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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。而大体积混凝土浇筑质量影响基础的结构安全,控制好大体积混凝土浇筑质量,可以有效保证因温度变化和收缩而导致有害裂缝产生。
关键词:大体积混凝土;配合比;质量
前言:重大工程项目和高层建筑施工中,混凝土一次浇筑量较大,这种大体积混凝土的特点是:基础厚1.2m、基础做了SBS防水、混凝土一次浇筑3800m3、混凝土强度等级C40。
一、混凝土配合比设计
1、混凝土配合比设计要求
对于大体积混凝土来说,其特点主要在于能够得到配合比设计的基本要求,在有效保证混凝土基本工作性能和力学性能的基础上,大幅度的降低水化热。由此可见,根据这一特点,可以在大體积混凝土的配合比设计上适当的提高掺合料和骨料的含量,从而降低每立方米混凝土的水泥用量,并在配合比确定后进行水化热的验算或测定。
2、材料要求
2.1水泥
水泥的水化热是其化合物的成分与细度的函数,因此,适当的调整水泥的细度模数和水泥中的矿物组成可以有效的降低水泥的水化热。有些水泥的水化热较高,例如含有硅酸三钙和铝酸三钙成分的就是如此,在制备大体积混凝土的时候,应该尽量选择含有硅酸三钙和铝酸三钙成分较低的水泥,如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。据调查得知,运用地热波特兰水泥可以有效的见地水化热,有效的减少裂缝的产生。如果要采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时,则必须采取相应措施以延缓水化热的释放。
2.2掺合料
在混凝土中掺合火山灰质的矿物可以替代部分的水泥,其主要可以在一定程度上降低混凝土中水泥的用量,减少水化热,这些掺合物梭具备的细度比水泥高,也可以提高混凝土的流动度,使混凝土更加具备匀质性。除此之外,这些火山灰质可以从根本上改善混凝土内部的空隙分布情况,有效的降低空隙率,提高混凝土的耐久性,使其具备密实性。
二、混凝土的浇筑方案选用
全面分层,采取二次振捣方案。混凝土初凝以后,不允许受到振动。混凝土尚未初凝(刚接近初凝再进行一次振捣,称二次振捣),这在技术上是允许的。二次振捣可克服一次振捣的水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔,亦可克服一次振捣后混凝土下沉与钢筋脱离,从而提高混凝土与钢筋的握裹力,提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。全面分层,二次振捣方案就是当下层混凝土接近初凝时再进行一次振捣,使混凝土又恢复和易性。这样,当下层混凝土一直浇完 42m 后,再浇上层,不致出现初凝现象。此方案虽然技术上可行,也有利于保证混凝土质量,但需要增加人力和振动设备,是否采用应做技术经济比较。
三、预测温度、设计养护方案
在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下,大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值=浇筑温度+水化热温升值一环境温度。可见,每使混凝土浇筑温度下降 1℃,平均要使拌合水温下降近 6℃。要使混凝土浇筑温度下降 3℃,至少每 m3 混凝土要加 O℃冰 40kg.无论如何,在工程中实际浇筑温度 Tj,都不能超过 32℃。
四、确定保温材料的厚度,预测混凝土表面温度
一般规定:混凝土内表温差 T1 一 T2≤25℃对于较厚的混凝土,此温差值可适当放宽。由此可见,即使在炎热的夏季,大体积混凝上在降温阶段要“保温”养护。
经过计算,提出两种养护方案供施工时选择。一种是盖一层塑料薄膜和一层 3cm 厚的防水岩棉被。另一种是蓄水 2cm一 12cm 养护,深度随当时混凝土内外温差增减。前者的优点是保温性能较好,可缩小混凝土内表温差,减慢降温速度,从而有利于混凝土抗裂,但缺点是可能因降温速度过慢而延长养护时间;但如遇环境温度骤降造成混凝土内表温差过大时,较难采取临时加强保温的措施。
实际施工中采用了第一种养护方案,养护效果很好。塑料薄膜很有效地保证了混凝土表面的潮湿,既保证了表层混凝土的强度增长,又使前3周的降温阶段不致出现干燥收缩,还保证了微膨胀剂充分发挥补偿收缩的作用。岩棉被的效果也恰到好处,当混凝土表面温度过高,不利于降温时,局部揭开岩棉被加快降温。下过几场大雨后,岩棉被被水浸透,导热系数增大,使混凝土浇筑后3周的降温速度始终较好地控制在1.30c/d—1.5Oc/d 范围之内。
五、处理好大体积混凝土的后浇带
