探析高温期间大体积混凝土施工质量的控制论文_蒋海龙,邓军

中交四航局二公司

摘要:大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同,但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量,大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快,造成内外温差过大,其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。因此需从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分准备,才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。

关键词:高温期间;大体积混凝土;施工质量控制

引言

某公司以70万t氧化铝扩建工程氧化铝贮槽,建筑面积为810.0m,建筑顶标高33.000,框筒结构。钢筋混凝土灌注桩基础,承台直径D=19000mm,厚1700mm,承台混凝土C20共481.8m。基础承台钢筋为上下双层钢筋网片(Ф22@100×100),上部钢筋自重达20多吨,Ф25钢筋制作马凳,沿圆环向满置每500×500设一个。

一、基础承台施工特点

基础承台面积大,厚度达1.7m,采用混凝土一次整浇的方法施工。混凝土浇筑期正处7月盛夏,昼间气温达36℃以上,平均气温大于30℃。混凝土搅拌运输车露天停放,砂、石料为露天堆放,混凝土积热温度较高。由于混凝土内部可能产生较高的水化热,并导致混凝土内温度升高,因此主要切入点放在严格控制混凝土内外温差、混凝土降温阶段及混凝土收缩阶段的降温速度、平衡调整混凝土在同一层面不同浇筑时间、不同区间内的温差,以最大限度地消除混凝土内部应力集中现象,防止大体积混凝土贯通裂缝的产生。

二、混凝土配合比

选用早期活性低的32.5级低水化热矿渣水泥,以降低早期强度发展过程中的水化热。采用连续级配的碎石,以减少水泥用量,并掺加缓凝剂,以推迟水化热的峰值期。

三、降低混凝土入模温度

(1)降低原材料进入搅拌机的温度。在水箱内加冰块降低水温;粗、细骨料洒冷水降温;散装水泥提前储备,避免新出厂水泥温度过高。最大限度降低混凝土出机温度。(2)混凝土泵送管道遮阳防晒。(3)混凝土作业面遮阳,减少混凝土冷量损失。

四、施工工艺

4.1浇筑方法

浇筑采用斜面分层法。由南向北浇筑,倒退推进,中途不间歇,确保混凝土浇筑的连续性,不设施工缝。临时接槎时间不大于2h,且在混凝土初凝之前完成。这种浇筑方法能较好适应泵送工艺,避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗、接长,提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑不超过初凝时间。运输通道及浇筑点布置图见图1。

4.2振捣

根据混凝土泵送时自然形成的流淌坡度,沿坡度布3道振动棒。第1道在混凝土卸料处,负责出管混凝土振捣密实;第2道设在斜面中部;第3道设在坡角处,确保下部混凝土密实。振捣时严格控制振动棒移动的距离,特别要注意混凝土的入仓振捣,防止离析和漏振。

4.3泌水处理

在浇筑过程中应及时将水泥浆和泌水排到一端或两端,用软轴泵抽出,消除泌水对混凝土层间粘结能力的影响,提高混凝土的密实度及抗裂性能。

4.4采用二次抹压技术

混凝土入模振捣,表面刮平抹压1h~2h后,即在混凝土初凝前在其表面进行二次抹压,消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加混凝土内部的密实度。其时间必须掌握恰当,过早抹压没有效果。

因为气温高,混凝土水化热升温较快,因此混凝土表面初次收水后水分蒸发迅速,容易使混凝土表面出现干燥收缩裂缝。对此应加强抹压工序的力量,发现龟裂后,在相应范围内,反复抹压混凝土表面,直到龟裂消失闭合为止,并及时覆盖薄膜。

五、混凝土测温

强化混凝土的测温工作,设两班定人、定时、定仪器进行监控。测温孔总计4处(见图2),每个测温孔均由4点组成(A,B,C,D),A测点深度为1.5m,B测点深度为1.0m,C测点深度为0.1m,另外在混凝土上表面设D测点,作为监测环境温度的依据。

六、混凝土养护

混凝土入模后3d~5d内,水泥水化热迅速释放,混凝土内部温度迅速升高,在此高温阶段,应加强保温覆盖措施,即在原来塑料薄膜保温层上增铺1道~2道塑料薄膜。由于混凝土在3d~5d内已释放出了50%的水化热量,在7d后,混凝土开始逐渐降温。为防止混凝土出现收缩裂缝,要在严格保温的前提下,陆续撤除保温层覆盖措施,并转入正常养护工序。

七、大体积混凝土养护技术控制措施

由于在常温下空气湿度很低,混凝土内的水分会因大量裸露在表面水分的蒸发很快而干燥脱水,产生表面收缩裂缝,同时失水太快而导致的干燥还会阻滞混凝土的继续水化,因此混凝土浇筑后应立即采取有效措施防止水分的过早损失和补充不足的水分,还要控制高温下的混凝土表面养护温度。

7.1混凝土的夏季养护

(1)必须在成型后以当时自然气温及表面凝结程度而定,但最迟在12h内覆盖并养护。(2)在蓄水养护、密封养护、覆盖养护和蒸气养护这4种方法中,蓄水养护效果最好。在成型后到允许蓄水这段时间内,应覆盖表面,在不具备蓄水条件时,可采用连续喷射水的方法来养护,但机械设备及用水量太大,成本高,多余水会到处漫流。

7.2养护时间的规定

(1)在混凝土浇筑完毕后,应在12h内加以覆盖和浇水。(2)混凝土的浇水养护日期,硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于7d;掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14d。

7.3养护对构件强度的影响

例如某工程中污水调节池预制的160块4m长C30钢筋混凝土盖板,冬期安装在池顶并勾了缝,由于为确保池子能安全越冬,池内放水并通了少量蒸气养护,少量湿气慢慢侵入盖板。待第二年春季安装管线时,两工人在盖板上直接掉入池中,造成事故。经检查,160块盖板中有29块严重冻酥,占总数的18.1%,其余完好无损。分析原因:盖板预制后,其中的少部分在早期没有及时养护,造成强度很低,使用后经不起多次冻融应力的损害而报废。

结束语:为保证混凝土施工质量在大体积混凝土施工过程中,在优化原材料和施工配合比、采用切实可行的混凝土浇筑方案、做好混凝土养护和测温等方面采取有效技术措施,坚持管理,完全可以让温度裂缝、施工裂缝等质量通病得到有效控制。炎热季节进行大型混凝土水池的施工时,只要严格按程序施工,严把工序质量关,完全可使混凝土的实际强度达到设计要求。

参考文献

[1]孙全胜,张德平.大体积混凝土水化热温度效应的研究[J].低温建筑技术,2012(1):5-7

[2]王玉瑛,杜守明,李海峰.C30大体积、自密实混凝土试验及工程应用[J].建筑技术,2012(1):21-23

论文作者:蒋海龙,邓军

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期

论文发表时间:2018/2/7

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