浅谈承台大体积混凝土施工技术.doc

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1、浅谈承台大体积混凝土施工技术　　摘要：本文探讨了在南方高温天气下，采用优化混凝土配合比设计、冷却管降温及双掺技术等多项措施，成功地进行了承台大体积混凝土的施工，完成了施工生产的需要，并积累了丰富的复杂地质条件下的现场施工经验。　　关键词：大体积混凝土；施工；裂缝　　　　1大体积混凝土的特点　　　　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

2、，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

3、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

4、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5　　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

5、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

6、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　　

7、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

8、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