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1、大体积混凝土结构施工技术浅论 摘要:随着建筑施工技术飞速发展,现浇混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几万立方米,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等,它主要的特点是体积大,表面积小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,大量热量积聚混凝土体内,当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。混凝土裂缝是混凝土工程的质量通病,也是工程技术人员迫切解决的技术难题,所以必须从根本上分析大体积混凝土施工质量对工程的结构安全与工程造价的直接影响着。大体积混凝土施工的时候,为了确保工程结构的整体性与工程的施工质量,施工前,除了必须做好材料的选用工作外,还必须
2、注重大体积混凝土的施工技术,来保证施工的质量。关键词:大体积混凝土温度裂缝施工措施 大体积混凝土施工技术被广泛运用于建筑工程当中,于当今的工程建设中具有较为重要的地位。大体积混凝土施工特点方面的原因:大体积混凝土结构钢筋密体积大,混凝土一次浇注量大、施工时间长、施工工艺要求高、受环境影响大,工程实践证明,大体积混凝土施工难度比较大,混凝土产生裂缝的机率较多。 大体积混凝土施工阶段所产生的裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但抗拉能力却很小,所以温度应力
3、一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。 1产生裂缝的主要原因有以下几方面 水泥水化热 混凝土初凝过程中,由水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用产生温度应力和收缩应力,是大体积混凝土结构开裂的主要因素,水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以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,使内外温差增大,混凝土“内热外冷”极易产生裂缝。由于混凝土结构表面可以自然散热,实际上内部的最高温度多数发生在浇筑后的最初3～5天。 外界气温变化 大体积混凝土在施工阶段,它
4、的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会使混凝土内外层温差增加,这对大体积混凝土是极为不利的,同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60～65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。 混凝土的收缩 混凝土初凝阶段强度低,在硬化过程中收缩产生裂缝也是大体积混凝土开裂的主要因素。经过实际施工经验总结发现,在设计配合比中时,如果混凝土中的用水量和水泥用量越高,该种配合比的混凝土的收缩就越大;混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的,而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收
5、缩,随着混凝土的收缩,受到基底的约束,从底部开始混凝土内部受拉,产生内部裂缝并向上发展,甚至可以贯穿整个基础,其危害更大。影响混凝土收缩,主要原因有水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。而水泥成分不符合要求或水泥安定性不合格是实际施工中大体积混凝土收缩裂缝产生的常见因素。 基础沉陷或不均匀沉降产生裂缝 基础混凝土沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,但这种现象比较少见;另外一种常见的沉降裂缝是顶板等有支撑系统的混凝土,因为模板刚度不足或者模板支撑间距过大、支撑底部松动等导致混凝土出现沉陷裂缝。
6、 2大体积混凝土的配制 (1)粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。(2)外加剂宜采用缓凝剂、减水剂,为了满足混凝土的和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求,宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂。混凝土初凝时间控制在5h,终凝时间在12h为宜。此外,可加入微膨胀剂。它通过水泥水化过程中产生膨胀水化物——水化硫铝酸钙,使混凝土产生适度膨胀。具有填充孔隙,切断连通毛细孔道的应用,从而提高抗渗性能和抗裂缝性能。掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。根据国内外大量试验资料和工程实践,混凝土中掺入粉煤灰后,不仅能代替大部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球形起润滑作用,可大大改善混凝土的工作性
7、和可泵性,可明显地降低混凝土水化热。为了减少水泥用量,可掺入水泥用量15%～20%的II级粉煤灰取代10%～15%的水泥。(3)满足大体积混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量;经现场实际经验总结,管道出口处塌落度满在140～160mm之间,试块强度满足设计及规范要求。(4)控制入模温度;夏季为控制混凝土的入模温度,使其浇筑温度不超过28℃(指混凝土入模振捣后,在50～100mm深处的温度),要求混凝土搅拌站采用低温水拌制混凝土,骨科放置在遮阳篷中,避免阳光
