
大體積混凝土是融合了鋼筋混凝土和預應力混凝土的優點,所以在我國大型的土建工程中大體積混凝土得到了普遍的使用,盡管其最大限度的減少了開裂現象,但是它的開裂問題依然存在,因此要對大體積混凝土采用有效的措施。
二、 大體積混凝土的裂縫的分類
大體積混凝土出現的裂縫的主要的原因就是溫差引起的,裂縫按照深度的不同可以分為貫穿裂縫、深層裂縫和表面裂縫三種。其中貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發展為深層裂縫,最終形成貫穿裂縫,它切斷了結構的斷面,對于機構的整體性和穩定性有一定的破壞作用,危害較為嚴重;而深層裂縫部分地切斷了結構斷面,也會產生一定的危害;表面裂縫一般的危害是比較小的。大體積混凝土施工階段所產生的溫度裂縫,一方面是混凝土內部因素:由于內外溫差而產生的;另一方面是混凝土的外部因素:結構的外部約束和混凝土各質點間的約束,阻止混凝土收縮變形,混凝土抗壓強度較大,但受拉力卻很小,所以溫度應力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時,即會出現裂縫
三、 大體積混凝土裂縫產生的最主要的原因
大體積混凝土的開裂主要是由于溫差造成的。首先,在混凝土澆筑的初期,會產生大量的水化熱現象,由于混凝土本身是熱的不良導體,水化熱現象的發生會聚集在混凝土的內部而不會輕易的散發出來,混凝土內部的溫度會逐漸的升高,而在混凝土的外表的溫度就是正常的大氣溫度,這樣就形成了混凝土內外的溫度差,而在混凝土凝結的初期抗壓力比較弱,而溫差在混凝土內部引起的拉應力較強,從而導致了大體積混凝土裂縫的出現;其次,在混凝土完全的凝結以后,要把外面固定混凝土的模具拆除,在拆模的前后表面的溫度會出現驟降的情況,這樣會出現溫度差,造成混凝土的開裂;最后在混凝土內部溫度達到最高時,由于外部還是標準的大氣溫度,因此溫度會隨著時間的推移而逐漸的散發而達到最低的溫度,這樣和以前的最高溫度相比,在混凝土的內部就形成了一個溫度差,造成混凝土出現裂縫。
四、 建筑施工中大體積混凝土的主要溫控技術
1、 合理的控制水泥水化熱溫度
合理的控制水泥水化熱的溫度是對混凝土實施溫控的一個重要技術,在水泥的選用上要盡量使用低熱或是中熱的水泥配制混凝土;在水泥中滲加粉煤灰等滲和料或是滲加減水劑等用來改善水泥的和易性、降低水泥的水灰比,從而控制水泥的塌落度,降低水化熱的現象;此外,在水泥和混凝土配置的過程中,預埋一個冷卻水管,通入循環冷卻水,從而降低配置好的混凝土的水化熱溫度,而在一些厚大的混凝土中,要摻入百分二十以下的塊石進行吸熱,從而達到節省混凝土的目的。
2、降低混凝土澆筑入模的溫度
對大體積混凝土進行澆注入模的過程中,要盡量的避開夏季等溫度較高的天氣,而是選擇溫度較低的季節里進行澆注混凝土,對于澆筑量不大的塊體,最好安排在下午三點以后或是夜間進行;如果由于工期的限制混凝土的澆筑在夏季,要選用低溫水或是使用冰水配制混凝土,對骨料通過噴冷水經行降溫,在運輸中要加蓋遮陽,從而降低混凝土拌合物的溫度。
五、 建筑施工中大體積混凝土的主要裂縫控制措施
1、 原材料選擇的控制
在原材料的購置上采用由預制混凝土供應商為主,項目部為輔的控制方式;混凝土攪拌單位應該和項目部簽訂合同,嚴格的執行相關的規范,混凝土攪拌單位應該根據混凝土性能決定用于制造工程中混凝土的原材料,保證工程所用的一切材料、設備、設施和技術復核所規定的種類標準。
2、 加入適量的添加劑