在建筑施工中,后浇混凝土与先浇混凝土要紧密的结合在一起,形成良好的状态,后浇带主要采取双层钢板网作为主要的模板。钢板网主要敷设在钢支架上,从里开始的第一层主要采用孔眼较大、刚度较大的钢板网,到了第二层可以采用网眼小于石子的钢板网。为了能够有效的防止钢板网出现漏浆,可以在第二层固定胶合板,但是在后浇捣凝土前,要将胶合板拆掉。
六、混凝土浇筑应注意的事项
1、混凝土入模,不得集中倾倒冲击模板或钢筋骨架,当浇筑高度大于2M时,应采用串筒,溜管下料,出料管口至浇筑层的倾落自由高度不得大于1.5M。
2、混凝土必须在5小时内浇筑完毕(从发车时起),为防止混凝土浇筑出现冷缝(冷缝:指上下两层混凝土的浇筑时间间隔超过初凝时间而形成的施工质量缝),两次混凝土浇筑时间不超过1.5小时,交接处用振捣棒不间断的搅动。
3、浇筑过程中,振捣持续时间应使混凝土表面产生浮浆,无气泡,不下沉为止。振捣器插点呈梅花形均匀排列,采用行列式的次序移动,移动位置的距离应不大于40CM。保证不漏振,不过振。
4、浇筑梁板混凝土时,先浇筑梁混凝土,从梁柱节点部位开始,保证梁柱节点部位的振捣密实,在用赶浆法循环向前和板一起浇筑,但不得出现冷缝。
4.1梁柱节点处不同标号(强度等级相差10MPA)的混凝土进行混浇时,先浇筑高标号混凝土,再浇筑低标号混凝土,且始终保持高标号混凝土浇筑高度高于周边低标号混凝土浇筑高度。
4.2加强梁柱节点等钢筋密实处的振捣,振捣采用直径30MM振捣棒,振捣间距为100—200,避免出现混凝土蜂窝等严重质量问题。
5、混凝土浇筑快要完成时,应估算剩余混凝土方量和剩混凝土量,联系搅拌站进行合理调度。
6、混凝土浇筑完成后用刮杠刮平表面,刮平后用毛刷进行拉毛(附拉毛处理:用水泥和混凝土界面处理剂和成水泥砂浆,将以上水泥砂浆通过拉毛滚筒或者笤帚,抹到墙面上,形成刺状突起,干燥后即成拉毛。主要作用是加强粘接能力;现在的毛坯房墙面一般不需要拉毛处理即可贴砖,但要看具体情况,如果墙面比较光滑,则需要做拉毛处理。)
7、混凝土表面进行二次压抹及三次抹压后,及时进行覆盖养。待混凝土终凝后,先洒水充分润湿后,用塑料薄膜进行密封覆盖,并经常检查塑料薄膜表面,但薄膜表面无水珠时,应再洒水。地下3层至地下夹层顶板养护时间为7天,地下1层顶板养护时间为14天。
七、结语
综上所述,施工中应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,对现场进行质量控制,并认真研究大体积混凝土容易出现裂缝的原因,采取有效的控制措施,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,就可以取得较为明显的质量成果。
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。而大体积混凝土浇筑质量影响基础的结构安全,控制好大体积混凝土浇筑质量,可以有效保证因温度变化和收缩而导致有害裂缝产生。
关键词:大体积混凝土;配合比;质量
前言:重大工程项目和高层建筑施工中,混凝土一次浇筑量较大,这种大体积混凝土的特点是:基础厚1.2m、基础做了SBS防水、混凝土一次浇筑3800m3、混凝土强度等级C40。
一、混凝土配合比设计
1、混凝土配合比设计要求
对于大体积混凝土来说,其特点主要在于能够得到配合比设计的基本要求,在有效保证混凝土基本工作性能和力学性能的基础上,大幅度的降低水化热。由此可见,根据这一特点,可以在大體积混凝土的配合比设计上适当的提高掺合料和骨料的含量,从而降低每立方米混凝土的水泥用量,并在配合比确定后进行水化热的验算或测定。
2、材料要求
2.1水泥
水泥的水化热是其化合物的成分与细度的函数,因此,适当的调整水泥的细度模数和水泥中的矿物组成可以有效的降低水泥的水化热。有些水泥的水化热较高,例如含有硅酸三钙和铝酸三钙成分的就是如此,在制备大体积混凝土的时候,应该尽量选择含有硅酸三钙和铝酸三钙成分较低的水泥,如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。据调查得知,运用地热波特兰水泥可以有效的见地水化热,有效的减少裂缝的产生。如果要采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时,则必须采取相应措施以延缓水化热的释放。
2.2掺合料
在混凝土中掺合火山灰质的矿物可以替代部分的水泥,其主要可以在一定程度上降低混凝土中水泥的用量,减少水化热,这些掺合物梭具备的细度比水泥高,也可以提高混凝土的流动度,使混凝土更加具备匀质性。除此之外,这些火山灰质可以从根本上改善混凝土内部的空隙分布情况,有效的降低空隙率,提高混凝土的耐久性,使其具备密实性。
二、混凝土的浇筑方案选用
