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        大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

        2009-09-03 09:55:00凌建新
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2009年18期
        關(guān)鍵詞:大體積混凝土質(zhì)量控制裂縫

        凌建新

        摘 要:大體積混凝土的質(zhì)量通病通常有:施工冷縫、泌水現(xiàn)象、表面水泥漿過厚、早期溫度裂縫等幾種類型。其施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于配合比設(shè)計控制、原材料質(zhì)量控制、施工過程質(zhì)量控制以及溫度控制等幾方面。

        關(guān)鍵詞:大體積混凝土;裂縫;質(zhì)量控制

        1 大體積混凝土的質(zhì)量通病

        大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)體積大、承受荷載大、水泥水化熱大、內(nèi)部受力相對復(fù)雜等結(jié)構(gòu)特點。在施工上,結(jié)構(gòu)整體性要求高,一般要求整體澆筑,不留施工縫。這些特點的存在,導(dǎo)致在工程實踐中,大體積混凝土出現(xiàn)其特有的質(zhì)量通病,常有以下幾種類型:

        施工冷縫。因大體積混凝土的混凝土澆筑量大,在分層澆筑中,前后分層沒有控制在混凝土的初凝之前;混凝土供應(yīng)不足或遇到停水、停電及其它惡劣氣候等因素的影響,致使混凝土不能連續(xù)澆筑而出現(xiàn)冷縫。

        泌水現(xiàn)象。上、下澆筑層施工間隔時間較長,各分層之間產(chǎn)生泌水層,它將導(dǎo)致混凝土強度降低、脫皮、起砂等不良后果。

        混凝土表面水泥漿過厚。因大體積混凝土的量大,且多數(shù)是用泵送,因此在混凝土表面的水泥漿會產(chǎn)生過厚現(xiàn)象。

        早期溫度裂縫。在混凝土澆筑后由于早期內(nèi)外溫度差過大(25℃以上)的影響,大體積混凝土?xí)a(chǎn)生兩種溫度裂縫:(1)表面裂縫:大體積混凝土澆筑后水泥的水化熱量大,由于體積大,水化熱聚集在內(nèi)部不易散發(fā),混凝土內(nèi)部溫度顯著升高,而表面散熱較快,這樣形成較大的內(nèi)外溫差,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,而砼的早期抗拉強度很低,因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大,離開表面就很快減弱,因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生,表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。(2)貫穿性裂縫:由于結(jié)構(gòu)溫差較大,受到外界的約束而引起的。當大體積砼澆筑在約束地基(例如樁基)上時,又沒有采取特殊措施降低、放松或取消約束,或根本無法消除約束時易導(dǎo)致拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強度而在約束接觸處產(chǎn)生裂縫,甚至?xí)灤┱麄€表面產(chǎn)生貫穿性裂縫。

        2 混凝土配合比設(shè)計要求

        對混凝土配合比設(shè)計的主要要求是:既要保證設(shè)計強度,又要大幅度降低水化熱;既要使混凝土具有良好的和易性,又要降低水泥和水的用量。所以,施工中應(yīng)選擇合適水泥,減少水泥用量,摻外加劑,控制水灰比。根據(jù)設(shè)計要求,混凝土中摻加水泥用量4%的復(fù)合液,具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能,溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延長到5h左右。嚴格控制骨料級配和含泥量,選用l0~40mm連續(xù)級配碎石,優(yōu)選混凝土施工配合比,根據(jù)設(shè)計強度及泵送混凝土坍落度的要求,經(jīng)試配優(yōu)選。

        3 原材料質(zhì)量控制

        大體積混凝土所選用的原材料應(yīng)注意以下幾點:

        盡量選用低熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥),減少水化熱。但是,水化熱低的礦渣水泥的析水性比其他水泥大,在澆筑層表面有大量水析出。這種泌水現(xiàn)象,不僅影響施工速度,同時影響施工質(zhì)量。混凝土泌水性的大小與用水量有關(guān),用水量多,泌水性大,且與溫度高低有關(guān),水完全析出的時間隨溫度的升高而縮短;此外,還與水泥的成分和細度有關(guān)。所以,在選用礦渣水泥時應(yīng)盡量選擇泌水性的品種,并應(yīng)在混凝土中摻入減水劑。在施工中,應(yīng)及時排出析水或拌制一些干硬性混凝土均勻澆筑在析水處,用振搗器振實后,再繼續(xù)澆筑上一層混凝土。

        在條件許可的情況下,應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力,而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力可部分抵消溫度需變應(yīng)力,減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力,提高混凝土的抗裂能力。

        適當摻加粉煤灰?;炷翐接梅勖夯液?,可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性,減少收縮,降低膠凝材料體系的水化熱,提高混凝土的抗拉強度,抑制堿骨料反應(yīng),減少新拌混凝土的泌水等。