在混凝土中加入外加劑能夠減少其收縮開裂的次數,其中減水劑能夠起到改善混凝土的和易性、降低水灰比、提高混凝土的強度等作用,在混凝土中加入減水劑能夠有效的防止其開裂的機會;引氣劑在混凝土中的主要作用是改善混凝土的和易性、可泵性,提高混凝土的耐久性,因此在混凝土中加入引氣劑能夠防止混凝土裂縫在較短時間內出現。
3、 混凝土的澆筑控制措施
對于建筑物底板的大體積混凝土采用的是斜面式分層澆筑,利用自然流淌形成的斜坡,由遠到近,自上而下的逐層沿著混凝土的流淌方向進行連續的澆筑,并且采用減小澆筑層的厚度和采用合理的澆筑順序,來加快混凝土在凝結初期的水泥水化熱的散失,進而有效的降低混凝土中心溫度。避免混凝土因為受熱不均或是溫度下降過快而出現裂縫。
六、 總結
在建筑施工中,大體積混凝土的使用盡管最大限度的降低了裂縫的出現,但是由于混凝土的本身的特性,裂縫的出現依舊是無法避免的,只有對大體積混凝土在原材料的配置,澆筑,攪拌的過程中進行合理的溫度控制,才能做到有效的降低裂縫的出現,從而提高建筑結構的安全性,實現建筑物的使用功能。
參考文獻:
[1]朱華云,王靜潔.大體積混凝土溫控防裂技術[J].電力學報,2000年
【關鍵字】橋梁承臺,大體積,混凝土,溫度控制,技術
中圖分類號:K928.78 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
某大橋設計為(104+2×168+112) 連續剛構,1 號~3 號墩跨沙灣水道設計為(104+2×168+112)m 連續剛構。設計時速100km。其中1 號、2 號、3 號主墩基礎均采用12 根直徑為250cm 鉆孔樁,承臺設計為低樁承臺,尺寸為23.5m×17m×5m,混凝土量為1997.5m3。主橋承臺屬大體積混凝土施工。
二.橋梁承臺大體積混凝土溫度施工控制技術
水泥水化熱產生較大的溫度變化及收縮作用,是導致大體積混凝土出現裂縫的主要原因,合理的控制溫差變化是保證不產生裂縫的根本。一般規定將非均勻溫差應控制在25°C 內。施工中主要從降低水泥水化熱、降低混凝土入模溫度、降低混凝土內部溫度通水散熱保持混凝土表面溫度嚴格控制拆模時間等方面做好混凝土溫度控制工作,盡量降低混凝土內部溫度的升降速率,確保內外溫差控制在25°C 以內。
1.采用降溫管降低混凝土內部溫度技術
(一)采用 50 鍍鋅管材,經過計算單根管水流流量按3m3/h 控制。混凝土內部溫度和水溫差控制求在20°C ~25°C 之間。按承臺溫度應力場特征,水平布置散熱管,主墩承臺各設4 層,每層設15 道測溫管,上下層距底面和表面均為1.0m; 采用 25.4 的鋼管,散熱管進出水口均露出承臺側面20cm; 同一層散熱管的進水口連接在一根總管上,各設閥門,用1 臺25-120 型離心式水泵,單根管水流流量按3m3/h控制,出水口匯于同一水箱內; 為便于控制溫度,分別設3 個6m33的水箱供水。
(二)在降熱過程中,若通過測溫管實測混凝土內部溫度與測量進水口水溫差別大于25°C 時,應調整水溫,若水溫比混凝土內部溫度低的多,則加熱進水散熱管采用耐腐蝕的鍍鋅鋼管,與鋼筋一起綁扎。在使用前要求通水進行密閉性試驗,防止管道在焊接接頭位置處漏水或阻塞。通水散熱后對散熱管作壓漿處理。
(三)為提供可靠的數據控制混凝土內外溫差,考慮承臺平面對稱性,在承臺平面1/4 位置及對角線上布置溫度應變片,用溫度顯示儀采集數據,測點布置與編號如圖1 所示。采集的數據主要包括不同施工時段的入模溫度、每個溫度應變片處混凝土不同齡期溫度、草袋內溫度、外界氣溫、散熱管進出水溫度。綜合考慮混凝土的入模溫度、混凝土水化熱的發展變化規律、養護條件、通水散熱等因素,確定混凝土的溫控標準為: 混凝土的內表溫差不超過25°C,拆模時內外溫差小于25°C,最大降溫速率要小于20°C/天。
