二級建造師建筑工程知識:大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施
1、大體積混凝土配合比設計
1)原材料選用。
?、偎啵河捎谒嗟挠昧恐苯佑绊懼?zhù)水化熱的多少及混凝土溫升,大體積混凝土應選用水化熱較低的水泥,如低熱礦渣硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥等,并盡可能減少水泥用量。
?、诩毠橇希阂瞬捎芒騾^中砂,因為使用中砂可減少水及水泥的用量。
?、鄞止橇希涸诳杀盟颓闆r下,選用粒徑5-20mm連續級配石子,以減少混凝土收縮變形。
?、芎嗔浚涸诖篌w積混凝土中,粗細骨料的含泥量是要害問(wèn)題,若骨料中含泥量偏多,不僅增加了混凝土的收縮變形,又嚴重降低了混凝土的抗拉強度,對抗裂的危害性很大。因此,骨料必須現場(chǎng)取樣實(shí)測,石子的含泥量控制在1%以?xún)?,砂的含泥量控制?%以?xún)取?/p>
?、輷胶狭希簯锰砑臃勖夯壹夹g(shù)。在混凝土中摻用的粉煤灰不僅能夠節約水泥,降低水化熱,增加混凝土和易性,而且能夠大幅度提高混凝土后期強度,推移溫升峰值出現時(shí)間。
2)減水劑的使用。采用減水劑,如SF一1緩凝高效減水劑;膨脹劑采用廣泛使用的U型膨脹劑,如無(wú)水硫鋁酸鈣(C4S)或硫酸鋁(Al2(SO4)),試驗表明在混凝土添加了膨脹劑之后,混凝土內部產(chǎn)生的膨脹應力可以抵消一部分混凝土的收縮應力,相應地提高混凝土抗裂強度。
2、溫控措施及施工現場(chǎng)控制
1)溫度預測分析。根據現場(chǎng)混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養護方案,采用計算機仿真技術(shù)對混凝土施工期溫度場(chǎng)及溫差進(jìn)行計算機模擬動(dòng)態(tài)預測,提供結構沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化情況,制定混凝土在施工期內不產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標準及進(jìn)行保溫養護優(yōu)化選擇。
2)混凝土澆筑方案。采用延緩溫差梯度與降溫梯度的措施,在澆筑前經(jīng)詳細計算安排分塊、分層澆筑次序、流向、澆筑厚度、寬度、長(cháng)度及前后澆筑的搭接時(shí)間;控制混凝土入模溫度并加強振搗,嚴格控制振搗時(shí)間,移動(dòng)距離和插入深度,保證振搗密實(shí),嚴防漏振及過(guò)振,確?;炷辆鶆蛎軐?shí);做好現場(chǎng)協(xié)調、組織管理,要有充足的人力、物力,保證施工按計劃順利進(jìn)行,保證混凝土供應,確保不留冷縫;澆筑后對大體積混凝土表面較厚的水泥漿進(jìn)行必要的處理(一般澆筑后3~4h內初步用水長(cháng)刮尺刮平,初凝前用鐵滾筒碾壓兩遍,再用木抹子搓平壓實(shí))以控制表面龜裂;混凝土澆灌完及拆模后,立即采取有效的保溫措施并按規定覆蓋養護。
3)混凝土溫度監測。在混凝土內部及外部設置溫度測點(diǎn),并且設置保溫材料溫度測點(diǎn)及養護水溫度測點(diǎn),現場(chǎng)溫度監測數據由數據采集儀自動(dòng)采集并進(jìn)行整理分析,每一測點(diǎn)的溫度值及各測位中心測點(diǎn)與表層測點(diǎn)的溫差值,作為研究調整控溫措施的依據,防止混凝土出現溫度裂縫。
4)溫度應力檢測。為反映溫控效果可在少數混凝土層中埋設應變計進(jìn)行溫度應力檢測,應變計沿水平方向布置,檢測水平向應力分量。
5)通水冷卻。采用薄壁鋼管在一些混凝土澆筑分層中布設冷卻水管,冷卻水管使用前進(jìn)行試水,防止管道漏水、阻塞,根據混凝土內部溫度監測,控制冷卻水管進(jìn)水流量及溫度。
3、構造設計上采取的防裂措施
1)設計合理的結構形式,減少工程數量,降低水化熱。如可根據懸索橋錨碇受力特點(diǎn),設計挖空非關(guān)鍵受力部分混凝土體積,利用土方壓重方案,減少混凝土結構體積。
2)充分利用混凝土在基坑有側限條件,在混凝土中摻加微膨脹劑,使其在基坑約束下成一定的預壓力,補償混凝土內部溫度、收縮產(chǎn)生的拉應力,從而有效的避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。
3)大體積混凝土體積龐大,施工周期一般較長(cháng),依據結構受力情況(如懸索橋錨碇受力是逐步參與的,施工期僅承受自重和施工過(guò)程產(chǎn)生的次應力,此階段受力不足其最終受力的30%),可合理的確定混凝土評定驗收齡期,打破正常標準28d的評定驗收齡期,改為60d或更多天,評定驗收齡期充分考慮混凝土的后期強度,從而減低設計標號,達到減少混凝土水泥用量,降低水化熱的目的。
4)由于邊界存在約束才會(huì )產(chǎn)生溫度應力,采用改善邊界約束的構造設計,如遇有約束強的巖石類(lèi)地基、較厚的混凝土墊層時(shí),可在接觸面上設滑動(dòng)層來(lái)減少溫度應力。在外約束的接觸面上全部設滑動(dòng)層,則可大大減弱外約束。
5)在設計構造方面還應重視合理配筋對混凝土結構抗裂的有益作用??刹扇≡雠錁嬙熹摻睿ㄅ浣顟M可能采用小直徑、小間距,全截面含筋率控制在0.3%~0.5%之間)、在混凝土表面增設金屬擴張網(wǎng)等有效措施,有效地提高混凝土抗裂性能。
