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[摘 要]为了能够更好控制建筑工程的施工质量,必须对大体积混凝土的施工技术有更为深加的认识。本文结合笔者多年的工程经验,并以会议展览中心工程作为应用背景,针对大体积混凝土施工技术进行探讨,分析大体积混凝土工程质量的控制措施。
[关键词]大体积 混凝土 施工技术 质量控制
中图分类号:TV544+.91 文献标识码:TV 文章编号:1009―914X(2013)25―0519―01
0、前言
近几年来,随着我国房地产行业的猛迅发展,大型建筑的数量日益增加,然而大体积混凝土施工技术的应用也因此越来越广泛。采用这种大体积混凝土的结构,由于水泥在水化的过程当中会释放出水化热,从而使混凝土的内部温度增加,导致混凝土的内部与外部产生温度差异,就会相应的温度应力和收缩应力。
一、建筑概况
某会议展览中心用地总面积达220,565平方米,地下一层,地上五层,其建筑面积为255,615 平方米,建筑的总高度高达60m,总投资为28亿元。会展中心的主要功能为展览会议,并兼顾与展览会议相关的演示、展示、集会、表演等其它功能,是一座符合国际标准的超大型展览建筑,中心的地上建筑物分两个组成部分,一个在东西方向上纵向展开、而在南北方向横跨基地全长;另一个“悬浮”于展览中心之上、进行纵向展开、作为会议中心的建筑体。会议中心的长度大约是展览中心的2/3。
二、原材料的选用
1、水泥
在大体积混凝土的施工过程当中,由于水泥水化热所产生的升温较高、降温的幅度较大,容易导致温度裂缝的产生。所以在调配大体积混凝土的时候,在能够满足耐久性和强度的前提下,应该尽可能选择低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥。因为大体积混凝土的工程量较大,水泥的用量也很大,所以在水泥进场的时候要加强对其的检验工作,以确保水泥的质量,并尽可能地降低单位体积大体积混凝土的水泥用量;从而降低混凝土的水化热,把混凝浇筑以后的内外温差以及降温的速度控制在正常的范围内。
2、粗骨料
鹅卵石和碎石都可以采用,应该采取连续的级配。在大体积混凝土内的配筋间距一般都大于100毫米,而且在大数情况下都采用泵送混凝土,泵管的直径应为150毫米。卵石的最大粒径应为50毫米,碎石的最大粒径应为40毫米。增大粗骨料的粒径可以减少水泥的使用量,从而减少混凝土在配制过程中所产生的水化热,而且混凝土的泌水量和收缩也会随之而减少。
3、细骨料
应该选用中砂或者是粗砂,其细度模数应该保持在2.70至3.10之间。与采用细砂相比较,使用中砂或者粗砂,每立方米的混凝土中可以减少25到35KG的水泥用量。
4、掺合料
根据国内大量的试验得知,如果在混凝土中掺入粉煤灰以后,这些粉煤灰不但能够代替大量的水泥,而且还因为粉煤灰呈球形的原因而对混凝土起到润滑的作用,从而大大地改善了混凝土的可泵性和工作性,而且还可以大大地降低水泥的水化热。掺入粉煤灰的量应为水泥用量的15%至20%。
5、外加剂
为了减缓水泥早期的水化热以及增强混凝土易和性,应该在混凝土中适当地加入一定量的缓凝型减水剂。应该把混凝土的初凝时间尽量控制在5小时,而终凝时间应该在12小时内。
三、控制好混凝土的出机温度及其浇筑时的温度
为减少混凝土的温升,减少混凝土的内、外部温差,应该把握好混凝土的出机温度和浇筑时的温度,做好相应的控制措施。
(1)出机温度的控制