圖一主墩測點布置與編號圖(單位:mm)
2.采用混凝土配合比設計降低水泥水化熱技術
(一)水泥選用山東鋁業公司P.O32.5R 低堿普硅水泥,水泥中嚴格控制鋁酸三鈣含量小于6%,堿含量小于0.6%。骨料選用連續級配石子,細骨料選用中砂,施工中嚴格控制粗細骨料的含泥量小于1.5%,以提高混凝土的均勻性,增加抗裂能力混凝土中摻入復合多功能超細粉(A 粉) ,以保證混凝土的自密實,且不產生泌水和離析。經過多次試配,混凝土采用配合比如表1 所示,性能要求如表2 所示。
(二)摻入了1.9%的NOF-2A 型高效緩凝減水劑,延長了混凝土緩凝時間,改善混凝土的和易性,同時減少了拌和用水量,降低了水灰比,降低了水化熱,起到了明顯降低水化熱的作用,還推遲了澆筑最高溫度峰值出現的時間。
表一C30 混凝土配合比表(每m3用量)
表二混凝土主要性能指標表
3.采用材料預降溫技術
了解每天、周、旬的氣象資料,將承臺施工避開陰雨、大風等惡劣天氣,選擇一天氣溫度較低的時間開始施工,利用冰水混合物攪拌混凝土,降低混凝土的入模溫度,在澆筑過程中,根據現場實際情況采取控制水溫(加冰塊、吹風散熱等)、加快水循環、覆蓋集料、模板防曬等措施進行混凝土溫度控制。
4.混凝土施工技術
(一)為避免施工縫造成混凝土腐蝕介質的侵入和處理鋼筋接頭工程量,利于鋼筋施工質量控制; 提高混凝土耐久性,提高因樁基約束對混凝土造成不利影響的抵抗力,降低因混凝土收縮徐變出現裂縫的幾率,混凝土的澆筑采用泵送一次性澆筑施工。施工中采用2 臺布料桿分2 個區進行,保證混凝土均勻入模到位。每區按一定的厚度、順序和方向分層進行澆筑,每層的澆筑厚度不大于50cm,相鄰兩區的交界處注意振搗,防止出現漏振。
(二)混凝土的澆筑順序為自墩身預留鋼筋位置向外澆筑,澆筑時要防止承臺邊部浮漿太多,造成表面收縮裂縫; 不斷調整水灰比,盡量使混凝土的坍落度均勻一致,保證其和易性;在模板的一側設置了預留孔,隨時將泌水及浮漿排出,提高混凝土的密實性; 采用不同長度直徑為200mm 的鋼管作為導管將混凝土送入模板內部,保證混凝土下落高度小于1.5m,不產生離析現象,避免鋼筋的污染。
(三)因承臺的面積較大,表面收光需要的時間較長,將混凝土的結束時間控制在下午16:00 以后,以免表面的的水分散發較快,產生收縮裂紋; 混凝土澆筑前用一層毛氈外加兩層草袋將側面模板覆蓋,降低混凝土的內外溫差,并在最后一層混凝土終凝前即用一層毛氈外加兩層草袋覆蓋,在草袋表面灑水保濕,使表面覆蓋層始終處于濕潤狀態,但不使草袋處于飽水狀態,以免失去保溫作用。
(四)根據測量的混凝土內部溫度與外界氣溫的差值來決定拆模時間,若兩者溫差大于25°C,則不能拆模,繼續通水散熱; 直至外界氣溫與混凝土內部溫差小于25°C 時才可拆模。
5.優化技術措施
(一)優化混凝土配合比,采取“雙摻”措施,即摻加粉煤灰、礦粉來改善混凝土的和易性,適當減少水泥用量,以降低混凝土硬化時的水化熱。
(二)冷卻管被混凝土埋沒3個小時后即開始通水,冷卻水使用干凈的井水,冷卻管通水后,冷卻水就不再中斷,直到混凝土處于連續降溫階段(降溫速度不應超過0.5~1.0℃/h)。
(三)通冷卻水時,進水口的水溫與混凝土實體內部測量溫度的溫差應不大于20℃;當冷卻水出水口與進水口溫差不大于5℃時方可停止通冷卻水。
(四)冬季施工時,混凝土澆筑后及時搭棚進行保溫養護,在冷卻管停止通水后及時將冷卻管內的水排出,防止冷卻管內的水結冰。
