大体积混凝土范文10篇

时间:2023-03-13 22:26:58

大体积混凝土

大体积混凝土范文篇1

(1)大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝。

(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)在大厚度的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土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胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。

(5)混凝土加水拌和后,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。

(6)在炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。

(7)构件承受荷载所产生的裂缝:如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝;构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。

(8)当结构的基础出现不均匀沉降时,结构构件受到强迫变形,而使结构构件开裂,随着不均匀沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。

2多层房屋混凝土裂缝现象分析

(1)因地基基础原因而引起的墙体裂缝。

①加强地基勘察。②合理设置沉降缝。③加强上部结构刚度,提高墙体抗剪、抗拉强度。

(2)因施工或材料原因而产生墙体裂缝。

①严把材料质量关,对不合格的材料坚决不用。②严格按规范施工。③认真分析房屋结构,合理安排施工工序,应先建主体后建附属,先建重而高部分,后建轻而低部分,对大面积现浇板,应设置后浇带。④对沉降缝、伸缩缝等,一定要将缝内杂物剔除干净,使缝能正常发挥作用。⑤承重或非承重构造柱与墙体间应设2φ6拉结筋,间距为八皮砖,每端伸入墙内1米或至洞口边。⑥预制过梁遇构造柱,当搭接长度不足250毫米时,应改为现浇,伸入构造柱内。

(3)防止因温度变化而引起的墙体裂缝。

①屋面加设保温层可以有效减小屋盖与墙体的温差,保温层必须具有一定的厚度,且应设隔气层、保护层、透气孔等。②当房屋较长、体型较复杂时,应合理设置伸缩缝。③当纵墙两端开间内设有较大洞口,可以在洞口两侧设置砼构造柱,与上、下圈梁拉结,既可以加强该开间的刚度,又可以阻止裂缝发展。④提高顶层砌体强度,以加强墙体抗温应力的能力。⑤合理安排屋面施工时间及施工工序,施工时尽量避开高温或寒冷季节,加强屋面养护,必要时设置后浇带,以解决砼施工中的内应力问题。

(4)因设计原因而引起的墙体裂缝。

①对局部软弱地基应作加强处理,同时应加强上部结构刚度,对膨胀土、湿陷性黄土应作特殊处理。②相邻建筑物间基础应留有一定间隙,同时应计算相邻基础应力叠加时产生的沉降量,使该沉降量与整个建筑物沉降量相同。③计算时,认真进行不利荷载组合;设计中,注明使用荷载值。④认真验算砌体强度、验算砌体局部承压,当局部承压不足时应设置砼垫块。⑤各构件刚度应满足规范规定的变形要求。⑥对较长的房屋,其顶层的房屋端开间应加强刚度。⑦做好屋面保温层设计。3混凝土裂缝和修补材料研究

3.1混凝土

组成钢筋混凝土主要材料之一的混凝土的发展方向是高强、轻质、耐久(抗磨损、抗冻融、抗渗)、抗灾(地震、风、火〕、抗爆等。

(1)高性能混凝土。

HPC是近年来混凝土材料发展的一个重要方向,所谓高性能:是指混凝上具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。

(2)活性微粉混凝土。

RPC是一种超高强的混凝土,其立方体抗压强度可达200-800MPa,抗拉强度可达25~150MPa,断裂能可达30KJ/m2,单位体积质量为2.5-3.0t/m3。制成这种混凝土的主要措施是:①减小颗粒的最大尺寸,改善混凝土的均匀性;②使用微粉及极微粉材料,以达到最优堆积密度(packingdensity);③减少混凝土用水量,使非水化水泥颗粒作为填料,以增大堆积密度;④增放钢纤维以改善其延性;⑤在硬化过程中加压及加温,使其达到很高的强度。

3.2修补材料性能

(1)收缩:由于大多数修补是在老混凝土结构上进行的,如果有干缩的话,老混凝土结构干缩也很小。

(2)热膨胀系数:研究混凝土修复材料的热相容性在温度经常有很大变化的环境中是很重要的,特别是在大面积修补和覆盖中。

(3)抗拉塑性变形:在混凝土结构物修补中,修补材料的塑性变形应该与混凝土基面塑性变形类似,然而在保护性的修补中,更高塑性变形也有其优点。

(4)拉应力:拉应力是指在没有形成一条连续的裂缝时修补材料所能承受的最大应变能力。

(5)渗透性:渗透性即材料渗透液体或气体的能力,在许多修补中是重要的材料性能。

(6)粘附/胶结:在大多数情况中,在修补材料和先浇混凝土基面之间胶结良好是成功修补的主要要求。

(7)抗压强度:一般认为修补材料的抗压强度应该与先浇混凝土基面的抗压强度相同。

4施工技术措施

(1)后掺少量减水剂的预备措施混凝土浇筑正值7~8月份高温季节,易造成混凝土坍落度损失加大,降低混凝土工作度方面的要求,加之可能出现的运输途中堵车或施工中出现临时需处理的问题,使浇捣速度减缓,延误了混凝土的入模时间,因时间延长造成混凝土坍落度损失加大,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。

(2)地下室墙体混凝土配合比及浇筑的措施在墙板混凝土配合比设计试配,确定设计配合比阶段,采取了降低水灰比的措施。

大体积混凝土范文篇2

(1)设计中大体积混凝土宜选用中低强度混凝土,强度等级宜在c20-c35范围内,避免采用高强混凝土。

(2)设计和采取合理的结构形式和合理的分块。大体积混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝,应根据温度裂缝的要求进行分块,且设置必要的连接方式。

(3)合理设置分布钢筋,尽量采用小直径、密间距布置;

(4)在改善结构物的约束条件不影响使用时(如承压式基础),宜在混凝土垫层上设置滑动层。

二、原材料的选择

选择合适的混凝土原材料,优化混凝士配合比有利于减少大体积混凝土的裂缝。

1使用低热水泥,并尽量降低水泥用量

大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因是水泥水化产生的水化热。由于矿物成分及掺加混合材数量不同,水泥的水化热差异比较大,铝酸三钙和硅酸三钙含量高的,水化热亦高,而混合材掺量多的水泥水化热则较低。为降低水化绝热温升、减小体积变形,大体积混凝土一般应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。同时,在满足强度的要求下,尽量降低水泥用量,通常有多种方法可以达到这个目的,如选用级配良好的骨料、采用后期强度作为设计强度、掺入混合料和减水剂等。因此,使用低热水泥和降低水泥用量能有效控制大体积混凝土的内部最高温度,降低混凝土的内外温差。减少大体积混凝土的裂缝。

2骨料选择

粗骨料宜优先选用自然连续级配和碎石,连续级配骨料配制混凝土具有较好的和易性,可以适当减少水泥用量,达到相应的强度,使混凝土均匀、易密实。而用碎石拌制的混凝土有较高的强度、良好的抗裂性能。

细骨料宜选用中粗砂。通过试验表明每立方混凝土能够减少水泥用量20-25kg,通常,每立方混凝土减少10kg水泥,在绝热温升中,温度就会降低1℃。

3掺加粉煤灰

掺加粉煤灰可以有效改善混凝土的干缩性和脆性,也可以降低混凝土的水化热。粉煤灰是大体积混凝土中防裂效果最好的一种外加剂。但粉煤灰的掺量不宜过大。否则会出现早期强度低、低温泌水大的缺点。

4优化配合比

大体积混凝土配合比的原则是在满足强度要求的同时,尽量减少水泥用量,提高混凝土的流动性,改善混凝土的和易性。尤其是对混凝土和易性中的流动性和保水性,要反复进行试验,以选出比较合适的配合比。

