大體積混凝土施工工學(xué)論文

　　[摘要]近些年,我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷提高,對基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度的不斷加大,我國的大型、特大型工程日益增多,大體積混凝土工程也越來越多。本文從大體積混凝土的界定著手,介紹了大體積混凝土施工的施工工藝,闡述了大體積混凝土的施工技術(shù)。

　　[關(guān)鍵詞]大體積混凝土 施工工藝 澆筑

　　一、大體積混凝土的概念

　　大體積混凝土指的是最小斷面尺寸大于1 m以上,施工時(shí)必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施妥善處理水化熱引起的混凝土內(nèi)外溫度差,合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開展的混凝土結(jié)構(gòu)。其施工特點(diǎn)是:整體性要求比較高,要求連續(xù)澆筑;結(jié)構(gòu)的體量較大,澆筑混凝土后形成較大的內(nèi)外溫差和溫度應(yīng)力。大體積混凝土工程結(jié)構(gòu)較厚,體形較大、鋼筋較密,混凝土數(shù)量較多,施工條件較為復(fù)雜,施工技術(shù)要求高,必須同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性要求。另外,還存在如何控制和防止溫度應(yīng)力,變形裂縫產(chǎn)生等問題。隨著大體積混凝土施工技術(shù)不斷地提高,高質(zhì)量的施工技術(shù)也成為社會(huì)發(fā)展的必然要求。隨著生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力的不斷提高,建設(shè)領(lǐng)域的逐漸擴(kuò)大,大體積混凝土逐漸應(yīng)用于大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。但是,由于混凝土內(nèi)部蓄熱量大,溫度應(yīng)力增大,使得混凝土裂縫的控制問題成為設(shè)計(jì)及施工中的一個(gè)急需解決的重大問題。

　　二、施工準(zhǔn)備工作

　　需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作,才能保證基礎(chǔ)底板大體積混凝土順利施工。

　　1.施工材料的選擇

　　(1)水泥:考慮普通水泥水化熱較高,特別是應(yīng)用到大體積混凝土中,大量水泥水化熱不易散發(fā),在混凝土內(nèi)部溫度過高,與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)表面拉應(yīng)力超過早期混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫,因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥,標(biāo)號為42.5級,通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能,提高混凝土的抗?jié)B能力。

　　(2)粗骨料:采用碎石,粒徑5～25mm,含泥量不大于1,選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土,和易性較好,抗壓強(qiáng)度較高,同時(shí)可以減少用水量及水泥用量,從而使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升。

　　(3)細(xì)骨料:采用中砂,山砂(45%)+人工砂(55%),平均粒徑大于0.5mm,含泥量不大于5,選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右,同時(shí)相應(yīng)減少水泥用量,使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升,并可減少混凝土收縮。

　　(4)摻合料:根據(jù)國內(nèi)外大量試驗(yàn)資料和工程實(shí)踐,混凝土中摻入粉煤灰后,不僅能代替大部分水泥,而且由于粉煤灰顆粒呈球形起潤滑作用,可大大改善混凝土的工作性和可泵性,可明顯地降低混凝土水化熱。為了減少水泥用量,可摻入水泥用量15%～20%的II級粉煤灰取代10%～15%的水泥。

　　(5)外加劑:為了滿足混凝土的和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求,宜在混凝土摻人適量的緩凝型減水劑�；炷�土初凝時(shí)間控制在5h,終凝時(shí)間在12h為宜。此外,可加入微膨脹劑。它通過水泥水化過程中產(chǎn)生膨脹水化物——水化硫鋁酸鈣,使混凝土產(chǎn)生適度膨脹。具有填充孔隙,切斷連通毛細(xì)孔道的應(yīng)用,從而提高抗?jié)B性能和抗裂縫性能。目前常用的微膨脹是UEA。

　　2.混凝土配合比

　　(1)混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)盡量利用混凝土60d或90d的后期強(qiáng)度,以滿足減少水泥用量和水化熱的要求。但必須征得設(shè)計(jì)單位的同意和滿足施工荷載的要求。

　　(2)混凝土配合比應(yīng)提高試配確定。按照國家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》及《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　(3)粉煤灰采用外摻法時(shí)僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應(yīng)考慮到水泥的供應(yīng)情況,以滿足施工的要求。

　　三、混凝土的澆筑

　　澆筑時(shí)除應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外,還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響,常采用的方法有以下幾種:

　　1.全面分層。即在第一層全面澆筑完畢后,再回頭澆筑第二層,此時(shí)應(yīng)保證第一層混凝土還未初凝,如此逐層連續(xù)澆筑,直至完工為止。采用這種方案,適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸一般不宜太大,施工時(shí)從短邊開始,沿長邊推進(jìn)比較合適。必要時(shí)可分成兩段,從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn)行澆筑。

　　2.分段分層�；炷�土澆筑時(shí),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。由于總的層數(shù)較多,所以澆筑到頂后,第一層末端的混凝土還未初凝,又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時(shí)間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少,不象第一種方案那樣集中。這種方案適用于結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長度較大的工程。

　　3.斜面分層。要求斜面的坡度不大于1,3,適用于結(jié)構(gòu)的長度超過厚度3倍的情況�；炷�土從澆筑層下端開始,逐漸上移。

　　四、混凝土的養(yǎng)護(hù)

　　降低大體積混凝土塊體內(nèi)外溫度差和減慢降溫速度來達(dá)到降低塊體自約束應(yīng)力和提高混凝土抗拉強(qiáng)度,以承受外約束應(yīng)力時(shí)的抗裂能力,對混凝土的養(yǎng)護(hù)是非常重要的。

　　混凝土澆筑后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土表面壓平后,先在混凝土表面灑水,再覆蓋一層塑料薄膜,然后在塑料薄膜上覆蓋保溫材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù),保溫材料夜間要覆蓋嚴(yán)密,防止混凝土暴露,中午氣溫較高時(shí)可以揭開保溫材料適當(dāng)散熱。底層塑料布下預(yù)設(shè)補(bǔ)水軟管,補(bǔ)水軟管沿管長度方向每100mm開5mm水孔,根據(jù)底板表面濕潤情況向管內(nèi)注水,養(yǎng)護(hù)過程設(shè)專人負(fù)責(zé)。

　　混凝土泌水結(jié)束、初凝前為了防止面層起粉及塑性收縮,要求進(jìn)行多次搓壓。最后一次搓壓時(shí)采用“邊掀開、邊搓壓、邊覆蓋”的措施。對底板面不能連續(xù)覆蓋的部位,如墻、柱插筋部位、鋼柱等采用掛麻袋片、塞聚苯板等方式,盡可能進(jìn)行覆蓋,避免出現(xiàn)“冷橋”現(xiàn)象�；炷�土澆筑完成12小時(shí)內(nèi),嚴(yán)禁上人踩踏,澆筑完成24小時(shí)內(nèi),除檢測測溫設(shè)備及覆蓋材料外,不得踩踏。保溫層在混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度且表面溫度與環(huán)境溫度差要小于20℃時(shí)方可拆除,并在中午氣溫比較高時(shí)才可安排保溫拆除。

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