(五)冷卻管通水結束后及時對冷卻管灌漿封閉,管口處鑿楔形口進行封閉。
三.橋梁承臺大體積混凝土施工的溫控效果
圖3為一組實際施工測溫的承臺混凝土內部溫度峰值。從圖中可以看出,承臺施工中芯部最大溫度不超過47℃,圖4為一組實際施工測溫的承臺芯部和外部溫差。圖4顯示混凝土芯部和表面最大溫差不超過20℃,最大溫差為19.2℃,承臺芯部最高溫度出現在混凝土澆筑完畢后3—4 天。施工中混凝土芯部最高溫度出現時間比理論時間提前大約l 天,現場施工情況與理論分析情況基本吻合。
圖三承臺混凝土內部溫度峰值/℃
圖四臺芯部和外部溫差/℃
四.結束語
橋梁承臺大體積混凝土施工的溫度控制技術對于橋梁的質量具有重要的作用,如何做好橋梁承臺大體積混凝土施工的溫度控制就變得尤為重要了。因此,在實際的工程施工中,就要不斷的探索新的溫度控制技術,保證橋梁的質量,這是具有十分重要意義的。
參考文獻:
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[3]馬曉佳 李林挺 橋梁承臺大體積混凝土施工溫度控制技術 [會議論文],2010 - 第七屆魯粵遼湘路橋施工設備技術論壇
[4]秦文強 杜玉波 張德偉 黃草烏江大橋承臺大體積混凝土溫度控制技術 (被引用 3 次) [期刊論文] 《四川建筑》 -2003年6期
[5]歐陽效勇 任回興 武漢白沙洲大橋2號主墩承臺大體積混凝土配合比設計及溫控制技術 [會議論文],2000 - 中國公路學會橋梁和結構工程學會一九九九年橋梁學術討論會
【關鍵詞】混凝土;溫度裂縫;施工技術
引言
隨著經濟技術的突飛猛進,施工工藝水平也迅速提高,人們對于基礎設施的要求也越來越高,超大體積的混凝土由于其結構厚實、數量大的特征,越來越多的被應用在橋梁、大壩以及高層建筑里面[1]。但是大體積混凝土在進行工程施工的時候,由于內部的水化熱需要釋放的原因,導致內部溫度和外部溫度的差異很大,從而導致溫度裂縫的產生,混凝土溫度裂縫會導致它的使用壽命直線下降,嚴重影響了混凝土在工程的使用,所以我們需要采取一些手段來控制溫度裂縫的產生。本論文在翻閱大量文獻的基礎上,主要考慮從施工方面研究大體積混凝土溫度裂縫控制技術。
1、總體研究思路
一般的建筑工程在施工時要求的工作周期比較短,因此澆筑混凝土的速度通常很快,一般我們使用交替的連續上升的方式對混凝土進行澆筑[2]。有時下面的老混凝土正處在水化熱溫升期,而上面剛剛澆筑的新混凝土又將老混凝土覆蓋,因此會導致每個層的混凝土膨脹變形、溫度變化在時間上不同步、溫度應力比較復雜,從而導致混凝土發生溫度裂縫,本論文從以下三個階段來考慮分析混凝土溫度裂縫控制措施。
1.1 澆筑前的溫度控制-混凝土初始溫度階段
混凝土初始溫度階段我們主要是從混凝土材料品種及配比和環境氣候的溫度這些因素來分析[3],為了減少這些因素對混凝土溫度參數的影響,我們主要是通過采用綜合措施,盡量降低混凝土澆筑的溫度。首先對于混凝土原材料品種的配比設計中,我們應該降低水泥的含量,主要是利用混凝土后期的強度;其次我們需要選擇合適比例的骨料級配來增加混凝土的和易性;最后摻加粉煤灰以及摻減水劑來降低水化熱。
在混凝土入倉的環節,主要采用快速平倉以及快速運輸等方法降低溫度在運輸過程中的回灌,并且在已入倉的混凝土立即覆蓋彩條布和草墊進行保濕工作,等到建筑開工時再揭開覆蓋物,使得能夠保持混凝土表面的濕度[4]。在混凝土澆筑環節,可以使用噴霧劑進行低溫水噴霧降溫工作。而且我們需要安排合適的混凝土施工的時間,最好是在低溫季節和氣溫比較低的時段再澆筑混凝土。