5发展特种混凝土

在大体积混凝土常用的特种混凝土有:纤维混凝土、微膨胀混凝土等。纤维混凝土通过纵横交错分布的高强度的细长纤维来增大混凝土的抗裂能力,从而达到限制裂缝发展,阻止其扩大的目的。微膨胀混凝土实质上就是膨胀应力对由温差和收缩产生拉应力的补偿。利用这种温差补偿效应,取得了防渗抗裂的效果。

三施工措施

采用合适的施工措施不仅能节约建筑成本,还能有效降低大体积混凝土内外的温差,有效地减少温度裂缝的产生,提高大体积混凝土的质量。

1分块浇筑

为了有效降低大体积混凝土的内外温差,在大体积混凝土施工过程中,常采用分块浇筑。分块浇筑又可分为分层浇筑法和分段跳仓浇筑法两种。分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法3种浇注方案。全面分层法能够使混凝土均匀散热,不宜产生垂直裂缝,但要求混凝土的拌和、运输能够满足混凝土在初凝前连续浇筑,不产生水平施工缝;分段浇筑法适用于混凝土拌和能力低,对大体积混凝上抗渗要求不高的结构物;斜面分层法适用于平面尺寸较大但厚度较小的结构物。目前在桥梁大体积混凝土施工中,多采用一次性整体浇筑和全面分层多次浇筑。

2降低浇筑温度

降低浇筑温度可以降低温差从而减小温度应力,其措施主要有预冷骨料(水冷法、气玲法等)和加冰搅拌等。浇筑时间最好安排在低温季节或夜间,若在高温季节施工,则应采取减小混凝土温度回升的措施,譬如尽量缩短混凝土的运输时间、加快混凝土的入仓覆盖速度、缩短混凝土的暴晒时间、混凝土运输工具采取隔热遮阳措施等。对于泵送混凝土的输送管道,应全程覆盖并洒以冷水,以减少混凝土在泵送过程中吸收太阳的辐射热,最大限度地降低混凝土的人模温度。在桥梁大体积混凝土的施工中比较实用的措施是做好水泥散热工作、对骨料浇水冷却、采用冷却拌和水和减小运输距离等。

3合理安排施工进度

施工进度对大体积混凝土的温度的变化影响非常明显。特别应该注意的是分次、分层浇筑的间歇时间。选择上层混凝土覆盖的适宜时间应是在下层混凝土温度已降到一定值时,即上层混凝土温升倒加到下层后,下层混凝土温度回升值不大于原混凝土最高温升。在每次浇筑中,又分几层,其层间的间隔时间应尽量缩短。必须在上层混凝土初凝之前,开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。

4改善混凝土的搅拌工艺和采用:次振捣,提高混凝土的抗裂性

大量施工现场试验证明,改善混凝土的搅拌工艺,采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石的搅拌新工艺,可使混凝土强度提高10%左右,相应地也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉值。而采用二次振捣,能排除混凝土因泌水在粗榘料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土与钢筋之间的握裹力,使混凝土的抗压强度提高10%20%。

5埋设冷却水管

埋设水管用连续流动的冷水可以降低混凝土的温度,电可以把混凝土块体冷却到稳定的体积。冷却水管大多采用直径为25mm或19mm薄壁钢管或铝管,按照中心距1.5~3m交错排列,水管上下层间距宜为1.5-3m,并通过立管连接。在浇筑开始水管覆盖一层混凝土后即应开始通水,通水持续时间应足以保证混凝土第二次温升不超过初次温升,较小的大体积混凝土当到达最高温度并开始下降时应停止通水,要避免使混凝土开裂的大陡的温度梯度,冷却速度以每天温度下降0.6℃左右为好。

6养护措施

要尽量长时间保持混凝土湿润状态,避免干缩,使混凝土能够增长强度以抵抗开裂应力。当表面可能干燥很快时,必须连续充分湿润养护以求获得好的表面强度。目前,大体积混凝土常用的养护方法是保温隔热法。采用的表面保温材料包括:保温被、不吸水的泡沫塑料板、聚苯乙烯泡沫塑料板、草袋、砂层保温及喷涂保温层等。在尽量减少混凝土内部温升的前提下,大体积混凝土的养护是一项关键的工作,必须切实做好。

保温的目的主要是为了减少混凝土表面的热扩散,减小混凝土表面的温度梯度,延长散热时间,充分发挥混凝土强度的潜力和材料松弛特性,防止产生表面裂缝。保湿养护的作用是:一是浇筑不久尚处于凝固硬化阶段的混凝土,水化的速度较快,适宜的潮湿条件可防止混凝土表面的脱水而产生收缩裂缝:二是混凝土在保温及潮湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行,提高混凝土的抗拉强度。

大体积混凝土范文篇3

(一)、水泥水化热。水泥水化反应是放热过程,每克水泥放出热量约356~461J,该热量聚集在厚大结构内部不易失散。水泥水化热引起的温升一般达到20~30℃,有时更高。在常温条件下水泥在3天内放出热量是总水化热的一半左右,使得混凝土内部升温。在浇灌后3~5天内,内部温度的上升使混凝土表里形成很大温差,降温时,内部对外部的收缩形成约束,其表面将产生很大的拉应力。当混凝土的初期抗拉强度不足以抵抗内约束拉应力时,表面将会出现裂缝。

(二)、干燥收缩。混凝土拌合水中有80%的自由水要蒸发,自由水的逸散一般不引起收缩,但混凝土过于干燥而形成吸附水脱水时,其伴生的干缩却是不容忽视的。厚大结构的表面干燥收缩快,中心干燥收缩慢,表面的干缩受到中心部的约束,将在表面产生拉应力,这往往也会促使裂缝产生。

(三)、外部约束条件。各种结构在变形过程中往往会受到某种外部约束而产生附加的外约束力。当大体积混凝土基础浇灌在坚硬地基或厚大的老混凝土垫层上时,如未采取隔离层等放松约束的措施,在混凝土上冷却收缩时,基础受地基约束,将会在混凝土内部引起很大的拉应力,造成降温收缩裂缝(外约束裂缝)。这种裂缝常在混凝土浇筑2~3个月或更长时间后出现,裂缝较深,有时是贯穿性的,这会对工程造成相当大的危害。

(四)、外界气温。外界气温愈高,混凝土的浇灌温度也愈高,这对控制温升是有利的。而外界气温剧降,则会大大增加混凝土表面与内部的温度梯度,这样就会产生不利因素。总之,气温的剧变将会危害大体积混凝土的质量。

二、控制裂缝的措施

预防温度裂缝,可从控制温度、改进设计和施工操作工艺、改善混凝土性能、减少约束条件等方面着手,一般,控制裂缝的方法及措施有:

(一)从设计方面入手,大体积混凝土的施工配合比设计尽量利用混凝土60天或90天的后期强度,以满足减少水泥用量的要求,但还需要考虑到满足施工荷载的要求。

(二)尽量选用低热或中热水泥配制混凝土或掺用粉煤灰,降低用灰量,以减少水化热。选用良好级配的骨料,严格控制砂、石含泥量,加强振捣,保证混凝土的物理力学性能。大体积混凝土中一般应掺用缓凝型减水剂,如木钙粉等。这些措施都能一定程度上减少因温差原因造成的开裂。

(三)混凝土上浇灌必须严格按热工计算要求进行。事先应预测混凝土的浇灌温度Ta和水化热温度Tb,Ta+Tb即为混凝土的最高绝热温度。要控制该最高温度与表面温度之间的差值以及表面温度与外界气温的差值均在25℃之内。为此,炎热天气浇灌混凝土宜降低浇灌温度,可采取掺冰水搅拌等措施;寒冷天气浇灌混凝土以不遭冻为度。混凝土的拆模时间或撤除保温时间应考虑气温环境等情况,确保两个温差和湿度符合要求。

