新昌县公路管理局 浙江省绍兴市 312500
摘要:本文结合现场施工技术,从混凝土的配制、浇筑、温度控制及混凝土养护各施工环节阐述了大体积混凝土施工中质量通病的产生原因、质量控制以及处理措施。
关键词:质量控制,裂缝,通病,处理措施
1.1大体积混凝土的概念。
大体积混凝土具有结构厚大、浇筑量大,工程条件复杂,且多为现浇超静定结构混凝土,施工技术和质量要求高等特点。因此,除了必须具有足够的强度、刚度、稳定性以外,还应满足结构物的整体性和耐久。
1.2裂缝种类及成因。
微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝宽度仅2~5pm,宽度不小于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝。混凝土结构的裂缝产生的原因主要有三种,一是由外荷载引起的,二是结构次应力引起的裂缝,三是变形应力引起的裂缝。根据它们在结构中的分布区域,一般可分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三类。
2.1大体积混凝土温度裂缝的产生原理。
2.1.l 水泥水化热。
大体积混凝土结构物一般断面较厚,水泥放出的热量聚集在结构物内部不易散发。通过实测水泥水化热引起的温升一般为20~30℃,甚至更高。混凝土内部的最高温度,多数发生在混凝土浇筑后的最初3~5天。随着混凝土龄期的增长,弹性模量的增高,对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大,以至产生很大的拉应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时,便开始出现温度裂缝。
2.1.2外界气温变化。
外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也愈高;而外界温度下降,又增加混凝土的降温幅度,特别是气温骤降,会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度。
2.1.3约束条件。
分外约束和内约束。外约束一般指支座或其它外界因素对结构物变形的约束。内约束指较大断面的结构内部非均匀的温度及收缩分布,各质点变形不均匀而产生的相互约束。
2.1.4混凝土的收缩变形。
混凝土中多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩(干缩),这种收缩变形若有约束,即可引起混凝土的开裂,并随龄期的增长而发展。此外,影响因素还有水泥品种和材料、配合比,外加剂以及施工工艺,特别是养护条件等。
3.1控制混凝土温升。
控制水泥水化热引起的温升,即减小了降温温差,这对降低温度应力、防止产生温度裂缝能起釜底抽薪的作用。
3.1.1 选用中低热的水泥品种。
混凝土升温的热源是水泥水化热,在施工中应选用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量。为此,施工大体积混凝土结构多用矿渣硅酸盐水泥。
3.1.2 掺加外加剂。
在混凝土中掺入水泥重量0.25%的木钙减水剂(即木质素磺酸钙),它不仅能使混凝土和易性有明显的改善,同时又减少了10%左右的拌合水,节约10%左右的水泥,从而降低了水化热。
3.1.3 粗细骨料选择。
宜优先采用连续级配的粗骨料。尽量选用粒径合适、级配良好的石子。加强搅拌、浇筑和振捣工作。据有关试验结果表明,采用5-25mm石子每立方米混凝土可减少用水量15kg左右,在相同水灰比的情况下,水泥用量可减少20kg左右。粗骨料中的针、片状颗粒按重量计应不大于15%。细骨料以采用中、粗砂为宜。泵送混凝土在满足可泵性的前提下,应尽可能使砂率降低。砂石含泥量必须严格控制,石子的含泥量控制在小于1%,砂的含泥量控制在小于2%。
3.1.4 控制混凝土的出机温度和浇筑温度。
可在砂、石堆场搭设简易遮阳装置,必要时须向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆浇筑温度的控制,有些规范提出不得超过25℃,建议最高浇筑温度控制在35℃以下为宜,合理选择浇筑时间,完善浇筑工艺以及加强养护工作。
3.2加强混凝土的保温和养护