石子的比热只有0.8左右,而每立米混凝土中有40%都是石子;水的比热比较大,但每立米混凝土中只有6%左右的水;所以石子和水对混凝土出机温度的影响较大,随后就是砂子的温度,水泥对出机温度的影响最小。当外界的环境温度较高时,为了避免太阳光的直接照射,应在砂石堆的上方设置遮阳棚,并喷洒冷进行降温。可以在水中加入冰块,把水的温度控制在5摄氏度左右。用冰量可按以下公式进行计算:
P=7.5+1.125(tw-10)
其中P为用冰率,表对冰水的百分率;tw为降温之前的水温,单位,℃
混凝土的出机温度控制在18至20℃之间比较适合。
(2)浇筑温度的控制
把混凝土从搅拌机中倒出来以后,经运输、泵送以及振捣等一列系工程以后的温度称为混凝土的浇注温度。为了降低混凝土的最高温升,从而减少混凝土的内、外部温差,可以采取以下两点措施:①提高混凝土的施工速度,尽可能地在低温或者是夜间进行施工;②因为冷量的损失对浇注过程的影响较大,所以要加快运输的速度,加快浇筑,尽量缩短浇筑的时间。
四、大体积混凝土的施工措施
(一)混凝土的振捣
在混凝土的硬化过程中所产生的微裂缝是受多种因素共同作用的结果。为了减少或者避免的裂缝的产生,应该适当地降低混凝土的水灰比,减少水的用量,在浇筑的时候加强混凝土的振捣,这样还可以避免在浇筑过程中出现跑浆的现象。二次振捣可以使混凝土拌合物重新液化,消除了钢筋以及粗骨料周围的水膜,从而让这些水份与其周围的砂浆再次被搅拌均匀,同时也可以将那些尚未水化的水泥颗粒被打散,使其得到充分的水化。
(二)对混凝土时行养护
对大体积混凝土的表面进行保温,并对其进行适度的湿润养护,这是确保混凝土内、外温差能够控制在25℃内的一项重要措施。一般情况下可以采用一层塑料膜两层草的方式进行保温和湿润养护。从而让混凝土的表面能够遥保持较高的温度,减少混凝土表面热量的损失,延长其散热的时间,使得内、外的温差小于25℃,防止温度裂缝的产生。
(三)对超厚混凝土的养护
当混凝土的底板超过2.5时,混凝土内部的热量就会很难散发出去,如果使用单纯的保温养护措施,难使保证混凝土的内、外部温差控制在25℃以内,所以要在混凝土的内部设置一定数量的冷却管道,通过管道内的循环冷却水来改善混凝土内部的散热问题,加快散热的速度,缩短工期,而且还可以达到控制混凝土内外温差的目的,以防止因温度应力使混凝土产生裂缝。
五、测温控制
(一)测温制度
当混凝土的温度处于上升阶段时,每隔2到4小时进行一次测试;当混凝土温度处于下降阶段时,应每隔8小时进行一次测试,同时也要对大气温度进行测试。在测试的过程当中,如果发现内外温差超过了25℃,应该及时加强保温措施,延迟保温材料的拆除工作,以防因温度应力而产生裂缝。
(二)测温点的布置
沿浇筑的高度方向,应在混凝土的底部、中部以及表面均设有测温点。垂直测温点之间的间距应为500至800毫米;在水平方向的测温点应设于混凝土的边缘和中间,间距应设为2.5至5米。每一个测温孔只可以反映一个点上的数据。
六、结束语
对于大体积混凝土来说,在一般情况下都不会很快加增结构荷载,所以要对混凝土的中后期强度充分地利用,在材料上要尽可能地选用低水化热的水泥,加入粉煤灰,粗细骨料良好配级,并加入缓凝型减水剂,采用表面铺设薄膜和内部冷却环水的方法对混凝土进行养护,确保混凝土在整个水化过程中的内外温差控制在25℃以内。保证施工工艺的可行性,严格施工管理,确保工程质量。
参考文献
[1] 大体积混凝土施工技术质量控制要点探讨。《城市经济》2011年第7期。
