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        大體積砼澆筑與溫度裂縫控制措施探討

        2018-10-14 10:11:04王進利
        水能經(jīng)濟 2018年1期
        關鍵詞:控制措施

        王進利

        【摘要】在現(xiàn)代工程建設的不斷發(fā)展下,對于大型結構基礎與主體結構的研究力度也在加大,與此同時,大體積砼以其特有的優(yōu)勢在工程建設中備受關注。由于大體積砼具有體積大等特點,實際澆筑中要面臨多項難題,為此,需要加強對其澆筑階段各項因素的控制,以達到良好的澆筑效果。基于此,本文將對大體積砼澆筑施工以及溫度裂縫控制方法展開討論,以期為業(yè)內(nèi)人士提供參考。

        【關鍵詞】大體積砼;澆筑施工;溫度裂縫;控制措施

        引言:

        當前階段下,大體積砼得到了廣泛的推廣運用,并且在許多工程中都發(fā)揮著重要的作用。在大體積砼運用越來越多的同時,其施工中存在的一些問題也漸漸暴露了出來。因砼自身放熱量比較大,大體積砼在澆筑中形成較大的內(nèi)外溫差,進而導致砼內(nèi)存在較大的溫度應力,這樣就會出現(xiàn)溫度裂縫,裂縫的存在勢必會影響大體積砼的質(zhì)量。因此,需要深入探討大體積砼溫度裂縫的產(chǎn)生原因,并制定對溫度裂縫的控制方法,進而保障大體積砼質(zhì)量。

        一、大體積砼澆筑施工

        1、用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑

        砼采用分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑,砼層間的間隔時間應盡量縮短,必須在前層砼初凝之前,將其次層砼澆筑完畢。層間最長的時間間隔不大于砼的初凝時間。當層間間隔時間超過混凝上的初凝時間,層面應按施工縫處理:(1)消除澆筑表面的浮漿、軟弱砼層及松動的石子,并均勻露出粗骨料;(2)在上層砼澆筑前,應用壓力水沖洗砼表面的污物,充分濕潤,但不得有水;(3)對非泵送及低流動度砼,在澆筑上層砼時,應采取接漿措施。

        2、二次投料及二次振搗

        大量的工程實踐證明,采用二次投料水泥裹砂法和二次振搗法,可提高砼的極限抗拉強度。所謂二次投料水泥裹砂法,即先將水和水泥拌成水泥漿,攪拌時間大約1min,然后加入砂子和石子,攪拌成砼。該法可改善砼內(nèi)部結構,減少砼澆筑入模時的離析現(xiàn)象,節(jié)約水泥達20%,或提高強度15%。

        所謂二次振搗,即對未初凝的砼在振動界限之前進行二次振搗。通過二次振搗可排除砼因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高水平鋼筋的握裹力、豎向鋼筋的抗拔力,增大水密性,提高砼抗壓強度,減少砼內(nèi)部裂縫,防止因砼下沉而出現(xiàn)的裂縫。有關資料證明,采用二次振搗可使水平鋼筋的握裹力增加1/3,豎向鋼筋初始抗拔能力提高100%,28d砼的抗壓強度提高10%~15%。二次振搗關鍵要掌握好二次振搗的時間,該時間為砼經(jīng)振搗后尚能恢復到塑性狀態(tài)的時間,一般又稱為振搗界限。振動界限的判斷方法一般有兩種:一種是將運轉著的振動棒逐漸插入砼中時,砼仍能恢復到塑性狀態(tài),當振動棒拔出時,砼能自動填滿形成的孔洞,而不會在砼中留下孔穴,此時施加二次振搗,時間最為合適;第二種是采用測定貫入阻力值的方法來判斷,國外一般均采用這種方法,即當標準貫入阻力值達到3.5N/mm2以前進行二次振搗,此時不會損傷已成型的砼。二次振搗的具體適宜時間,需根據(jù)水泥品種、用量、砼的坍落度和氣溫等因素決定,一般應控制在砼澆筑后1~3h時間內(nèi)。

        二、大體積砼溫度裂縫控制措施

        1、材料控制

        (1)水泥。結合大體積砼結構的自身特征,應當選用低水化熱的水泥。當假定其外部溫度不發(fā)生變化的條件下,能夠使砼內(nèi)外溫差有效降低,從而控制溫度應力。實際選擇中,還需要對水泥細度進行控制,這樣既能夠降低溫度應力,還可以保證水泥砼早期強度,進而為溫度裂縫的控制提供良好保障。