3.2.1 大体积混凝土的养护要求。
保温养护过程中,应保持混凝土表面湿润。可采用保温性能好又便宜的材料作为大体积混凝土的保温养护,如塑料薄膜、草袋等。不得采用强制、不均匀的降温措施,否则易使大体积混凝土产生裂缝。拆模后应采取预防寒潮袭击、突然降温和剧裂干燥等措施。
3.2.2大体积混凝土的养护措施。
蓄水养护。混凝土终凝后,在其表面蓄存一定深度的水。表面保温层养护,在混凝土的表面铺设各种保温材料,可以有效地防止混凝土表面的热量散失,降低新浇筑混凝土的表面与内部之间的温差,延缓混凝土的降温速率。尽快回填土。大体积混凝土结构拆模后尽快回填土,用土体保温避免气温骤变时产生有害影响。
3.3 加强混凝土的温度监测工作。
监测混凝土内部的温度,可采用在混凝土内部不同部位埋设铜热传感器,用混凝土温度测定记录仪进行施工全过程的跟踪监测。
4.1 大体积混凝土质量通病的类型。
大体积混凝土施工中质量问题除去主要的裂缝外,还有常见的质量通病:麻面、蜂窝、孔洞、混凝土强度不够等。
4.1.1大体积混凝土产生麻面的控制与防治、处理措施。
混凝土浇筑前,清冼模板表面的一切粘贴物,使其表面干净,并均匀地涂刷好脱模剂。用水充分湿润模板,并冲洗模板内的一切杂物,防止混凝土表面失水过多形成麻面。模板缝隙要拼接严密,检查缝隙是否堵塞严实,防止漏浆。混凝土应分层浇筑振捣,严防漏振,振捣有序,排除气泡。清除麻面部位松散混凝土后,用清水将表面冲刷干净,充分湿润后用1:2水泥素浆抹平压光。
4.1.2大体积混凝土产生蜂窝的控制与防治、处理措施严格控制好混凝土配合比,保证材料计量准确。控制好混凝土的拌和时间和均匀性,坍落度适合。模板缝隙应堵严,随时检查模板的支撑情况,防止漏浆。超过2m时应设串筒或留槽。混凝土应分层浇筑分层振捣,防止漏振。发现蜂窝后要经有关人员检查,不得随意处理,安排有修补经验的人员进行修补处理。修补后必须经过认真检查验收。小蜂窝,洗刷干净后用1:2水泥砂浆抹平压实。较大蜂窝,凿除松散石子或颗粒,尽量凿成喇叭口,用水冲洗干净,用高一级标号细石混凝土振实压光。蜂窝面积大的,先支模,再用高标号细石混凝土浇筑,振捣密实,加强养护。
4.1.3大体积混凝土产生孔洞的控制与防治、处理措施。
在钢筋稠密处及关键和复杂部位,应采用细石混凝土浇筑,并认真进行振捣。采用正确的振捣方法,严防漏振。加强下料控制,保证混凝土不产生离析。加强施工管理和质量检查,控制好混凝土工程每道工序质量。孔洞不大的情况,可凿除孔洞周围松动的石子和浮浆,用水清洗,然后浇比原混凝土高一级的细石混凝土,表面抹光即可。孔洞面积较大时,首先凿除孔洞内的松散石子和砂浆,用高压水冲干净,然后用高一级的细石混凝土浇筑,可掺适量的膨胀剂,并仔细振实,认真养护。需要支模的孔洞,浇筑前支牢模板,再浇筑混凝土。露筋较多时,先清理外露钢筋上的混凝土和铁锈,用水冲洗湿润后,压抹1:2水泥砂浆,然后再浇筑混凝土。混凝土孔洞情况非常严重的,必须要经过监理和相关部门共同检查分析,确定处理方案。
4.2 大体积混凝土强度不够的质量控制
4.2.1大体积混凝土强度不够的处理措施。
应综合考虑其承载能力、抗裂、刚度、抗渗耐久性,安全性等要求,选择适当的处理措施。确保原材料质量,严格控制不合格材料进场。水泥进场必须有出厂合格证,加强对水泥的贮存和使用管理。严格控制砂石级配,及含泥量,须经试验合格后方可使用。严格控制混凝土的配合比,保证计量准确。应按顺序拌制混凝土,要合理拌制,保证搅拌时间和均匀性。冬季施工要采取一定的预防措施,防止混凝土早期受冻。按规定认真制做试块,加强对试块的管理和养护。当混凝土强度偏低或试块强度合格而对结构实际强度有怀疑时,可采用非破损性检验方法(如回弹法、超声波法)来测定混凝土实际强度。测定后仍不能满足要求时,可按实际强度校核结构的安全度,研究处理方案,采取必要的加固补强措施。
参考文献
[1]刘广春,大体积混凝土结构裂缝控制措施,《中国新技术新产品》
[3]安荣涛,大体积混凝土无缝施工技术管理综合分析,《城市建设理论研究》
论文作者:张继东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水泥论文; 孔洞论文; 温度论文; 水化论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;