(四)对大体积混凝土采取分层浇灌,分层厚度一般为80cm~100cm,这样可加速散热减少混凝土硬化中的水化热,降低内外温差,避免温差应力引起的裂缝。为了解决分层浇灌施工缝的问题,可以在底板的中间放置钢筋网片,此层钢筋既可保证分层浇灌时两层混凝土之间的有机结合,又能抵抗混凝土本身的收缩应力,这对于厚基础底板来说是必不可少的。五)保证新浇灌混凝土有适宜的硬化条件,防止因早期干缩而产生裂缝。浇筑完毕后要及时覆盖,并蓄水养护,保持表面经常湿润,但应注意水养护时表面与内部温差不得超过25℃,否则,必须覆盖塑料薄膜和保温材料,以起到既保水又保温的效果。

(六)在岩基或厚大混凝土垫层上浇灌大体积混凝土时,可在基底上浇热沥青胶并撒铺一层砂子或铺两层油毡,以消除或减少约束作用。

(七)混凝土强度等级不宜做得过高。1.0m厚度以上的底板混凝土,其强度等级做到C30~C35级以下。当底板厚度超过1.5m抗冲切强度仍不能满足时,宜考虑用高箍筋及局部加承台的方法解决。

大体积混凝土范文篇4

(1)大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝。

(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)在大厚度的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土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胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。

(5)混凝土加水拌和后,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。

(6)在炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。

(7)构件承受荷载所产生的裂缝:如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝;构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。

(8)当结构的基础出现不均匀沉降时,结构构件受到强迫变形,而使结构构件开裂,随着不均匀沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。

2多层房屋混凝土裂缝现象分析

(1)因地基基础原因而引起的墙体裂缝。

①加强地基勘察。②合理设置沉降缝。③加强上部结构刚度,提高墙体抗剪、抗拉强度。

(2)因施工或材料原因而产生墙体裂缝。

①严把材料质量关,对不合格的材料坚决不用。②严格按规范施工。③认真分析房屋结构,合理安排施工工序,应先建主体后建附属,先建重而高部分,后建轻而低部分,对大面积现浇板,应设置后浇带。④对沉降缝、伸缩缝等,一定要将缝内杂物剔除干净,使缝能正常发挥作用。⑤承重或非承重构造柱与墙体间应设2φ6拉结筋,间距为八皮砖,每端伸入墙内1米或至洞口边。⑥预制过梁遇构造柱,当搭接长度不足250毫米时,应改为现浇,伸入构造柱内。

(3)防止因温度变化而引起的墙体裂缝。

①屋面加设保温层可以有效减小屋盖与墙体的温差,保温层必须具有一定的厚度,且应设隔气层、保护层、透气孔等。②当房屋较长、体型较复杂时,应合理设置伸缩缝。③当纵墙两端开间内设有较大洞口,可以在洞口两侧设置砼构造柱,与上、下圈梁拉结,既可以加强该开间的刚度,又可以阻止裂缝发展。④提高顶层砌体强度,以加强墙体抗温应力的能力。⑤合理安排屋面施工时间及施工工序,施工时尽量避开高温或寒冷季节,加强屋面养护,必要时设置后浇带,以解决砼施工中的内应力问题。

(4)因设计原因而引起的墙体裂缝。

①对局部软弱地基应作加强处理,同时应加强上部结构刚度,对膨胀土、湿陷性黄土应作特殊处理。②相邻建筑物间基础应留有一定间隙,同时应计算相邻基础应力叠加时产生的沉降量,使该沉降量与整个建筑物沉降量相同。③计算时,认真进行不利荷载组合;设计中,注明使用荷载值。④认真验算砌体强度、验算砌体局部承压,当局部承压不足时应设置砼垫块。⑤各构件刚度应满足规范规定的变形要求。⑥对较长的房屋,其顶层的房屋端开间应加强刚度。⑦做好屋面保温层设计。3混凝土裂缝和修补材料研究

3.1混凝土

组成钢筋混凝土主要材料之一的混凝土的发展方向是高强、轻质、耐久(抗磨损、抗冻融、抗渗)、抗灾(地震、风、火〕、抗爆等。

(1)高性能混凝土。

HPC是近年来混凝土材料发展的一个重要方向,所谓高性能:是指混凝上具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。

(2)活性微粉混凝土。

RPC是一种超高强的混凝土,其立方体抗压强度可达200-800MPa,抗拉强度可达25~150MPa,断裂能可达30KJ/m2,单位体积质量为2.5-3.0t/m3。制成这种混凝土的主要措施是:①减小颗粒的最大尺寸,改善混凝土的均匀性;②使用微粉及极微粉材料,以达到最优堆积密度(packingdensity);③减少混凝土用水量,使非水化水泥颗粒作为填料,以增大堆积密度;④增放钢纤维以改善其延性;⑤在硬化过程中加压及加温,使其达到很高的强度。

3.2修补材料性能

(1)收缩:由于大多数修补是在老混凝土结构上进行的,如果有干缩的话,老混凝土结构干缩也很小。

(2)热膨胀系数:研究混凝土修复材料的热相容性在温度经常有很大变化的环境中是很重要的,特别是在大面积修补和覆盖中。

(3)抗拉塑性变形:在混凝土结构物修补中,修补材料的塑性变形应该与混凝土基面塑性变形类似,然而在保护性的修补中,更高塑性变形也有其优点。

(4)拉应力:拉应力是指在没有形成一条连续的裂缝时修补材料所能承受的最大应变能力。

(5)渗透性:渗透性即材料渗透液体或气体的能力,在许多修补中是重要的材料性能。

(6)粘附/胶结:在大多数情况中,在修补材料和先浇混凝土基面之间胶结良好是成功修补的主要要求。

(7)抗压强度:一般认为修补材料的抗压强度应该与先浇混凝土基面的抗压强度相同。

4施工技术措施

(1)后掺少量减水剂的预备措施混凝土浇筑正值7~8月份高温季节,易造成混凝土坍落度损失加大,降低混凝土工作度方面的要求,加之可能出现的运输途中堵车或施工中出现临时需处理的问题,使浇捣速度减缓,延误了混凝土的入模时间,因时间延长造成混凝土坍落度损失加大,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。

(2)地下室墙体混凝土配合比及浇筑的措施在墙板混凝土配合比设计试配,确定设计配合比阶段,采取了降低水灰比的措施。

大体积混凝土范文篇5

关键词:大体积混凝土裂缝施工方法

1大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。

1.1收缩裂缝。混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,对于大体积混凝土,这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束,就会在混凝土体内产生相应的收缩应力,当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。

1.2塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下,混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。

1.3温差裂缝混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。温差的产生主要有三种情况:

第一种是在混凝土浇筑初期,这一阶段产生大量的水化热,形成内外温差并导致混凝土开裂,这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天。

第二种是在拆模前后,这时混凝土表面温度下降很快,从而导致裂缝产生。

第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值即内部温差。这三种温差都会产生裂缝,但最严重的是水化热引起的内外温差。

1.4安定性裂缝安定性裂缝表现为龟裂,主要是由于水泥安定性不合格而引起。

2裂缝的防治措施

2.1设计措施。

2.1.1精心设计混凝土配合比。

2.1.2增配构造筋,提高抗裂性能。

2.1.3避免结构突变产生应力集中。

2.1.4在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限抗拉强度。

2.1.5在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝。

2.2原材料控制措施。

2.2.1尽量选用低热或中热水泥,在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。

2.2.2适当搀加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。

2.2.3选择级配良好的骨料。应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料,尽量采用中砂,严格控制砂、石子的含泥量。控制水灰比在0.6以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热。

