大体积混凝土施工的温控措施论文_王元强

大体积混凝土施工的温控措施论文_王元强

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摘要:在工程施工中,保温养护是大体积混凝土施工的关键环节。其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差以及降低混凝土块体的降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体承受温度应力时的抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝的目的。同时,在养护过程中保持良好的温度和防风条件,使混凝土在良好的环境下养护,施工人员应根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施。因此本文主要就大体积混凝土施工的温控措施进行探讨分析,并提出一些个人观点,以供参考。

关键词:大体积混凝土;温差;施工;温控措施;

1混凝土裂缝产生原因

1.1 水泥水化热

水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初三到五天。

1.2 外界气温变化

大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大,温度应力也愈大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60℃~65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温控措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。

1.3 混凝土的收缩

混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的,而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。

2混凝土温控施工措施

2.1材料的选择和材料配比

在水泥材料的选择上应使用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,以此来控制水泥水化热引起的温升,尽量减少浇筑物内外的温差,降低温度应力、防止因温度因素产生裂缝。混凝土温升的热源主要是水泥在水化反应中产生的水化热,控制混凝土浇筑体内部温升,是防止内外产生较大温差最根本的方法。在混凝土备制前,应进行常规的配合比实验,并应进行水化热是否满足大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的实验。另外要正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法,在确定膨胀剂的最佳掺量前要进行大量的实验。积极采用掺合料和混凝土外加剂,掺合料和外加剂已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到减少水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

2.2施工控制

(1)施工方应严格的把控施工质量,降低内外温差

混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求,应在浇筑前结合大气温度、原材料的热量及配合比等进行混凝土出机温度和浇筑温度的计算,入模温度应控制在30℃以内,入大于30℃,需对原材料采取降温措施。对于温度方面,要保证混凝土内部与表面温度温差控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上才允许拆模。

(2)做好混凝土表面保温保湿养护

在混凝土拆模后,特别是低温季节,应立即采取表面保温,防止表面降温过大,引起裂缝。混凝土浇注完毕后,应及时进行保温保湿养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既降低外界高温,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后八到十二小时内就立即开始养护,养护时间不得少于14天。

2.3提高混凝土施工工艺

(1)选用适当的工具以及施工工艺,尽量科学合理的进行,保证混凝土浇筑的连续性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆宜采用“一个坡度,分层浇筑,循序推进,一次到顶”的施工方法。

(2)对施工现场的混凝土进行严格的监控工作,及时调配或者处理。严禁现场私自加水。

(2)混凝土浇筑时使用振动棒振捣,在振捣过程中注意“快插慢拔”。

(3)对已经浇筑完成的混凝土还要进行后期检查,采用“二次振捣、二次抹面”工艺,减少表面收缩裂缝,同时合理控制拆模时间,防止过早拆模出现温差裂缝。

(4)合理的设置混凝土分缝分块工作,设置后浇带,以此增大混凝土的散热面积,减少沉降裂缝的出现。

(5)合理控制间隔层的浇筑时间及层间间歇时间,有效控制混凝土裂缝的产生。

2.3 加强混凝土浇筑后的养护

混凝土的表面保护及护养工作也是必不可少的,需要排专职人员进行轮班巡查。一般的护养工作开始在浇筑完成之后的八至十二小时之内,气温过高时可进行提前养护。采用外包编织袋或薄膜以及土工布然后加上防水薄膜的方式进行遮阳保湿工作,避免阳光的直射,特别注意夏季的保湿养护及冬季的保温养护。一般养护时间不少于14天,并在验收之前进行必要的维护和保护工作。

3 防止大体积混凝土裂缝的温控控制技术

3.1混凝土的温升控制

在降温阶段,降温和水分蒸发等原因会使大体积混凝土结构形成收缩,加之存在的外约束不能自由变形而产生温度应力。控制水泥水化热引起的温升,可以减小温差,它对降低温度应力有很好作用,同时防止产生温度裂缝。混凝土升温的热源是水泥水化热,为控制大体积混凝土结构因水泥水化热而产生的温升,要选用中低热的水泥品种,并尽量降低水泥用量。

3.2 掺加粉煤灰及其他外加剂

在混凝土内掺入粉煤灰,可以改善混凝土黏塑性,因为粉煤灰具有一定活性,可替代部分水泥,另外粉煤灰颗粒呈球形,能发挥"滚珠效应"起到润滑的作用,该措施能增加泵送混凝土施工要求的0.315 mm以下的细粒含量,改善混凝土可泵性,降低混凝土水化热。为满足送到现场的混凝土具有一定坍落度,仅依靠增加单位水泥用量,会浪费水泥,加剧混凝土的收缩,会使水化热增大,引发混凝土开裂。必须选择适当的外加剂。木质素磺酸钙是一种阴离子表面活性剂,对水泥颗粒有明显的分散效应,并能使水的表面张力降低而引起加气作用。大体积混凝土外加剂必须控制氯离子含量及碱含量。

3.3粗细骨料选择

为达到工程要求,充分发挥水泥效用,粗骨料应达到最佳的最大粒径。建筑工程的大体积钢筋混凝土,粗骨料的规格与结构物的配筋间距、模板形状以及混凝土浇筑工艺等有很大关系,自然连续级配的粗骨料配制混凝土和易性好,经济用量能达到较好抗压强度,可作为首选。要根据施工状况,选用粒径大、级配良好的石子,同时优化级配设计,做好搅拌、浇注以及振捣工作。粗骨料中针、片状颗粒按重量计不超过15%为宜,细骨料采用中、粗砂较好,可降低混凝土温升并减少收缩。泵送混凝土输送过程中,级配设计要考虑砂率大小,砂率过大对混凝土强度产生影响,满足可泵性的条件下,尽可能的降低砂率。此外,砂、石的含泥量必须严格控制,砂、石的含泥量若超过规定,不仅会增加混凝土的收缩,同时也会降低混凝土抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利,要不断探索,将石子和砂的含泥量控制在适当的范围内。

结束语

综上所述,大体积混凝土温控工作是一项重要的工作,对大体积混凝土进行温度控制是避免大体积混凝土裂缝出现的重要手段。只有将这项工作做好,才能更好地保障工程质量,保障人们的生命与财产安全。

参考文献

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[4]张磊,鲁企造.浅谈大体积混凝土浇筑的主要措施[J].科技资讯,2007,(20).

论文作者:王元强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期

论文发表时间:2018/11/5

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