[2] 对大体积混凝土抗裂施工技术的探讨。 《城市经济》2011年第7期。
[3] 高安平,大体积混凝土基础承台温度裂缝控制[j],福建建材,2006。
[关键词]大体积 混凝土 施工技术 质量控制
中图分类号:TV544+.91 文献标识码:TV 文章编号:1009―914X(2013)25―0519―01
0、前言
近几年来,随着我国房地产行业的猛迅发展,大型建筑的数量日益增加,然而大体积混凝土施工技术的应用也因此越来越广泛。采用这种大体积混凝土的结构,由于水泥在水化的过程当中会释放出水化热,从而使混凝土的内部温度增加,导致混凝土的内部与外部产生温度差异,就会相应的温度应力和收缩应力。
一、建筑概况
某会议展览中心用地总面积达220,565平方米,地下一层,地上五层,其建筑面积为255,615 平方米,建筑的总高度高达60m,总投资为28亿元。会展中心的主要功能为展览会议,并兼顾与展览会议相关的演示、展示、集会、表演等其它功能,是一座符合国际标准的超大型展览建筑,中心的地上建筑物分两个组成部分,一个在东西方向上纵向展开、而在南北方向横跨基地全长;另一个“悬浮”于展览中心之上、进行纵向展开、作为会议中心的建筑体。会议中心的长度大约是展览中心的2/3。
二、原材料的选用
1、水泥
在大体积混凝土的施工过程当中,由于水泥水化热所产生的升温较高、降温的幅度较大,容易导致温度裂缝的产生。所以在调配大体积混凝土的时候,在能够满足耐久性和强度的前提下,应该尽可能选择低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥。因为大体积混凝土的工程量较大,水泥的用量也很大,所以在水泥进场的时候要加强对其的检验工作,以确保水泥的质量,并尽可能地降低单位体积大体积混凝土的水泥用量;从而降低混凝土的水化热,把混凝浇筑以后的内外温差以及降温的速度控制在正常的范围内。
2、粗骨料
鹅卵石和碎石都可以采用,应该采取连续的级配。在大体积混凝土内的配筋间距一般都大于100毫米,而且在大数情况下都采用泵送混凝土,泵管的直径应为150毫米。卵石的最大粒径应为50毫米,碎石的最大粒径应为40毫米。增大粗骨料的粒径可以减少水泥的使用量,从而减少混凝土在配制过程中所产生的水化热,而且混凝土的泌水量和收缩也会随之而减少。
3、细骨料
应该选用中砂或者是粗砂,其细度模数应该保持在2.70至3.10之间。与采用细砂相比较,使用中砂或者粗砂,每立方米的混凝土中可以减少25到35KG的水泥用量。
4、掺合料
根据国内大量的试验得知,如果在混凝土中掺入粉煤灰以后,这些粉煤灰不但能够代替大量的水泥,而且还因为粉煤灰呈球形的原因而对混凝土起到润滑的作用,从而大大地改善了混凝土的可泵性和工作性,而且还可以大大地降低水泥的水化热。掺入粉煤灰的量应为水泥用量的15%至20%。
5、外加剂
为了减缓水泥早期的水化热以及增强混凝土易和性,应该在混凝土中适当地加入一定量的缓凝型减水剂。应该把混凝土的初凝时间尽量控制在5小时,而终凝时间应该在12小时内。
三、控制好混凝土的出机温度及其浇筑时的温度
为减少混凝土的温升,减少混凝土的内、外部温差,应该把握好混凝土的出机温度和浇筑时的温度,做好相应的控制措施。
(1)出机温度的控制