2.2.4适当选用高效减水剂和引气剂。

2.3施工方法控制措施大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道,在内部通循环冷水或冷气冷却,降温速度不应超过0.5℃~1.0℃/h。对大型设备基础可采用分块分层浇筑,以利于水化热散发和减少约束作用。还应加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。尽量采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。

2.4温度控制措施混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时,混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此,通过应降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度,减少和避免裂缝风险。

3大体积混凝土施工措施

大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小,防止和降低裂缝的产生和发展。因此本工程采取如下施工措施:

3.1混凝土配合比。考虑到水泥水化热引起的温度应力和温度变形,在混凝土级配及施工过程中选用32.5普通硅酸盐水泥,山砂,山石。外加剂采用WG-I高效复合防水剂,在混凝土中掺入水泥重量0.8%,初凝时间控制在12~14h。掺入粉煤灰,以替代部分水泥用量,推迟混凝土强度的增长,从而减少水泥水化热的不利影响。采用华能Ⅱ级粉煤灰,细度符合国家现行标准的规定。施工期间,要根据天气及材料等实际情况,及时调整配比,并且应避免在雨天施工。提高混凝土抗拉强度,保证骨料级配良好。控制石子、砂子的含泥量不超过1%和3%,且不得含有其他杂质。

3.2温度控制。为控制好混凝土内部温度与表面温度之差不超过25℃,施工中必须采取控温措施。

3.2.1尽量降低混凝土入模浇筑温度,必要时用湿润草帘遮盖泵管。

3.2.2为防止混凝土表面散热过快,避免内、外温差过大而产生裂缝,混凝土终凝后,立即搭设大棚进行保温养护,大棚保温养护时间根据测温控制,当混凝土表面温度与大气温度基本相同时(约4~5d),撤掉大棚保温养护,改为浇水养护。浇水养护不得少于14d;保湿保温养护措施:先铺一层塑料布,上面铺二层草帘子,根据温差来决定草帘子的增加量。

3.3浇筑方案。本工程地下室底板尺寸较大,为防止冷缝出现,采用泵送商品混凝土,施工时采取斜面分层、依次推进、整体浇筑的方法,使每次叠合层面的浇注间隔时间不得大于8h,小于混凝土的初凝时间。现场采用2台砼输送泵。要求施工队准备四组人,结合现场具体浇筑实际情况调动,要求一定确保每一下料口混凝土能很好地覆盖上层已浇筑的混凝土,避免形成冷缝。采用2台砼泵从两侧开始后退浇筑,保证浇筑的整体性。浇筑完核心筒后,整体推进,直至完成。

3.4方案可行性计算。混凝土浇筑方法为斜面分层布料方法施工,即“一个坡度、分层浇筑、循序渐进”。混凝土泵车采取“z”形行走路线。经现场与搅拌站技术人员研究,泵浇筑速度20m3/h。混凝土初凝时间为10~12h。在整个浇筑过程中,混凝土泵车循环最大距离为9m。公务员之家

3.5混凝土的振捣。在每一下料口,三个振捣手均匀分布在整个斜面,沿图示中小箭头方向推进,确保不漏振,使新泵出的混凝土与上一斜面混凝土充分密实地结合。振捣应及时、到位,避免混凝土中石子流入坡底,发生离析现象。混凝土采用机械振捣棒振捣。振捣棒的操作,要做到“快插慢拔”,上下抽动,均匀振捣,插点要均匀排列,插点采用并列式和交错式均可;插点间距为300~400mm,插入到下层尚未初凝的混凝土中约50~100mm,振捣时应依次进行,不要跳跃式振捣,以防发生漏振。每一振点的振捣延续时间30s,使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。为使混凝土振捣密实,每台混凝土泵出料口配备4台振捣棒,分三道布置。第一道布置在出料点,使混凝土形成自然流淌坡度,第二道布置在坡脚处,确保混凝土下部密实,第三道布置在斜面中部,在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。

大体积混凝土范文篇6

【关键词】大体积混凝土;温度控制;养护

大体积混凝土结构断面尺寸比较大、一次浇筑方量大,混凝土浇筑完成后水化热总量大、混凝土内部温度急剧上升导致的内部极易引起混凝土裂缝,控制温度引起的裂缝问题是大体积混凝土在施工过程中需要应对的主要问题。根据以往研究可知:“大体积混凝土在养护阶段水化放热作用下混凝土中产生的不均匀温度场因素,是引起这些结构产生裂缝的主要原因”。大体积混凝土在养护阶段水化放热作用下控制混凝土中产生的不均匀温度场是在施工阶段控制混凝土裂缝的主要措施。要控制混凝土裂缝主要从混凝土配合比及依据大体积混凝土内部温度场分布制定相应的混凝土养护措施对控制混凝土裂缝具有重要的意义。本文根据成都市某地铁项目底板大体积混凝土实际施工过程中针对大体积混凝土分区分层设计及计算、大体积混凝土振捣、大体积混凝土温控及养护措施进行具体分析,主要探讨在大体积混凝土施工过程中的养护措施。

1大体积混凝土配合比设计原则

在大体积混凝土浇筑中根据项目结构及施工环境特点设计合适的混凝土配合比,在选择水泥时应优先选择水化热较低的水泥有利于控制大体积混凝土温控,外加剂应选择合适的缓凝高效减水剂从而有效降低单位体积混凝土的水用量达到降低混凝土水化热的温升及延缓水泥水化热峰值的出现时间对施工现场在控制大体积混凝土早期裂缝有重要意义。

2混凝土浇筑施工

在混凝土浇筑前应提前作好大体积混凝土浇筑施工方案。可根据施工场地环境、设计图纸、商品混凝土站供应能力、混凝土运距等信息综合分析现场实际施工一次浇筑混凝土最大方量,做到混凝土浇筑施工平面分区立面分层,既保证混凝土连续浇筑不等料也避免一次浇筑面过大、劳动力不足导致发生质量事故,在大体积混凝土浇筑施工方案中还需在大体积混凝土施工过程中针对大体积混凝土的浇筑、养护、温控等方面的质量保证措施及应急处置方案。2.1分区分层浇筑。根据本工程的设计图纸中后浇的带位置、商混站的供应能力、现场施工场地环境、一次投入劳动力情况及类似项目的施工经验及综合分析,现场大体积混凝土一共划分为7个流水段组织施工,利用设计图纸中已有的4条后浇带及按照项目场地环境、一次投入施工能力、混凝土供应情况而设置的两条施工缝(图1、图2)。结构段宽取均值20m,混凝土自然流淌长度按12m计算,即浇筑面积约240m2,按分层厚度50cm计算为120m3;混凝土泵送量约50m3/h,浇筑120m3需2.4h,根据商品混凝土站提供的数据,试配混凝土初凝时间为6h,因此分层厚度50cm符合初凝时间要求。2.2混凝土振捣。为保证混凝土在浇筑过程中振捣密实,每段混凝土浇筑至少配备4台50插入式振捣器,其中一台备用,根据自然形成的流淌坡度,分前、中、后各布置1台振捣器。第一道布置在混凝土卸料点,使出管混凝土顺利通过面筋流入。第二道设置在中间部位,振捣手负责斜面混凝土的密实。第三道设置在流淌混凝土坡角处,确保下层钢筋混凝土的密实。插入式振捣棒应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实,振动棒插入下层10cm左右连接振捣密实。振捣点均匀排列,间距400mm左右,呈梅花形布置,振捣时间一般以20~30s为宜,以混凝土表面呈水平不再显著下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。振捣时防止振动模板,尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等,振捣棒应距洞边200mm以上(图3)。