全面分层,采取二次振捣方案。混凝土初凝以后,不允许受到振动。混凝土尚未初凝(刚接近初凝再进行一次振捣,称二次振捣),这在技术上是允许的。二次振捣可克服一次振捣的水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔,亦可克服一次振捣后混凝土下沉与钢筋脱离,从而提高混凝土与钢筋的握裹力,提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。全面分层,二次振捣方案就是当下层混凝土接近初凝时再进行一次振捣,使混凝土又恢复和易性。这样,当下层混凝土一直浇完 42m 后,再浇上层,不致出现初凝现象。此方案虽然技术上可行,也有利于保证混凝土质量,但需要增加人力和振动设备,是否采用应做技术经济比较。
三、预测温度、设计养护方案
在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下,大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值=浇筑温度+水化热温升值一环境温度。可见,每使混凝土浇筑温度下降 1℃,平均要使拌合水温下降近 6℃。要使混凝土浇筑温度下降 3℃,至少每 m3 混凝土要加 O℃冰 40kg.无论如何,在工程中实际浇筑温度 Tj,都不能超过 32℃。
四、确定保温材料的厚度,预测混凝土表面温度
一般规定:混凝土内表温差 T1 一 T2≤25℃对于较厚的混凝土,此温差值可适当放宽。由此可见,即使在炎热的夏季,大体积混凝上在降温阶段要“保温”养护。
经过计算,提出两种养护方案供施工时选择。一种是盖一层塑料薄膜和一层 3cm 厚的防水岩棉被。另一种是蓄水 2cm一 12cm 养护,深度随当时混凝土内外温差增减。前者的优点是保温性能较好,可缩小混凝土内表温差,减慢降温速度,从而有利于混凝土抗裂,但缺点是可能因降温速度过慢而延长养护时间;但如遇环境温度骤降造成混凝土内表温差过大时,较难采取临时加强保温的措施。
实际施工中采用了第一种养护方案,养护效果很好。塑料薄膜很有效地保证了混凝土表面的潮湿,既保证了表层混凝土的强度增长,又使前3周的降温阶段不致出现干燥收缩,还保证了微膨胀剂充分发挥补偿收缩的作用。岩棉被的效果也恰到好处,当混凝土表面温度过高,不利于降温时,局部揭开岩棉被加快降温。下过几场大雨后,岩棉被被水浸透,导热系数增大,使混凝土浇筑后3周的降温速度始终较好地控制在1.30c/d—1.5Oc/d 范围之内。
五、处理好大体积混凝土的后浇带
在建筑施工中,后浇混凝土与先浇混凝土要紧密的结合在一起,形成良好的状态,后浇带主要采取双层钢板网作为主要的模板。钢板网主要敷设在钢支架上,从里开始的第一层主要采用孔眼较大、刚度较大的钢板网,到了第二层可以采用网眼小于石子的钢板网。为了能够有效的防止钢板网出现漏浆,可以在第二层固定胶合板,但是在后浇捣凝土前,要将胶合板拆掉。
六、混凝土浇筑应注意的事项
1、混凝土入模,不得集中倾倒冲击模板或钢筋骨架,当浇筑高度大于2M时,应采用串筒,溜管下料,出料管口至浇筑层的倾落自由高度不得大于1.5M。
2、混凝土必须在5小时内浇筑完毕(从发车时起),为防止混凝土浇筑出现冷缝(冷缝:指上下两层混凝土的浇筑时间间隔超过初凝时间而形成的施工质量缝),两次混凝土浇筑时间不超过1.5小时,交接处用振捣棒不间断的搅动。
3、浇筑过程中,振捣持续时间应使混凝土表面产生浮浆,无气泡,不下沉为止。振捣器插点呈梅花形均匀排列,采用行列式的次序移动,移动位置的距离应不大于40CM。保证不漏振,不过振。
4、浇筑梁板混凝土时,先浇筑梁混凝土,从梁柱节点部位开始,保证梁柱节点部位的振捣密实,在用赶浆法循环向前和板一起浇筑,但不得出现冷缝。
4.1梁柱节点处不同标号(强度等级相差10MPA)的混凝土进行混浇时,先浇筑高标号混凝土,再浇筑低标号混凝土,且始终保持高标号混凝土浇筑高度高于周边低标号混凝土浇筑高度。
4.2加强梁柱节点等钢筋密实处的振捣,振捣采用直径30MM振捣棒,振捣间距为100—200,避免出现混凝土蜂窝等严重质量问题。
5、混凝土浇筑快要完成时,应估算剩余混凝土方量和剩混凝土量,联系搅拌站进行合理调度。
6、混凝土浇筑完成后用刮杠刮平表面,刮平后用毛刷进行拉毛(附拉毛处理:用水泥和混凝土界面处理剂和成水泥砂浆,将以上水泥砂浆通过拉毛滚筒或者笤帚,抹到墙面上,形成刺状突起,干燥后即成拉毛。主要作用是加强粘接能力;现在的毛坯房墙面一般不需要拉毛处理即可贴砖,但要看具体情况,如果墙面比较光滑,则需要做拉毛处理。)
7、混凝土表面进行二次压抹及三次抹压后,及时进行覆盖养。待混凝土终凝后,先洒水充分润湿后,用塑料薄膜进行密封覆盖,并经常检查塑料薄膜表面,但薄膜表面无水珠时,应再洒水。地下3层至地下夹层顶板养护时间为7天,地下1层顶板养护时间为14天。
七、结语
综上所述,施工中应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,对现场进行质量控制,并认真研究大体积混凝土容易出现裂缝的原因,采取有效的控制措施,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,就可以取得较为明显的质量成果。