石子的比热只有0.8左右,而每立米混凝土中有40%都是石子;水的比热比较大,但每立米混凝土中只有6%左右的水;所以石子和水对混凝土出机温度的影响较大,随后就是砂子的温度,水泥对出机温度的影响最小。当外界的环境温度较高时,为了避免太阳光的直接照射,应在砂石堆的上方设置遮阳棚,并喷洒冷进行降温。可以在水中加入冰块,把水的温度控制在5摄氏度左右。用冰量可按以下公式进行计算:
P=7.5+1.125(tw-10)
其中P为用冰率,表对冰水的百分率;tw为降温之前的水温,单位,℃
混凝土的出机温度控制在18至20℃之间比较适合。
(2)浇筑温度的控制
把混凝土从搅拌机中倒出来以后,经运输、泵送以及振捣等一列系工程以后的温度称为混凝土的浇注温度。为了降低混凝土的最高温升,从而减少混凝土的内、外部温差,可以采取以下两点措施:①提高混凝土的施工速度,尽可能地在低温或者是夜间进行施工;②因为冷量的损失对浇注过程的影响较大,所以要加快运输的速度,加快浇筑,尽量缩短浇筑的时间。
四、大体积混凝土的施工措施
(一)混凝土的振捣
在混凝土的硬化过程中所产生的微裂缝是受多种因素共同作用的结果。为了减少或者避免的裂缝的产生,应该适当地降低混凝土的水灰比,减少水的用量,在浇筑的时候加强混凝土的振捣,这样还可以避免在浇筑过程中出现跑浆的现象。二次振捣可以使混凝土拌合物重新液化,消除了钢筋以及粗骨料周围的水膜,从而让这些水份与其周围的砂浆再次被搅拌均匀,同时也可以将那些尚未水化的水泥颗粒被打散,使其得到充分的水化。
(二)对混凝土时行养护
对大体积混凝土的表面进行保温,并对其进行适度的湿润养护,这是确保混凝土内、外温差能够控制在25℃内的一项重要措施。一般情况下可以采用一层塑料膜两层草的方式进行保温和湿润养护。从而让混凝土的表面能够遥保持较高的温度,减少混凝土表面热量的损失,延长其散热的时间,使得内、外的温差小于25℃,防止温度裂缝的产生。
(三)对超厚混凝土的养护
当混凝土的底板超过2.5时,混凝土内部的热量就会很难散发出去,如果使用单纯的保温养护措施,难使保证混凝土的内、外部温差控制在25℃以内,所以要在混凝土的内部设置一定数量的冷却管道,通过管道内的循环冷却水来改善混凝土内部的散热问题,加快散热的速度,缩短工期,而且还可以达到控制混凝土内外温差的目的,以防止因温度应力使混凝土产生裂缝。
五、测温控制
(一)测温制度
当混凝土的温度处于上升阶段时,每隔2到4小时进行一次测试;当混凝土温度处于下降阶段时,应每隔8小时进行一次测试,同时也要对大气温度进行测试。在测试的过程当中,如果发现内外温差超过了25℃,应该及时加强保温措施,延迟保温材料的拆除工作,以防因温度应力而产生裂缝。
(二)测温点的布置
沿浇筑的高度方向,应在混凝土的底部、中部以及表面均设有测温点。垂直测温点之间的间距应为500至800毫米;在水平方向的测温点应设于混凝土的边缘和中间,间距应设为2.5至5米。每一个测温孔只可以反映一个点上的数据。
六、结束语
对于大体积混凝土来说,在一般情况下都不会很快加增结构荷载,所以要对混凝土的中后期强度充分地利用,在材料上要尽可能地选用低水化热的水泥,加入粉煤灰,粗细骨料良好配级,并加入缓凝型减水剂,采用表面铺设薄膜和内部冷却环水的方法对混凝土进行养护,确保混凝土在整个水化过程中的内外温差控制在25℃以内。保证施工工艺的可行性,严格施工管理,确保工程质量。
参考文献
[1] 大体积混凝土施工技术质量控制要点探讨。《城市经济》2011年第7期。
[2] 对大体积混凝土抗裂施工技术的探讨。 《城市经济》2011年第7期。
[3] 高安平,大体积混凝土基础承台温度裂缝控制[j],福建建材,2006。