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议大体积混凝土浇筑的质量控制问题

来源:职称论文咨询网时间:所属栏目:综合职称论文

  
  摘  要:近年来,随着建筑高度越来越高,高层建筑底板厚度越来越厚,大体积混凝土底板由于度应力产生裂缝在工程实践中屡见不鲜,所以加强大体积混凝土的质量控制尤为重要,本文将结合工程实例,从原材料、温度、养护等方面谈谈大体积混凝土浇筑的质量控制要点。
 
  关键词:大体积混凝土;质量;控制
 
  Abstract : With the building is more and more higher, the bottom plate of the high building is thicker and thicker, the large volume concrete slab crack is often seen in engineering practice due to the degree stress ,so strengthening the quality control of the large volume concrete is very important, this article explores the large volume concrete pouring quality control points from the raw materials, temperature, curing and so on, combined with the engineering example.
 
  Key words : large volume concrete; quality ;control
 
  中图分类号:TV544+.91  文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)
 
  1. 大体积混凝土裂缝产生的原因分析
 
  大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。
 
  大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,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,但受拉力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内,一般不会影响结构的强度,但却对结构的耐久性有所影响,因此必须予以重视和加以控制。
 
  产生裂缝的主要原因有以下几方面:
 
  1.1混凝土的收缩
 
  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缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。
 
  1.2水泥水化热
 
  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。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。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。
 
  1.3外界气温变化
 
  大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。
 
  温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大,温度应力也愈大。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。
 
  2.大体积混凝土的定义及特点
 
  关于大体积混凝土的定义,目前尚无统一定义。美国混凝土学会(ACI)的规定为:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺寸之大,必须要采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大的限度减少开裂”。日本建筑学会(JASS)的定义是:“结构断面最小尺寸在80cm以上,水化热引起的混凝土内的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土”。在我国,一般认为一次浇筑量大于1000 m3或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2 m,且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土称为大体积混凝土。
 
  大体积混凝土的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,内部温升比较快,容易产生裂缝。结构厚实,混凝土量大,工程条件复杂(一般都是地下现浇钢筋混凝土结结构),施工技术要求高,水泥水化热较大(预计超过25度),易使结构物产生温度变形。
 
  3.大体积混凝土施工质量控制要点
 
  《建筑结构混凝土技术规程》(JGJ3-2002)第13.7.11条规定:大体积混凝土内部温度与表面温度的差值、混凝土外表面与环境温度差值不应超过25摄氏度;要尽量降低混凝土入模温度;混凝土浇筑完后应在12小时内覆盖保湿保温;防水混凝土养护期至少14天;大体积混凝土必须进行二次抹面工作,以减少表面收缩裂缝。
 
  根据规范及技术规程要求,大体积混凝土浇筑控制质量要点主要有以下几点:
 
  3.1优选低水化热水泥拌制混凝土,并适当使用缓凝减水剂和微膨胀剂,减少大体积混凝土体积收缩影响,以降低混凝土可开裂的可能性。
 
  3.2在保障混凝土设计强度的前提下,适当降低水灰比,掺加适量粉煤灰以降低水泥用量。
 
  3.3降低混凝土入模温度,控制混凝土内外温差(当无设计要求时,控制在25摄氏度以内),如降低拌合水温度、骨料用水冲洗降温、避免暴晒等。
 
  3.4适当设置后浇带,以减少外应力和温度应力,也有利于散热,降低混凝土内部温度。
 
  3.5必须二次抹面,以减少表面收缩裂缝,紧接进行保湿覆盖保温养护。
 
  3.6可预埋冷水管,通过循环水将混凝土内部热量待带出,进行人工导热。
 
  大体积混凝土浇筑常采用斜面分层浇筑分层振捣的方法,浇筑时混凝土自然流淌而形成斜面,混凝土振捣时从浇筑层下端开始逐渐上移。分层浇筑时应保证下上层混凝土要在下层混凝土初凝前浇筑完毕。并在振捣上层混凝土时,振捣棒插入下层5公分,使上下层混凝土之间更好的结合。
 
  浇筑大体积混凝土应与预拌搅拌站做好混凝土浇筑的责任分工,配合搅拌站做好混凝土配合比试配工作,同时确定混凝土罐车数量以及运输交通路线等。
 
  施工控制的要素是“人、机、料、法、环”五要素。施工质量控制时,应对施工准备工作进行检查,尤其是对施工组织设计,要有专门的施工方案,审查施工的方案是否科学合理考虑是不是周全。这样才能保障大体积混凝土施工质量达到最佳。
 
  4.工程实例
 
  某工程核心区地下室底板采用600mm厚C40等级的混凝土,整体面积10796平方米,现场根据实际情况,将其分为9个区块,设计上采用后浇带,以免出现大范围的裂缝,但现场针对实际情况,结合施工经验,将后浇带改为加强带,并经专家论证后,完善加强带施工方案,取得良好的效果,确保了施工质量。具体施工方法如下:
 
  原有的后浇带位置不变,宽度扩大为2m宽,加强带砼提高一个等级,为C45,同时加强带混凝土内掺12%的HMEr-III(以达到补偿收缩、防止混凝土构件开裂之目的),施工中底板钢筋网中增设加强筋,加强筋为间距200mm大小为18mm的二级钢,侧边至少锚出35d,并分别在加强带的两侧加设5-10mm的钢丝网,在先浇筑混凝土的一侧设置止水钢板,另一侧混凝土连续浇筑施工。
 
  现场严格按照设计及规范要求施工,在底板混凝土浇筑施工过程中,按照上述大体积混凝土控制要点对现场进行质量控制,并认真研究了大体积混凝土容易出现裂缝的原因,现场采取了有效的控制措施,从材料供应、混凝土入模的温度、劳动力及机械配置、质量技术管理、并在混凝土原料中添加抗裂纤维,浇筑完成的混凝土在养护到位的情况下,无明显的裂缝,均处于规范允许范围内,取得了较为明显的质量成果。
 
  所以,大体积混凝土浇筑施工,只要加强了质量技术控制,完全是可以避免裂缝的产生,将其控制在规范允许范围内。

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