        (2)礦物摻合料。在施工中,摻入20%~40%的粉煤灰,可取代一部分水泥,從而消減水化熱產(chǎn)生的高溫峰值。另外,粉煤灰還可以優(yōu)化水泥石內(nèi)部結構,提高砼早期強度。

        (3)集料。集料在砼中的體積超過50%,在成型階段是一種導熱介質(zhì),因此,選擇導熱系數(shù)高、熱傳導能力強的集料,可有效降低砼的內(nèi)外溫差T值。另外,集料自身的溫度對水化熱的產(chǎn)生也有一定的影響,集料自身溫度越高,水化熱也就越大。因此,在制備砼時,應根據(jù)當日氣候和集料溫度,對集料進行必要的降溫處理。

        (4)外加劑。在控制大體積砼溫度裂縫時,外加劑應選擇能調(diào)節(jié)砼凝結時間和硬化性能的緩凝劑、減水劑。

        2、養(yǎng)護控制

        對大體積砼進行養(yǎng)護期間,需要充分了解砼性能與施工實際狀況,進而選擇合適的保溫材料及其厚度,進而在砼降溫中維持其表層溫度,有效控制砼內(nèi)表溫差。通常來說,有兩種養(yǎng)護方法較為常用,第一種是在其表面覆蓋一層塑料薄膜后再覆蓋一層約3cm的防水巖棉被,該項方法可以達到良好的保溫效果,縮小砼內(nèi)表溫差并減緩降溫速度,缺點是降溫速度慢、所需養(yǎng)護時間較長;第二種是蓄存2cm-12cm的水進行養(yǎng)護,水的深度可隨砼內(nèi)外溫差進行增減。另外,還應當經(jīng)常對大體積砼表面情況進行巡查,分析是否存在裂縫情況以及裂縫程度會對砼強度產(chǎn)生的影響,當裂縫程度嚴重時需要立即上報,研究處理對策。

        3、溫度監(jiān)測

        (1)砼絕熱溫升的測試。砼絕熱溫升的測試有兩種方法:間接法和直接法。間接法是用水泥的水化熱、水泥用量、砼比熱、砼密度來計算砼絕熱溫升;直接法是用砼絕熱溫升實驗儀直接測定砼絕熱溫升。直接法的測定結果比較準確,但實驗設備與過程十分復雜,因此在大型工程中較為常用,在中小型工程中受到條件限制,采用間接法便可。

        (2)砼澆筑溫度的監(jiān)測。監(jiān)測砼澆筑時的溫度,保證澆筑溫度不要超過控制標準,以便控制砼澆筑后的溫度升高峰值。同時,也包括對砼攪拌、運輸過程中溫度的監(jiān)測和砼原材料溫度的監(jiān)測。

        (3)養(yǎng)護過程中的溫度監(jiān)測一般監(jiān)測澆筑后砼內(nèi)部、表面、底部的溫度和環(huán)境氣溫的變化情況,用來控制砼的降溫速度和內(nèi)外部溫差(一般要求溫差ΔT≯25℃),也可用來進一步計算砼中的溫度應力,確定砼的抗拉強度是否大于此時砼中產(chǎn)生的拉應力,保證對裂縫的控制。

        結語:

        大體積砼施工溫度裂縫是影響大體積砼質(zhì)量的重要因素之一,但是可以采用有效手段對其進行控制。為了實現(xiàn)對大體積砼溫度裂縫的控制,需要明確溫度裂縫的產(chǎn)生原因,并通過在其施工中,對施工材料、施工工藝以及養(yǎng)護等方面進行控制,規(guī)范技術要點,并加強整個階段的溫度檢測控制,這樣便可以在很大程度上避免溫度裂縫的產(chǎn)生,保障大體積砼施工質(zhì)量。

        參考文獻:

        [1]李一蕓.大體積砼裂縫成因及控制技術措施[J].安徽冶金科技職業(yè)技術學院學報,2010(3)

        [2]項發(fā)強.研究大體積砼的施工技術及防裂縫措施[J].四川水泥.2017(10)

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