建筑工程大體積混凝土溫控措施及施工技術的探討論文

　　摘 要:大體積混凝土已廣泛應用于建筑工程之中,對大體積混凝土的理論研究也很深入,但施工標準的制定還有些滯后。目前的設計、施工、驗收標準對建筑工程大體積混凝土的要求很少,文章就建筑工程大體積混凝土溫控措施及相關施工技術做了一些初步的探討。

　　關鍵詞:大體積混凝土;溫控;施工技術

　　大體積混凝土是指現(xiàn)場澆筑混凝土結(jié)構(gòu)的幾何尺寸較大,且必須采取技術措施以避免水泥水化熱及體積變化引起的裂縫。城市建設的不斷發(fā)展與科學技術的不斷進步,極大推動了高層以及超高層建筑和許多特殊建筑物的出現(xiàn),這些建筑基礎工程大都采用體積龐大的混凝土結(jié)構(gòu),大體積混凝土已大量應用在工業(yè)與民用建筑中。

　　大體積混凝土的溫度檢測和控制貫穿于施工的全過程。溫度監(jiān)測和溫度控制是相互聯(lián)系、相互配合的。在施工中宜采用信息化的施工方法,溫度監(jiān)測的數(shù)據(jù)要及時反饋,以進行溫度控制,采取溫度控制的措施后,又要根據(jù)溫度監(jiān)測的數(shù)據(jù)判斷溫度控制的效果。

　　1 大體積混凝土的澆筑與養(yǎng)護溫控技術

　　1.1 分層連續(xù)澆筑法是目前大體積混凝土施工中普遍采用的方法

　　分層連續(xù)澆筑優(yōu)點:①便于振搗,易保證混凝土的澆筑質(zhì)量;②可利用混凝土層面散熱,對降低大體積混凝土澆筑塊的溫升有利。

　　1.2 大體積混凝土溫度控制的參數(shù)

　　(1)混凝土的澆筑溫度不宜超過28℃。

　　(2)混凝土內(nèi)部與表面的溫度之差不宜超過25℃,混凝土的溫度驟降不應超過10℃。

　　1.3 每次混凝土澆筑完畢后,應及時按溫控技術措施的要求進行保溫養(yǎng)護

　　(1)鋪設完保溫層之后,根據(jù)實際情況選取保溫材料進行覆蓋,塑料薄膜、麻袋、草簾、土、砂等都可作為保溫材料,要經(jīng)過計算確定保溫層的總厚度。

　　(2)大體積混凝土澆筑完成并其收水后,外露表面可選用塑料薄膜、養(yǎng)護紙以及噴涂養(yǎng)護液等保溫材料。有的保溫材料配合使用能取得良好效果,比如塑性薄膜和浸濕的吸水性織物(麻袋、帆布等)配合,可使混凝土中的水分得以保持,并使其表面水分均勻分布,避免流淌水產(chǎn)生的混凝土表面斑紋。

　　(3)在晝夜溫差大的地區(qū)以及特殊惡劣天氣頻發(fā)的地區(qū),施工現(xiàn)場應準備充分的保溫材料,同時要依照氣溫變化趨勢和混凝土內(nèi)溫度監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整保溫層的厚度。

　　(4)根據(jù)溫度監(jiān)測的結(jié)果,若混凝土內(nèi)部升溫較快,表面保溫效果不好,混凝土內(nèi)部與表面溫度之差有可能超過控制值時,應及時增加保溫層厚度。

　　(5)當混凝土內(nèi)部與表面溫度之差小于20℃時,即可逐層拆除保溫層。但要保證混凝土內(nèi)部與表面溫度之差不超過控制值。當混凝土內(nèi)部與環(huán)境溫度之差接近內(nèi)部與表面溫度控制值時,即可全部撤掉保溫層。冬期施工時,保溫養(yǎng)護的時間要保證混凝土在受凍前能夠達到受凍臨界強度,并要冷卻到5℃時,方可全部撤掉保溫層。

　　(6)大體積混凝土基礎,也可蓄水養(yǎng)護保溫。蓄水深度一般10 mm~30 mm左右,可根據(jù)蓄水深度在四周砌磚墻表面抹防水砂漿或用黏土筑成小埂,并設進出水管。通過調(diào)整蓄水深度控制溫度。

　　1.4 降低大體積混凝土澆筑溫度的措施

　　(1)降低骨料、拌和用水的溫度,通常采取以下措施:①噴水霧進行骨料預冷,其效果也較好。但要有排水措施,使骨料含水量保持穩(wěn)定。②選定低溫地下水或自來水,也可用冰水。水溫控制在5℃~10℃時,其降溫效果更為顯著。③炎夏搭棚遮陽,將骨料放在涼棚內(nèi)2 d~3 d后使用,可使骨料溫度相對曝曬溫度降低2℃~4℃,成品骨料堆高6 m~8 m,并保持足夠的儲備,通過底部和地垅取料可取得同樣效果。

