李邦嶺
菏澤學(xué)院基建處(274015)
大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中比較常見(jiàn),如工業(yè)建筑中的設(shè)備基礎(chǔ);在高層建筑中地下室底板、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;各類結(jié)構(gòu)的厚大樁承臺(tái)或基礎(chǔ)底板以及橋梁的墩臺(tái)等。其上有巨大的荷載,整體性要求高,往往不允許留施工縫,要求一切連續(xù)澆筑完畢。由于水泥水化熱引起混凝土澆筑體內(nèi)部溫度劇烈變化,使混凝土澆筑體早期塑性收縮和混凝土硬化過(guò)程中的收縮增大,使混凝土澆筑體內(nèi)部的溫度—收縮應(yīng)力劇烈變化,而導(dǎo)致混凝土澆筑體或構(gòu)件發(fā)生裂縫。從而嚴(yán)重影響了建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全。
如何解決危害裂縫的產(chǎn)生對(duì)建筑物質(zhì)量有較為重要的意義,宜采取以保溫保濕養(yǎng)護(hù)為主體,抗放兼施為主導(dǎo)的大體積混凝土溫控措施。應(yīng)在大體積混凝土工程設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)構(gòu)造要求、混凝土強(qiáng)度等級(jí)選擇、混凝土后期強(qiáng)度利用、混凝土材料選擇、配比的設(shè)計(jì)、制備、運(yùn)輸、施工,混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)以及在混凝土澆筑硬化過(guò)程中澆筑體內(nèi)溫度及溫度應(yīng)力的監(jiān)測(cè)和應(yīng)急預(yù)案的制定等技術(shù)環(huán)節(jié),采取一系列的技術(shù)措施。本文從施工過(guò)程中的幾個(gè)方面論述了如何控制大體積混凝土的危害裂縫。
大體積混凝土澆筑時(shí),澆筑方案可以選擇整體分層連續(xù)澆筑施工或推移式連續(xù)澆筑施工方式,保證結(jié)構(gòu)的整體性。
混凝土澆筑宜從低處開(kāi)始,沿長(zhǎng)邊方向自一端向另一端進(jìn)行。當(dāng)混凝土供應(yīng)量有保證時(shí),亦可多點(diǎn)同時(shí)澆筑。
1)混凝土應(yīng)采取振搗棒振搗。
2)在振動(dòng)界限以前對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗,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,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,減少內(nèi)部微裂,增加混凝土密實(shí)度,使混凝土抗壓強(qiáng)度提高,從而提高抗裂性。
1)為保證新澆混凝土有適宜的硬化條件,防止早期干縮產(chǎn)生裂縫,大體積混凝土澆筑完畢后,要加以覆蓋和澆水養(yǎng)護(hù),普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于14 d;其它水泥不少于21 d。養(yǎng)護(hù)方法分降溫法和保溫法,夏季施工時(shí)一般可使用草袋覆蓋、灑水、蓄水養(yǎng)護(hù)或噴刷養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù);冬季施工時(shí),由于環(huán)境氣溫較低,一般可利用保溫材料提高新澆筑混凝土表面和四周溫度,減少混凝土的內(nèi)外溫差。
2)在混凝土養(yǎng)護(hù)階段的溫度控制應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)。
①為了掌握大體積混凝土的溫升和降溫的變化規(guī)律以及各種材料在各種條件下的溫度影響,需要對(duì)混凝土進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)控制。大體積混凝土的溫度變化在1~72 h變化最大,這段時(shí)間要每2 h測(cè)量一次,4~7 d每4 h測(cè)量一次,其后為8 h一次,整個(gè)測(cè)量過(guò)程時(shí)間不少于20 d,并作詳細(xì)記錄,整理繪制溫度曲線。測(cè)溫可采用埋鋼管和采用測(cè)溫裝置等方法;②經(jīng)測(cè)溫如觀測(cè)到混凝土內(nèi)部最高溫度與大氣溫度之差超過(guò)規(guī)定極限值時(shí),要立即采取降溫措施,降低混凝土內(nèi)部溫度,控制混凝土內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生,常見(jiàn)的方法有導(dǎo)溫管加冷卻水循環(huán)方法來(lái)降低混凝土內(nèi)部溫度。
1)大體積混凝土工程施工前,宜對(duì)施工階段大體積混凝土澆筑體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力進(jìn)行試算,并確定施工階段大體積混凝土澆筑體的升溫峰值,里表溫差及降溫速率的控制指標(biāo),制定相應(yīng)的溫控技術(shù)措施。溫控指標(biāo)符合下列規(guī)定:
①混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不宜大于50℃;
②混凝土澆筑體的里表溫差 (不含混凝土收縮的當(dāng)量溫度)不宜大于25℃;
③混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2.0℃/d;
④混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃。
2)大體積混凝土配合比的設(shè)計(jì)除應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)所規(guī)定的強(qiáng)度等級(jí)、耐久性、抗?jié)B性、體積穩(wěn)定性等要求外,尚應(yīng)符合大體積混凝土施工工藝特性的要求,并應(yīng)符合合理使用材料、減少水泥用量、降低混凝土絕熱溫升值的要求。
3)在確定混凝土配合比時(shí),應(yīng)根據(jù)混凝土的絕熱溫升、溫控施工方案的要求等,提出混凝土制備時(shí)粗細(xì)骨料和拌合用水及入模溫度控制的技術(shù)措施。如降低拌合水溫度(拌合水中加冰屑或用地下水);骨料用水沖洗降溫,避免暴曬等。
4)在混凝土制備前,應(yīng)進(jìn)行常規(guī)配合比試驗(yàn),并應(yīng)進(jìn)行水化熱、泌水率、可泵性等對(duì)大體積混凝土控制裂縫所需的技術(shù)參數(shù)的試驗(yàn);必要時(shí)其配合比設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)通過(guò)試泵送。
5)大體積混凝土應(yīng)選用中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,大體積混凝土施工所用水泥其3 d的水化熱不宜大于240 kJ/kg,7 d的水化熱不宜大于 270 kJ/kg。
6)大體積混凝土配制可摻入緩凝、減水、微膨脹的外加劑,外加劑應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》(GB 8076)、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB 50119)和有關(guān)環(huán)境保護(hù)的規(guī)定。
7)及時(shí)覆蓋保溫保濕材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù),并加強(qiáng)測(cè)溫管理。
8)超長(zhǎng)大體積混凝土應(yīng)選用留置變形縫、后澆帶或采取跳倉(cāng)法施工控制結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)有害裂縫。
9)結(jié)合結(jié)構(gòu)配筋,配置控制溫度和收縮的構(gòu)造鋼筋。
大體積混凝土施工中的裂縫控制是一個(gè)系統(tǒng)工程,在工程實(shí)踐中要根據(jù)具體的要求進(jìn)行控制,不可盲目地嚴(yán)格要求從而帶來(lái)大量的浪費(fèi)。同時(shí),要從設(shè)計(jì)、施工、材料等各個(gè)方面綜合采取措施,來(lái)控制裂縫的產(chǎn)生和開(kāi)展,只有這樣才能取得預(yù)期的效果。
[1] YBJ224-91,塊體基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)規(guī)程[S].
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[3] 姚謹(jǐn)英,主編.建筑施工技術(shù)(第一版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.