1.2澆筑后初期的溫度控制-混凝土水化熱溫升階段
由混凝土裂縫成縫的機理克制,混凝土水化熱溫升階段會經常出現裂縫現象,因此這個階段是混凝土溫度裂縫控制的重要階段;針對混凝土水化熱溫升相對比較慢,溫度峰值來的相對來說比較晚等特點,我們能夠采用以碾壓混凝土澆筑后的初、中期溫度控制,當然使用的措施主要是加強混凝土澆筑后的表面養護,對于那些過流面以及暴露面使用水簾形式進行長遠的流水養護工作,而對于普通的混凝土收倉倉面可以利用人工灑水的方式[5]。
1.3 澆筑后后期的溫度控制-混凝土溫降階段
對于工程混凝土基礎應力過渡區和基礎約束區,可以在混泥土表面外摻一些氧化物,利用氧化物的膨脹性使得能夠補償混凝土的收縮應力,能夠合理的防止混凝土拉裂。
2、具體施工措施
2.1 混凝土澆筑順序
在大體積混凝土施工中我們考慮使用分塊澆筑方法中的分段分層法,分段分層澆筑可以讓混凝土均勻散熱,且不容易生成垂直裂縫和水平施工裂縫,而且可以滿足混凝土在初凝前的連續澆筑,針對一些大體積的抗滲要求不高的建筑物來說很合適。
2.2澆筑溫度以及出機溫度控制
對于在炎熱季節,我們需要盡量降低混凝土在入模時溫度,考慮向拌和水中增加冰水,使得整體溫度可以保持在10攝氏度上下。另外要重點注意水泥的溫度,特別對于散裝類型的水泥在應用前需要測量溫度,如過溫度超過55攝氏度需要經過水冷卻或者風冷卻的方法。
另外在運輸混凝土的過程中需要最大限度的連續、縮短運輸和停留時間,降低運輸過程中混凝土的吸熱量。對于工作時間來講,夜間施工是最好的選擇,如果是在冬天的時候施工,通常情況下入模、出機的溫度控制起來相對簡單,但是我們必須要注意做好保溫措施,特別是混凝土表面的防凍措施要做好。
2.3澆筑完成后的保溫保濕措施
我們需要制定澆筑完成后的保溫保濕措施使得混凝土的內外溫差及溫度降低的速度滿足指標的要求;我們可以根據溫度應力加以控制保溫養護的持續時間,一般是不少于15天,而且對于保溫層的拆除通常分層的逐步的進行;為了保證水分不蒸發,我們可以在混凝土表面先覆蓋一層薄膜,并在薄膜下面灑水來保持混凝土表面保持濕潤。
2.4表面的泌水處理
通常情況下大體積的混凝土表面都會出現泌水現象,而泌水量的多少跟拌和的時間、水泥的成分以及混凝土的坍落度等因素相關。當出現表面泌水現象時,我們需要及時的處理來保證混凝土的質量。
2.5養護期間制定針對天氣變化的方案
當大體積的混凝土建筑在施工時,需要跟當地的氣象部門聯系,針對一些明顯的降溫、雷陣雨或猛烈的天氣變化要做好應對方案。比如增加覆蓋物品,防風物資,以達到控制裂縫的目的。
2.6混凝土溫度實測值分析
本論文結合具體的工程實踐,將設計的控制施工技術應用于某一高層房屋建筑施工設施中,通過在樓層混凝土結構內部埋設測溫點來進行測溫,我們分別在混凝土中心位置和表面位置進行測溫,中心位置的測溫點在澆灌混泥土一半厚度處,每隔5h進行一次溫度測量。中心和表面溫度相差的最大值為24.6,出現在澆筑后第三個小時。實測中心最高溫度為六十三度,出現在澆筑后60h?;炷林行淖罡邷囟仍诔掷m11h后開始下降,進行養護后溫度下降到三十六度,施工中沒有混凝土溫度裂縫出現。
3、結束語
由于采用了比較合理的施工技術,從工程設施進行到現在的情況來看,混凝土的表面并沒有出現任何裂縫,從外觀上看質量良好。從施工時間方面來說,本次施工技術應用算是比較成功,為以后的混凝土工程施工積累了經驗。
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