　　(2)可充分利用低溫季節(jié)和夜間進行澆筑,以降低澆筑溫度,減少溫控費用。夏季的溫度較高,白晝期間要加快混凝土的澆筑速度,同時縮短混凝土日光暴曬時長,減少暴露的面積,降低混凝土拌和物因吸收太陽光造成的溫升;夜間在不形成“冷縫”的前提下,盡可能延緩混凝土的入倉覆蓋速度,以便早期水化熱散發(fā)。

　　(3)當夏季溫度較高時,混凝土泵管上可覆蓋草等材料,并經(jīng)常噴水保持濕潤,以較少混凝土拌和物因運輸而造成的溫度回升。

　　2 防止大體積混凝土裂縫的溫控技術措施

　　對于大體積混凝土,由于水泥水化熱引起混凝土澆筑內(nèi)部溫度和溫度應力劇烈變化,是導致發(fā)生裂縫的主要原因。因此,如何控制溫度是重中之重。

　　2.1 混凝土的溫升控制

　　在降溫階段,降溫和水分蒸發(fā)等原因會使大體積混凝土結(jié)構(gòu)形成收縮,加之存在的外約束不能自由變形而產(chǎn)生溫度應力。控制水泥水化熱引起的溫升,可以減小降溫溫差,它對降低溫度應力有很好作用,同時防止產(chǎn)生溫度裂縫�；炷�土升溫的熱源是水泥水化熱,為控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)因水泥水化熱而產(chǎn)生的溫升,要選用中低熱的水泥品種,并盡量降低水泥用量,大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工選用325#、425#礦渣硅酸鹽水泥,實驗統(tǒng)計結(jié)果顯示可使水化熱量減少超過20%。

　　2.2 摻加粉煤灰及其他外加劑

　　長期實踐表明,在混凝土內(nèi)摻入粉煤灰,可以改善混凝土黏塑性,因為粉煤灰具有一定活性,可替代部分水泥,另外粉煤灰顆粒呈球形,能發(fā)揮“滾珠效應”起到潤滑的作用,該措施能增加泵送混凝土施工要求的0.315 mm以下的細粒含量,改善混凝土可泵性,降低混凝土水化熱。為滿足送到現(xiàn)場的混凝土具有一定坍落度,僅依靠增加單位水泥用量,會浪費水泥,加劇混凝土的收縮,會使水化熱增大,引發(fā)混凝土開裂。必須選擇適當?shù)耐饧觿�。木質(zhì)素磺酸鈣是一種陰離子表面活性劑,對水泥顆粒有明顯的分散效應,并能使水的表面張力降低而引起加氣作用。在混凝土中摻入一定比重的木質(zhì)素磺酸鈣,可改善混凝土的和易性,又可降低拌和水,節(jié)約水泥水量,降低水化熱。目前,許多新型的減低收縮劑已經(jīng)在廣泛使用。

　　2.3 利用混凝土的后期強度

　　長期實踐得知,單位體積混凝土水泥使用量,每變化10 kg,混凝土溫度會因水泥水化熱相應變動1℃。為控制混凝土溫升,降低溫度應力,極大程度避免溫度裂縫,結(jié)合實際,可采用f 45、f 60或f 90替代f 28作為混凝土設計強度,單位統(tǒng)計混凝土水泥使用量可大幅減少,混凝土的水化熱溫升也隨之大幅降低。

　　2.4 粗細骨料選擇

　　為達到工程要求,充分發(fā)揮水泥效用,粗骨料應達到最佳的最大粒徑。建筑工程的大體積鋼筋混凝土,粗骨料的規(guī)格與結(jié)構(gòu)物的配筋間距、模板形狀以及混凝土澆筑工藝等有很大關系,自然連續(xù)級配的粗骨料配制混凝土和易性好,經(jīng)濟用量能達到較好抗壓強度,可作為首選。要根據(jù)施工狀況,選用粒徑大、級配良好的石子,同時優(yōu)化級配設計,做好攪拌、澆注以及振搗工作。粗骨料中針、片狀顆粒按重量計不超過15%為宜,細骨料采用中、粗砂較好,可降低混凝土溫升并減少收縮。泵送混凝土輸送過程中,級配設計要考慮砂率大小,砂率過大對混凝土強度產(chǎn)生影響,滿足可泵性的條件下,盡可能的降低砂率。此外,砂、石的含泥量必須嚴格控制,砂、石的含泥量若超過規(guī)定,不僅會增加混凝土的收縮,同時也會降低混凝土抗拉強度,對混凝土的抗裂十分不利,要不斷探索,將石子和砂的含泥量控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。

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