3混凝土测温

3.1混凝土测温点布置。施工流水段平面上按照5m×5m的方格网布置测温点,立面上按照距离混凝土表面表面100mm、混凝土中部、距板底100mm布置三个测温点,将编号的温度感应计固定于螺纹钢筋上,在浇筑混凝土前将螺纹钢筋固定于钢筋骨架上,温度感应计的导线引出底板外并采取必要的措施包裹导线末端,防止导线末端被混凝土污染失效。3.2测温要求。在混凝土浇筑完成后1~4d每4h测温一次;5~7d每6h测温一次;7~14d每12h测温一次;15~28d每24h测温一次。测温工作应由项目试验员,按要求连续测温。每次测温结束后立即分析测温结果,并将结果报送给项目技术负责人,若出现特殊情况需通知现场施工人员立即采取措施。混凝土养护前14d以控制温差为主,14d后以控制混凝土降温速度为主。混凝土养护前14d温差控制25℃,预警温差设定23℃,降温速度不大于1.5℃/d。混凝土养护14d后温差控制30℃,预警温差设定28℃,降温速度不大于3℃/d。混凝土内部最高温度与环境温度差小于20℃后,可停止测温并撤除保温材料。在混凝土浇筑的7d以内,测温负责人应每天向现场技术组报送测温记录表,7d以后可2d报送一次。在测温过程中,一旦发现混凝土温度指标达到预警值时立即报送至现场施工作业组,现场作业组应立即采取措施。

4混凝土养护施工

混凝土养护应考虑大体积混凝土内外温差及混凝土表面的湿度两个方面,前期在大体积混凝土水化热达到峰值前应主要考虑混凝土表面湿度损失过快在初凝阶段产生的混凝土表面裂缝,后期应主要考虑内外温差造成内部温度裂缝。在实际施工过程中为防止混凝土在初凝过程中混凝土表面失水过快导致混凝土表面开裂,在大体积混凝土浇筑过程中采取边收面边覆薄膜的方式进行保护,有效地将混凝土表面的湿度控制在较高的水平,防止混凝土表面水分蒸发导致开裂,薄膜要上下错开,搭接压紧,搭接宽度不小于100mm。浇筑完成混凝土强度达到1.2MPa后在底板、顶板混凝土薄膜上铺设双层棉毡保温。棉毡要上下错开,搭接压紧,形成良好保护层,搭接长度不小于100mm,在铺设棉毡时避免破坏下部的薄膜导致局部位置混凝土表面失水过快。在混凝土内部温度接近峰值时应根据实时的混凝土测温结果随时调整养护方式,如局部地方内外温差超过23℃、混凝土表面温度下降较快应立即在相应位置增加棉毡的层数,保证混凝土各项温度指标在预警值以下,当底板、顶板混凝土的表面温度接近大气温度时,撤除薄膜保护层及棉毡保温层,改为洒水养护。对于墙、柱混凝土无条件覆膜的竖向结构采取带模板养护7d即将外立面模板当成保温层,拆除模板后在竖向结构顶部安装花管进行喷水养护。拆模后每日浇水次数日间不少于5次,夜间不少于2次。在实际施工中可在浇筑完成24h后将模板固定装置如对拉丝杆等稍微松动,达到固定装置松而不失效的程度即可,可降低后期拆模难度。

5结束语

在总结常规大体积混凝土养护的基础上结合混凝土温控措施有针对性对局部位置加强养护的措施。既保证一般部位达到养护标准也能很好地解决特殊的局部位置混凝土养护措施,对控制混凝土裂缝有积极作用。为类似施工提供混凝土施工经验。

参考文献

[1]GB50496-2018大体积混凝土施工标准[S].

[2]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

大体积混凝土范文篇7

该承台施工与普通混凝土结构相比,具有结构厚,体积大,钢筋密,混凝土数量多的特点。其钢筋为25?120双向配筋,并有巨大的暗梁,在重直方向的0.8米和1.6米处各设一层水平筋,给混凝土的浇筑和振捣带来一定的难度,同时混凝土的工程量多达1100多立方米,现场设有6台50型强制搅拌机,在正常情况下24小时作业,约需2天才能浇筑完成,因此在浇筑上必须采取可靠的技术措施,保证混凝土的浇筑质量。因些混凝土的浇筑方法是该承台施工的重点和难点之一。另外,由于大体积混凝土的截面尺寸过大,在混凝土硬化期间,水泥水化过程中所释放的水化热产生的温度变化和混凝土的失水收缩,以及外界约束条件的共同作用,而产生的温度应力和收缩力,是导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素,控制混凝土的温度裂缝是该承台施工的难点之二。因此,解决了该大体积承台两个施工难点,整个大体积混凝土的施工难点问题也就解决了。

2混凝土施工分析

包括两方面,一方面是浇筑顺序的确定,混凝土的浇筑时间很长。一次性浇筑会产生先浇筑的已经终凝,还有部分未进行浇筑的情况,处理不当会影响混凝土的质量,必须采取合理的浇筑方法是保证工程质量的关键。另一方面是作业人员操作面问题。由于钢筋较密,且上下四层钢筋,每层钢筋间距仅为0.6米,如果一次成型全部绑扎完毕,势必给混凝土的浇筑带来困难,不利于作业人员操作,必须合理解决。

3混凝土的温度裂缝控制分析

解决温度裂缝必须从导致混凝土裂缝的三个主要原因入手,一是在混凝土的施工过程中,采取保温隔热措施,防止混凝土的表面和内部温差过大产生表面温差裂缝,同时采用防止混凝土产生拉应力而产生贯通裂缝。二是利用导热材料使混凝土内部温度快速降低,达到内外温度平衡,减少温度裂缝。三是加入适当的外加剂,防止混凝土收缩产生拉应力,而产生裂纹。

4施工控制要点

4.1选用水化热较低的42.5#高标号矿渣硅酸盐水泥。以降低水泥用量,且其早期的水化热与同龄期的普通硅酸盐水泥相比,3d的水化热约降低30%;在混中掺加磨细粉煤灰,充分利用混凝土的后期强度,减少水泥用量。在每立方米混凝土中掺加粉煤灰60kg,改善了混凝土的粘聚性和可泵性;选用优质减水缓凝剂,使坍落度损失小,降低水的用量,从而也降低了混凝土的水化热;掺加适量的微膨胀刘。减少因混凝土收缩而产生收缩裂缝,同时也改善了混凝土的温度应力,大大减少大体积混凝土的温度裂缝。

4.2在浇筑底层混凝土时,最上两层钢筋不进行绑扎,随着浇筑的高度增加,再随时进行绑扎,以方便施工。

4.3在浇筑混凝土时,从两侧开始向中间分层浇筑,每层浇筑厚度控制在30cm一侧顺次按第一次浇筑的次序逐层进行浇筑,直至浇筑完为止,册时混凝土中按实巴伐利亚室试配,加入量缓凝剂,缓凝时间大于5个小时,防止在浇筑上层混凝土振捣时对先浇筑的混凝土产生破坏。

4.4在承台模板安装时,将100mm厚密度为26kg/m3的单面挂钢丝网的苯板固定在模板内侧,挂网一侧面向混凝土,用于混凝土的表面保温,钢丝网可改善混凝土表面温度裂缝。

4.5混凝土的组成材料及外中剂必须合格,严格按配合比进行混凝土搅拌,用冰水拌和,以降低混凝土的水化热,保证搅拌时间。

4.6在承台混凝土搅拌时,按实验室配比,加入适当比例的微膨胀剂,防止混凝土在水化过程中发生体积收缩而产生内部裂隙,从而影响承台的施质量。

4.7浇筑混凝土之前,在承台上预先垂直放置锥形钢管,粗端300mm,细端240mm,间距1m,安放时细端向下,梅花形布置,钢管细端管口用铁板焊接封严,防止混凝土在浇筑时流入钢管,钢管高出承台顶标高1m,用于大体积混凝土的内部散热,钢管外表面涂刷混凝土脱模剂,防止钢管与混凝土粘结,施工后每1h将钢管转动1次,直至钢管与混凝土不再发生粘接为止,以保证钢管与混凝土能够很好的分离,便于钢管取出,在混凝土浇筑7天后将钢管拔出,并于10天后,在取出钢管的孔洞内浇筑加有微膨长剂的混凝土,并振捣密实,以保证后浇筑的混凝土与承台的整体性。