        選擇級配良好的骨料。細骨料宜采用中粗砂,細度模數(shù)控制在2.8~3.0之間,因為使用中砂比用細砂可減少水和水泥的用量。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi),并不得混有有機質(zhì)等雜物,杜絕使用海砂;粗骨料在可泵送情況下,選用粒徑5~20mm連續(xù)級配石子,以減少混凝土收縮變形。

        可以考慮在大體積混凝土中摻加堅實無裂縫、沖洗干凈、規(guī)格為150mm~300mm的大塊石。摻加大塊石不僅減少了混凝土總用量,降低了水化熱,而且石塊本身也吸收了熱量,使水化熱能進一步降低.對控制裂縫有一定好處。

        適當選用高效減水劑和引氣劑,這對減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。

        4 施工質(zhì)量控制

        4.1 加強商品混凝土運輸過程控制

        要求混凝土生產(chǎn)廠家每車出廠時出據(jù)混凝土標號、坍落度、出廠時間、數(shù)量和到達地點的發(fā)料單據(jù)。抵達現(xiàn)場后,由總包派專人按程序驗收,填寫到達時間、混凝土坍落度、目前混凝土有無異常等情況。監(jiān)理人員不定期進行抽檢,如混凝土出現(xiàn)離析,必須進行次攪拌。

        4.2 制定混凝土澆注方案

        大體積混凝土澆注常采用的方法有以下幾種:全面分層。即在第一層全面澆筑完畢后,再回頭澆筑第二層。這種方案適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸不宜太大,施工時從短邊開始,沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段,從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑;分段分層。先從底層開始,澆筑至一定距離后澆筑第二層,如此依次向前澆筑其他各層。這種方案適用于單位時間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少,結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長度較大的工程;斜面分層。要求斜面的坡度不大于1/3,適用于結(jié)構(gòu)的長度大大超過厚度3倍的情況?;炷翉臐仓酉露碎_始,逐漸上移。

        4.3 加強振搗,確保混凝土的密實

        為確?;炷恋木鶆蚝兔軐崳岣呋炷恋目箟簭姸?,要求操作人員加強混凝土的振搗,插點均勻排列,按順序振實不得遺漏,振搗期間距宜取300mm,時間15-30秒為宜,不宜過振,以表面呈現(xiàn)浮漿,平整和不在沉落為準,為了能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙,尚須進行二次振搗以提高混凝土與鋼筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫,增加混凝土的密實度,使混凝土的抗壓強度提高,從而提高混凝土的抗裂性,一般間隔20-30分鐘進行二次復(fù)振,或者是在混凝土經(jīng)振搗后尚能恢復(fù)塑性狀態(tài)的時間。

        4.4 泌水處理與表面處理

        由于大體積混凝土澆筑時泌水較多,上涌的泌水和浮漿順混凝土斜面下流到坑底,再到集水井,然后通過集水井內(nèi)的潛水泵排除基坑外;待混凝土澆至標高時,由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,要求施工方用木蟹抹平,防止表面微小裂縫產(chǎn)生,在初凝前再用鐵搓板壓光,這樣有效的控制混凝土表面龜裂,增加防水抗裂效果。

        5 混凝土溫度控制

        為了降低混凝土的總溫升,減少內(nèi)外溫差,控制混凝土出機溫度和澆筑溫度是一個很重要的措施。對混凝土出機溫度影響最大的是石子及水的溫度,砂次之,水泥的影響較小。因此,具體施工中可采取加冰拌和,砂石料遮陽覆蓋,送管道用草袋包裹灑水降溫等技術(shù)措施。預(yù)埋水管,是降低混凝土澆注溫度的有效措施。冷卻水管大多采用直徑為25mm的薄壁鋼管,按照中心距1.5~3.0m交錯排列,水管上下間距一般也為1.5~3.0m,并通過立管相連接。

        大體積混凝土的養(yǎng)護,可根據(jù)工程的具體情況,采用薄膜加草袋或蓄水的養(yǎng)護方法。在控制內(nèi)外溫差的前提下,應(yīng)盡可能推遲保溫層開始覆蓋的時間。大體積混凝土保溫保濕養(yǎng)護中,應(yīng)對混凝土的內(nèi)表溫度,頂面及底面溫度,室外溫度進行監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對養(yǎng)護措施作出相應(yīng)的調(diào)整,確保溫控指標的要求。溫度測定可采用在每個測溫點上埋設(shè)測溫片。

        參考文獻

        [1]田曉朋.大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及其預(yù)防控制措施.科學(xué)之友,2008年7期.

        [2]劉廣春.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制措施.中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2008年8期.

        [3]周玉選,周燕.淺談大體積混凝土施工的質(zhì)量控制.甘肅科技,2008年13期.

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