姜維琦(大慶油田物資公司實業分公司機械修理廠 黑龍江 大慶163316)
近些年來,隨著高層建筑的不斷發展,大體積混凝土基礎如箱型基礎和筏型基礎等得到了廣泛的應用,它主要具有如下特點:
1、大體積混凝土應有較高的設計強度,而且水泥的用量也比較多,從而所產生的水化熱也比一般混凝土來的水化熱多很多;
2、大體積混凝土的結構斷面內配筋數量較多,對整體性要求較高;
3、對于作為基礎結構的大體積混凝土一般埋置于地下,雖然受外界溫度變化的影響不大,但是對防水性和抗滲性有較高要求。
因此,如何減少混凝土的內外溫差和溫度應力所產生的裂縫,提高混凝土的抗滲、抗裂和抗腐蝕性能,是建筑工程中大體積混凝土施工的關鍵性問題。
大體積混凝土的施工技術要求比較高,因此在選擇澆筑方案時,可以選擇整體分層連續澆筑或推移式連續澆筑施工方式,以保證混凝土結構的整體性。
混凝土宜沿長邊方向,從低處開始,自一端向另一端進行連續澆筑。當混凝土能夠持續供應時,也可以采用多點同時澆筑。
1、水泥:由于普通水泥水化熱較高,如果應用到大體積混凝土當中,會在混凝土內部產生大量水化熱,使混凝土內部溫度迅速升高,使混凝土內外產生較大的溫差,在混凝土內部產生了壓應力,表面產生拉應力。當混凝土表面拉應力大于早期抗拉強度時就會產生裂縫,因此應采用低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,另外摻入外加劑可以改善混凝土的性能。
2、粗骨料:選用較大粒徑、良好級配的石子,因此可以減少水泥用量,從而減少了水泥的水化熱,降低了混凝土溫度的升高。3、細骨料:采用中砂,平均粒徑應大于0.5mm,含泥量不得大于5%。
1、大體積混凝土應采用振搗棒振搗。
2、大體積混凝土澆筑宜采用二次振搗工藝,避免混凝土因泌水在粗骨料和鋼筋下部產生水分和空隙,增強鋼筋與混凝土的握裹力,防止由混凝土沉落而產生的裂縫,增加混凝土密實度,提高混凝土抗壓強度,從而提高混凝土抗裂性。
1、大體積混凝土在澆筑完畢后應用塑料薄膜覆蓋嚴實,盡量避免透氣漏風、水分蒸發以及熱量的散失。
2、大體積的混凝土養護的持續時間不得少于14天,應時常檢查塑料薄膜的完整情況,及時按溫控技術措施進行保溫養護,使混凝土表面保持濕潤。
1、大體積混凝土工程施工前,應當制定相應的溫度控制措施:
(1)大體積混凝土的內外溫差不宜大于25℃。
(2)大體積混凝土在澆筑前后溫度升高值不宜大于50℃。
(3)大體積混凝土的降溫速率不宜過快,每天降幅不應大于2℃。
(4)大體積混凝土的表面與大氣溫差不宜大于20℃。
2、大體積混凝土應選擇合理的混凝土配合比,盡量選用水化熱低的水泥,在滿足工程設計強度等級的前提下,還應滿足大體積混凝土施工工藝的特性,盡可能減少水泥用量,降低混凝土的絕對溫升值。
3、為防止產生裂縫可在混凝土內部設置冷卻管,通入冷卻循環水,從而降低水化熱,加快混凝土內部熱量的散失。還應該在混凝土澆筑時安排專人埋置測溫管,管內放入溫度計,以便于隨時掌握混凝土內外溫度值,從而有效控制溫差。
4、根據施工環境溫度的不同,可分別采用降溫法和保溫法施工。夏季主要用降溫法施工,可以對混凝土采用的砂石進行冷水降溫,在混凝土攪拌過程中加入冰水等。冬季則應采用保溫法施工,通過對混凝土所用原材料進行加熱處理,從而降低混凝土澆筑后早期凍裂的可能性。
5、澆筑混凝土可采用分層連續澆筑法。通過分層振搗以使混凝土的水化熱能盡快散失。同時還應該配合采用二次振搗的方法,使混凝土加強密實度,增加混凝土的抗裂能力,使上下層混凝土在初凝前結合的更好。也可采用在下層混凝土面上留設溝槽,從而使上下層混凝土連接更加緊密。
6、對澆筑完成的混凝土表面進行二次抹壓,以減少表面收縮裂縫的產生。
7、在澆筑混凝土時摻入一定劑量的粉煤灰和減水劑,從而降低了水泥用量,減少水化熱的產生,也可以摻加適量的緩凝劑,降低水化熱的峰值。還可以摻入適量的膨脹劑或膨脹水泥,補償混凝土收縮時的應力,控制混凝土的裂縫產生。
8、改善混凝土約束條件。根據施工特點,可以采取相應的措施,降低混凝土外部約束力。例如澆筑前在大體積混凝土下鋪設滑動墊層,一般的作法是在墊層混凝土上,先澆注一層低強度的水泥砂漿,用來減小新舊混凝土之間的約束力。為了防止護坡樁對混凝土的約束力,還可在大體積混凝土四周與護坡樁之間砌筑隔離墻,既作為模板,又減小了大體積混凝土的外約束力。
10、設置后澆帶。當大體積混凝土平面尺寸過大時,可以適當設置后澆帶,以減小外約束力和溫度應力,同時也有利于散熱,降低混凝土的內部溫度。
11、當分層澆筑時,為了保證每個澆筑層上下均有溫度筋,可建議設計者將溫度筋作適當調整。溫度筋宜細密,一般用8鋼筋,間距15cm,雙向布筋,這樣可以增強抵抗溫度應力的能力。上層鋼筋的綁扎,應力爭在澆筑下層混凝土后進行,這樣便于混凝土的保溫覆蓋和保持鋼筋的整潔。對于一次綁扎成形的鋼筋網架,混凝土下料高度過大時,應采用溜槽或串筒下料,防止混凝土離析。
12、混凝土中摻加一定數量的毛石。這樣可以減少水泥用量,同時毛石還可吸收混凝土中一定的水化熱,這是防止大體積混凝土產生裂縫的良好措施。
[1]王頂堂.大體積混凝土裂縫控制技術應用研究[J].安徽建筑工業學院學報(自然科學版),2008,(06).
[2]王朋.大體積混凝土施工溫度控制計算 [J].安徽水利水電職業技術學院學報,2008,(03).