4.8在混凝土全部浇筑完毕,最后浇筑混凝土凝后,及时洒水养护,并在上面覆盖塑料薄模,最上面覆盖袋装珍珠岩进行保温处理,防止混凝土产生温度裂缝。

4.9设置合理测温点,按不同的平面位置和深度布置了16个测温点,由专人连续测温一周,每4小时测温一次,按规范规定,大体积混凝土内外部温差不超过25℃,实际温差仅为14℃,满足规范要求,后经实体检查,未发现有害裂缝,混凝土表面光洁,无蜂窝麻面。

经过对承台的大体积混凝土的精必策划,严密按施工组织设计进行施工,不但解决了大体积混凝土垢温度裂缝及施工操作难题,保证了工程质量,而更较一些常规的施工方法缩短了工期,取得了较好的经济效益。

大体积混凝土范文篇8

关键词:大体积混凝土;裂缝;防治

1工程概况

芜湖奇瑞汽车公司第五轿车厂冲压车间长209m,宽178m,面积37434m2。根据使用功能,冲压车间可划分为模具堆放区和冲压地沟区。单个冲压地沟尺寸为48m长,15m宽,深度为6.0m,地沟四周采用钢筋混凝土浇筑墙体,墙体厚0.6m,墙体采用C30混凝土浇筑,单个地沟混凝土方量达454m3,属大体积混凝土施工。

2大体积混凝土裂缝产生的原因

按照裂缝的成因简单的分为两种:一种是由于荷载直接作用(或者由于结构次应力的叠加作用),混凝土超过极限拉应力而引起裂缝,也称作荷载裂缝或结构性裂缝,另一种是由于变形变化引起的裂缝,如结构由于温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的裂缝,也称做变形裂缝,大多为非结构性裂缝。在实际施工中,因混凝土收缩和温度变化引起的裂缝是最常见的。对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。

3大体积混凝土裂缝的主要施工防治措施

3.1选择合适的原材料混凝土的收缩裂缝往往在施工的早期就产生了,其自身收缩是混凝土硬化过程中水泥与水发生水化反应生成新的化学物质,导致自身体积缩小。混凝土自身收缩的大小与水灰比、细掺料的活性、水泥细度等因素有关。用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大;水泥细度越大,混凝土的收缩越大,且发生的收缩时间越长;因此选用大的骨料,并尽可能的多用骨料,则可以减小干缩,同时要严格控制粗细骨料的含泥量。

3.2选择适当的配合比①本工程采用5~31.5mm碎石,采取低水灰比,降低混凝土水化热。水泥标号越高水泥水化热也越高,采用32.5普通硅酸盐水泥可以满足强度要求。②选择最佳粗细骨料级配,增加混凝土密实度,减少收缩、徐变。

3.3改进大体积混凝土的浇筑施工工艺优化浇筑工艺,“斜面分层,薄层浇筑,连续推进;降低混凝土内外温差,“内排”并“外保”,一般要求混凝土内外温差不超过25℃,具体实施办法为:①降温冷却水管布设:在浇筑墙体混凝土前,钢筋绑扎好后立模前预先在混凝土内按1m的层距(距顶底面距离为0.50m)布设降温冷却水管(30mm的薄壁钢管),混凝土浇注完成后,即可在该层水管内通水。通过水循环,带走砼内部的热量,使混凝土内部的温度降低到要求的限度。②搅拌工艺:采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而节约水泥,并进一步减少水化热和裂缝。③振捣工艺:混凝土分层浇筑,分层振捣,适当控制入模厚度和振动技术,每层浇筑厚度为40cm,设置施工缝联结钢筋。待每薄层混凝土全断面布料振捣完毕,再从一头向另一头循环浇筑。

因墙体高达6.0m,下部2m部分的混凝土浇注需用溜槽、串筒入模。分层浇筑,每层灌注须在下层混凝土未初凝前完成,以防出现施工冷缝。混凝土振捣采用直径为50mm的插入式振捣器沿墙体浇筑的顺序方向振捣。振捣时插入下层混凝土5~10cm,振捣时间以混凝土表面翻浆出气泡为准。混凝土在浇筑振捣过程中会产生多少不等的泌水,需配备一定数量的工具如大铁勺等用以排出泌水。

对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。

3.4后期养护及数据采集混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇注完毕后即转入养护阶段。以下是在养护期间的几项体会:①采取严格的养护保护措施。本工程采用了三项养护措施:混凝土表面收光后立即覆盖一层塑料薄膜,以防止早期失水出现塑性裂缝;根据测温结果,适时在塑料薄膜上覆盖两层土工布保温,同时在混凝土中设置冷却水管降温;在塑料薄膜下适时补水,以保证水泥发挥补偿收缩作用的充分条件。②在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点,并在养护中通过测温点的温度测量指导降温、保温工作的进行,从而控制混凝土内外温差不大于25℃。测温点布置的原则应使不同施工区段、不同标高处的混凝土温升均能得到监控。在两条长边墙体各取三个具有代表性的点,该工程在墙体垂直方向的上、中、下三个位置布置6个测温孔,保证不同施工区段混凝土温升均可得到反映,从而及时指导温控工作。浇筑结束后安排专人对测点进行温度记录,及时调整循环水的温度,确保降温效果。冷却完毕后,水管口用与墙体强度等同的水泥浆封闭,水泥中应加入微膨胀剂。③在气温较高(尤其超过30℃)时,浇水养护是保证砼强度的关键。工地现场使用小型水泵浇水,并在砼浇筑12小时内对砼覆盖塑料薄膜养护。薄膜养护采用一次性材料,始终保持塑料薄膜内有凝结水,后续工序应尽量避免对塑料薄膜的破坏。避免了混凝土因干燥而产生干缩裂纹。养护一般在7天以上。

4结语

大体积混凝土范文篇9

关键词:大体积混凝土;裂缝;防治

一、工程概况

芜湖奇瑞汽车公司第五轿车厂冲压车间长209m,宽178m,面积37434m2。根据使用功能,冲压车间可划分为模具堆放区和冲压地沟区。单个冲压地沟尺寸为48m长,15m宽,深度为6.0m,地沟四周采用钢筋混凝土浇筑墙体,墙体厚0.6m,墙体采用C30混凝土浇筑,单个地沟混凝土方量达454m3,属大体积混凝土施工。

二、大体积混凝土裂缝产生的原因

按照裂缝的成因简单的分为两种:一种是由于荷载直接作用(或者由于结构次应力的叠加作用),混凝土超过极限拉应力而引起裂缝,也称作荷载裂缝或结构性裂缝,另一种是由于变形变化引起的裂缝,如结构由于温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的裂缝,也称做变形裂缝,大多为非结构性裂缝。在实际施工中,因混凝土收缩和温度变化引起的裂缝是最常见的。对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。

三、大体积混凝土裂缝的主要施工防治措施

3.1选择合适的原材料混凝土的收缩裂缝往往在施工的早期就产生了,其自身收缩是混凝土硬化过程中水泥与水发生水化反应生成新的化学物质,导致自身体积缩小。混凝土自身收缩的大小与水灰比、细掺料的活性、水泥细度等因素有关。用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大;水泥细度越大,混凝土的收缩越大,且发生的收缩时间越长;因此选用大的骨料,并尽可能的多用骨料,则可以减小干缩,同时要严格控制粗细骨料的含泥量。

3.2选择适当的配合比①本工程采用5~31.5mm碎石,采取低水灰比,降低混凝土水化热。水泥标号越高水泥水化热也越高,采用32.5普通硅酸盐水泥可以满足强度要求。②选择最佳粗细骨料级配,增加混凝土密实度,减少收缩、徐变。

3.3改进大体积混凝土的浇筑施工工艺优化浇筑工艺,“斜面分层,薄层浇筑,连续推进;降低混凝土内外温差,“内排”并“外保”,一般要求混凝土内外温差不超过25℃,具体实施办法为:①降温冷却水管布设:在浇筑墙体混凝土前,钢筋绑扎好后立模前预先在混凝土内按1m的层距(距顶底面距离为0.50m)布设降温冷却水管(?准30mm的薄壁钢管),混凝土浇注完成后,即可在该层水管内通水。通过水循环,带走砼内部的热量,使混凝土内部的温度降低到要求的限度。②搅拌工艺:采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而节约水泥,并进一步减少水化热和裂缝。③振捣工艺:混凝土分层浇筑,分层振捣,适当控制入模厚度和振动技术,每层浇筑厚度为40cm,设置施工缝联结钢筋。待每薄层混凝土全断面布料振捣完毕,再从一头向另一头循环浇筑。

因墙体高达6.0m,下部2m部分的混凝土浇注需用溜槽、串筒入模。分层浇筑,每层灌注须在下层混凝土未初凝前完成,以防出现施工冷缝。混凝土振捣采用直径为50mm的插入式振捣器沿墙体浇筑的顺序方向振捣。振捣时插入下层混凝土5~10cm,振捣时间以混凝土表面翻浆出气泡为准。混凝土在浇筑振捣过程中会产生多少不等的泌水,需配备一定数量的工具如大铁勺等用以排出泌水。

对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。

3.4后期养护及数据采集混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇注完毕后即转入养护阶段。以下是在养护期间的几项体会:①采取严格的养护保护措施。本工程采用了三项养护措施:混凝土表面收光后立即覆盖一层塑料薄膜,以防止早期失水出现塑性裂缝;根据测温结果,适时在塑料薄膜上覆盖两层土工布保温,同时在混凝土中设置冷却水管降温;在塑料薄膜下适时补水,以保证水泥发挥补偿收缩作用的充分条件。②在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点,并在养护中通过测温点的温度测量指导降温、保温工作的进行,从而控制混凝土内外温差不大于25℃。测温点布置的原则应使不同施工区段、不同标高处的混凝土温升均能得到监控。在两条长边墙体各取三个具有代表性的点,该工程在墙体垂直方向的上、中、下三个位置布置6个测温孔,保证不同施工区段混凝土温升均可得到反映,从而及时指导温控工作。浇筑结束后安排专人对测点进行温度记录,及时调整循环水的温度,确保降温效果。冷却完毕后,水管口用与墙体强度等同的水泥浆封闭,水泥中应加入微膨胀剂。③在气温较高(尤其超过30℃)时,浇水养护是保证砼强度的关键。工地现场使用小型水泵浇水,并在砼浇筑12小时内对砼覆盖塑料薄膜养护。薄膜养护采用一次性材料,始终保持塑料薄膜内有凝结水,后续工序应尽量避免对塑料薄膜的破坏。避免了混凝土因干燥而产生干缩裂纹。养护一般在7天以上。

四、结语

大体积混凝土范文篇10

大体积混凝土是指现浇混凝土结构的几何尺寸较大,且必须采用技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起裂缝的结构。结构最小边尺寸在1-3m范围内的混凝土被公路桥涵施工技术规范《JTJ041-2000》定义为大体积混凝土。

大体积混凝土,具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土用量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求以外还必须控制温度变形裂缝的开展。这类大体积混凝土结构,由外荷载引起的裂缝的可能性较小。但由于水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩而产生的温度应力和收缩应力是其产生裂缝的主要因素。这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害,因此控制温度应力和温度变形裂缝的开展是大体积混凝土施工的一个重大课题。

由于大体积混凝土工程的条件比较复杂,施工情况各异,再加上原材料的材质差异较大,因此控制温度变形裂缝就不是单纯的结构理论问题,而是涉及结构计算、构造设计、材料组成及其物理力学性能以及施工工艺等多学科的综合性问题。通过近十几年来大体积混凝土的实践,取得不少成就,主要有:

(1)在施工技术上,从选料、配合比设计、施工方法及工艺、施工季节的选定和测量、养护等,采取了综合性的措施,有效的克服了大体积的裂缝。

(2)在施工组织上,为解决大体积混凝土一次浇筑量大的问题,采用了集中搅拌、罐车运输泵送混凝土等技术。

2大体积混凝土的裂缝及控制

2.1裂缝的分类

2.1.1微观裂缝

也称为肉眼不可见裂缝,宽度一般在0.05mm以下,主要有三种:沿着骨料周围出现的骨料与水泥粘结面上粘着裂缝飞分布于骨料之间水泥浆中的水泥裂缝;骨料本身的裂缝。

2.1.2宏观裂缝

宽度不小于0.05mm的裂缝是肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,它是微观裂缝扩展的后果

2.2裂缝产生的原因

2.2.1水泥水化热

水泥在水化过程中要产生大量的热量,是大体积混凝土内部热量的主要来源。由于大体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,使混凝土内部的温度升高。混凝土内部的最高温度,大多发生在浇筑后的3-5d,当混凝土的内部与表面温差过大时,就会产生温度应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生温度裂缝,这就是大体积混凝土容易产生裂缝的主要原因。

2.2.2约束条件

结构在变形变化时,会受到一定的抑制而阻碍变形,该抑制即为约束,大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。由于混凝土的弹性模量小,蠕变和应力松驰度大,使混凝土与地基连接不牢固,因而压应力较小。但当温度下降时,产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土就会出现垂直裂缝。

2.2.3外界气温变化

大体积混凝土在施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土的开裂有重大影响。混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者的叠加。外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高;外界温度下降,尤其是骤降,大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,产生温差应力,造成大体积混凝土出现裂缝。

2.2.4混凝土的收缩变形

混凝土的拌合水中,只有约20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%要被蒸发。混凝土中多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一。这种收缩变形不受约束条件的影响,若存在约束,就会产生收缩应力而出现裂缝。

2.3裂缝的控制

2.3.1选择材料

(1)水泥:选用低水化热和安全性好的水泥,如矿碴水泥、火山灰水泥,并在满足设计强度要求的前提下,尽可能减少水泥用量,以减少水泥的水化热。

(2)骨料:砂、碎石含量不得超标,可在混凝土中掺加一定数量的毛石。

(3)外加剂。

外加剂的作用如下:

①掺加适量的粉煤灰和减水剂,减少水泥用量;

②掺加缓凝剂推迟水化热的峰值期

③掺入适量的微膨胀剂,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。

2.3.2选择施工方法

(1)水平分层法

浇筑混凝土时分几个薄层进行混凝土的浇筑,以使混凝土的水化热能尽快散失,并使浇筑后的温度分布均匀。水平分层厚度可控制在0.6-2.0m范围内,相邻两浇筑层之间的间歇时间,一般为5-7d,还可采用二次振捣的方法,增加混凝土的密实度,提高抗裂能力,使上下两层混凝土在初凝前结合良好。

(2)降温法和保温法

①混凝土内部埋设管道,通水循环冷却。

②夏季施工时,在搅拌混凝土时掺入冰水,降低混凝土入模温度,混凝土浇筑后采用洒水养护降温,水温与混凝土温差不超过20℃。冬季采用保温法,在混凝土表面覆盖保温材料,防止冷空气侵袭。

3某大桥承台大体积混凝土施工

3.1工程概况

某大桥主桥1#,2#主墩承台为钢筋混凝土结构,矩形截面。

尺寸为:27m×17.4m×5m的C30混凝土,每个承台方量为2349m3属大体积混凝土结构。

承台钢筋配置:底板布2层钢筋网,顶板布设4层钢筋网,四边由底板、顶板钢筋弯折及半框钢筋绑扎而成,内部为无筋混凝土,墩身钢筋伸入承台250cm。

3.2施工方案

鉴于主墩承台混凝土体积较大,按大体积混凝土施工,采用铺设冷却管降温的工艺控制。

综合考虑钢支撑高度、混凝土水化热控制、承台模板的承载能力、结构钢筋、预埋件的设置及混凝土的生产、浇筑能力等因素,承台混凝土分2层。

浇筑。每次浇筑高度为2.5m,两层之间埋入Φ16螺纹钢筋作施工缝连接钢筋。

3.3施工方法

3.3.1基坑开挖

因基坑土质全部为淤泥,为保证基坑开挖成功,采用拉森式钢板桩围堰,挖掘机开挖。因跨度太大,开挖一段支撑一段。基坑开挖完毕后,浇筑承台垫层混凝土,进行钢筋和模板的施工。

3.3.2钢筋、模板安装

钢筋按照设计规格、尺寸在钢筋加工厂下料制作,运至现场,按设计间距绑扎成型。模板采用大块钢模板,外部加固支撑在钢板桩上。

3.3.3冷却管布置及混凝土测温方案

(1)冷却管布置

承台混凝土因分2层浇筑,每层2.5m高,在每层2.5m高混凝土中间布置一层冷却管,共布置2层;冷却管采用Φ42.5mm,壁厚2.5mm钢管,间距1.0m。每层冷却管设计2个进水口,2个出水口。冷却管安装时,用钢筋骨架支撑并焊接牢固。安装完毕后进行通水试验,防止漏水或堵管现象。

(2)测温方案

为了掌握大体积混凝土的温升和降温的变化规律以及各种材料在各种条件下的温度影响,需要对混凝土进行温度监测和控制。

①测点的布置

a.沿浇筑高度,布置在底部、中部和表面,垂直测点间距为500mm-800mm;

b.平面内布置在边缘和中间,测点间距为2.5-5.0m;

②测温制度

a.在混凝土温度上升阶段每2-4h测一次,温度下降阶段每8h测一次,同时测大气温度;

b.所有测温孔均编号,进行混凝土内部不同深度和表面温度的测量;

c.测温记录,交技术负责人阅签,并作为对混凝土施工和质量的控制依据。

③测温

在测温过程中,若发现温差超过25℃时,及时加强保温或延缓拆除保温材料,以防止混凝土产生温差应力和裂缝。

④测孔处理

对各测孔进行注水泥浆。

3.3.4混凝土配合比选定

大体积混凝土升温主要是由水泥水化热引起的,为控制混凝土因水化热引起温度升高,我们在配合比选定时,采用了低水化热的矿碴水泥-广西红水河牌PS32.5水泥。同时采用了双掺技术:

①掺入适量的减水剂,节省水泥用量,同时推迟水泥水化热释放,在一定程度上降低水化热引起的升温。

②掺入II级粉煤灰,替代一部分水泥,降低水泥水化热,同时改善混凝土和易性、流动性及可靠性,为施工带来了方便。

通过多次试配,采用双掺技术,选定配合比如下:插入SM(2)缓凝减水剂1.24%,掺入II级粉煤灰31%。

塌落度:140-160mm,缓凝时间:不小于10h

3.3.5混凝土浇筑

承台混凝土分2层浇筑,每层浇筑采用斜向分层,水平推进的方式进行灌注。如图1所示。

混凝土生产由1#,2#主墩两个搅拌站同时拌制,一个搅拌站混凝土通过混凝土输送车运至现场泵输入模。一个搅拌站混凝土通过混凝土输送泵直接泵送到模内,每层浇筑的厚度不大于50cm,混凝土入模时采用溜槽将混凝土卸落至底部。严禁自由下落直接冲入承台底,避免造成离析。混凝土振捣采用插入式振动棒人工振捣,加强承台底部钢筋网处的振捣,防止漏振。

第一层混凝土浇筑完毕后,及时将顶面浮浆刮除,防止浮浆收缩开裂。第二层混凝土浇筑后,应立即刮平抹光,并在初凝前后进行2次收浆抹平。

混凝土浇筑时,应避开白天高温天气,选择晚上灌注,同时在白天将砂石料洒水降温,降低混凝土的入模温度。

3.3.6施工缝处理

因承台分两次浇筑,水平接缝按照施工缝处理,预埋连接钢筋,钢筋采用X16钢筋,埋入下层混凝土20cm,伸入上层20cm,间距1.0X1.0m,以加强承台上下层的连接。灌注第二层混凝土时,将第一层混凝土表面凿毛,清除浮浆。

3.3.7混凝土养护

混凝土浇筑完毕后,及时洒水养护并覆盖,进行保湿保温养护,避免混凝土表面温度阳氏过快,造成混凝土内外温差大,导致混凝土开裂。

冷却管要24h通水降温,通水时间要保证达到14d。

3.3.8表面覆盖蓄热养生

大体积混凝土内外温差根据体积大小和温度梯度不同,一般控制在25-30℃不会出现裂缝。当承台混凝土灌注后,内部温度虽然采取措施仍可上升到60℃以上,而混凝土表面随气温变化可能造成内外温差超过控制范围。为了控制内外温差,一方面采取措施降低内部温度,另一方面提高混凝土表面温度减少混凝土内外温差,即通过在混凝土表面覆盖撒热水,提高表面温度。混凝土浇筑完成后,进行覆盖洒水养护,因混凝土内部温度一般在浇筑完成2d后升高较快,此时将混凝土表面的覆盖物(麻袋)改用冷却管循环出来的热水喷洒养护。因出水水温较高,可提高混凝土表面温度,减少混凝土内外温差。

3.3.9混凝土测温

混凝土在浇筑时,覆盖住冷却管并振捣完毕后,即可通水;循环冷却水的流量控制在1.2-1.5m3/h。24h通水降温,通水时间要达到14d。冷却管通水后,技术人员跟班作业,随时量测冷却管的进出水温度及通过测温管量测混凝土不同位置及深度的温差。将量测数据收集、汇总进行对比分析,发现问题及时处理。

3.3.10拆模、回填

承台混凝土施工完毕后,经养护3d后,即可拆除模板,经监理工程师检查合格后,回填基坑。

4结语

本桥主墩1#,2#承台大体积混凝土,2#承台在2008.10.4浇筑第一层混凝土,10.13浇筑第二层混凝土;1#承台于2008.10.31浇筑第一层混凝土,11.10浇筑第二层混凝土。混凝土浇筑全部选在晚上进行,减小白天高温对混凝土的影响。由于在承台大体积混凝土灌注前,根据以往经验考虑工程具体情况,经过反复讨论施工方案,制定防止开裂的各项技术措施,施工中还对温度进行了监测。施工中采取的各项防裂措施都发挥了应有的作用,不但确保了承台灌注质量,同时也积累了大体积混凝土施工经验。

参考文献:

[1]楼晓明,戴仁厚,张一鸣.孔壁形状对钻孔灌注桩承载特性的影响[[J].工程勘察,2008,(2).

[2]董金荣,林胜天,戴一鸣.大口经钻孔灌注桩荷载传递机理试验研究田.工程勘察,2004,(5).

[3]王盛,胡志清.大直径超长钻孔灌注桩试验研究分析[[J].世界桥梁,2005,(2).