大体积混凝土施工的温控措施

大体积混凝土施工的温控措施

蒙海芳(广西富林景观建设有限公司,广西南宁530022)

摘要:在当前建筑工工程施工中,随着各种施工技术手段和应用方式的日益完善。混凝土施工技术和施工形式逐步的变化。大体积混凝土作为当前建筑工程施工的主要形式,其在施工中能够有效的防止由于混凝土浇筑中出现的温度裂缝。随着当前各种建筑结构形式和规模的日益变化,对于大体积混凝土建筑,水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度发生变化是导致当前混凝土在施工中出现裂缝的主要因素。因此在当前大体积混凝土施工的时候要根据过去的各种施工经验进行分许,严格的控制温度产生的各种裂缝和形式。本文就当前大体积混凝土在施工中的温度控制措施进行分析,为大体积混凝土质量的提高奠定基础前提。

关键词:高层建筑;大体积混凝土;温控措施

大体积混凝土是当前建筑工程施工中的重要形式,由于在当前社会发展中,各种建筑工程模式日益发展,传统混凝土施工工艺在建筑工程施工中逐步无法满足当前施工的需求,这就要求混凝土在施工中逐步的出现其新的施工形式,为建筑施工奠定基础。大体积混凝土结构在降温阶段由于降温和水分蒸发等原因产生收缩,再加上其在施工的过程中对各种施工工序控制的不够完善,以至于混凝土在凝结之后不能够由于自由变形而产生应力需求不足,因此产生了强烈的温度裂缝。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、减少混凝土在施工中由于裂缝因素而产生的质量缺陷,在大体积混凝土施工的时候要严格控制水泥施工措施和施工技术手段,采用和力的技术控制措施和控制管理方式。

1选用中低热的水泥品种,充分利用混凝土的后期强度

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325#、425#矿渣硅酸盐水泥。如425#矿渣硅酸盐水泥其3d的水化热为180kJ/kg,而普通425#硅酸盐水泥则为250kJ/kg,水化热量减少将近30%。试验统计数据表明,1m3的混凝土水泥用量,每增减10kg,水泥水化热将使混凝土温度相应升降1℃。因此,为控制混凝土温升,降低温度应力,减少产生温度裂缝的可能性,根据结构实际承受荷载情况,可采用f45、f60、f90替代f28作为混凝土设计强度,这样可使1m3混凝土水泥用量减少40~70kg/m3,混凝土的水化热温升相应减少4~7℃。由于高层建筑基础底板大体积混凝土结构承受的计算荷载要在较长时间之后才施加其上,所以只要能保证混凝土的强度在28d之后继续增长,且在预计的时间(45、60或90d)能达到或超过设计强度即可。利用混凝土后期强度,要专门进行混凝土配合比设计,并通过试验证明28d之后混凝土强度能继续增长。

2掺加外加剂

为了满足当前混凝土在施工的时候能够良好的运输,其在施工的过程中是利用相应的技术控制措施进行严格的管理和控制,增加外加剂的应用是当前混凝土施工中的重要形式,为了满足送到现场的混凝土具有一定坍落度,如单纯增加单位水泥用量,在水泥进行配合的过程中是采用相关的外加剂提高其凝结度和凝结的完整性。

目前,有一种新型“减低收缩剂”,常用的有UEA、AEA,是掺入后可使砼空隙中水分表面张力下降,从而减少收缩的新材料,它可减少收缩40%~60%,但是能否起到有效地控制收缩裂缝的作用,还应注重其条件和后期收缩。试验资料表明,在混凝土内掺入一定数量的粉煤灰,由于粉煤灰具有一定活性,不但可代替部分水泥,而且粉煤灰颗粒呈球形,具有“滚珠效应”而起润滑作用,能改善混凝土的黏塑性,并可增加泵送混凝土(大体积混凝土多用泵送施工)要求的0.315mm以下细粒的含量,改善混凝土可泵性,降低混凝土水化热。另外,根据大体积混凝土的强度特性,初期处于高温条件下,强度增长较快、较高,但后期强度就增长缓慢,这是由于高温条件下水化作用迅速,随着混凝土的龄期增长,水化作用慢慢停止的缘故。掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度,但其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量降低。

3粗细骨料选择

为了达到预定的要求,同时又要发挥水泥最有效的作用,粗骨料应达到最佳的最大粒径。对于土建工程的大体积钢筋混凝土,粗骨料的规格往往与结构物的配筋间距、模板形状以及混凝土浇筑工艺等因素有关,宜优先采用以自然连续级配的粗骨料配制混凝土。因为用连续级配粗骨料配制的混凝上具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。在石子规格上可根据施工条件,尽量选用粒径较大、级配良好的石子。因为增大骨料粒径,可减少用水量,而使混凝土的收缩和泌水随之减少。同时亦可减少水泥用量,从而使水泥水化热减小,最终降低混凝土的温升。当骨料粒径增大后,容易引起混凝土的离析,因此必须优化级配设计,施工时加强搅拌、浇筑和振捣工作。

另外,砂、石的含泥量必须严格控制。根据国内经验,砂、石的含泥量超过规定,不仅会增加混凝土的收缩,同时也会引起混凝土抗拉强度的降低,对混凝土的抗裂是十分不利的。因此,在大体积混凝土施工中建议将石子的含泥量控制在小于1%,砂的含泥量控制在小于2%。

4控制混凝土的出机温度和浇筑温度

为了减低大体积混凝土总温升和减少结构的内外温差,控制出机温度和浇筑温度同样重要。对于出机温度的控制,根据搅拌前混凝土原材料总的热量与搅拌后混凝土总热量相等的原理,得到的混凝土出机温度的理论计算公式可以得知,混凝土的原材料中石子的比热较小,但其在1m3混凝上中所占的重量较大;水的比热最大,但它的重量在1m3混凝土中只占一小部分。因此,对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度,砂的温度次之,水泥的温度影响很小。为了进一步降低混凝土的出机温度,其最有效的办法就是降低石子的温度。在气温较高时,为防止太阳的直接照射,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。混凝土从搅拌机出料后,经搅拌运输车运输、卸料、泵送、浇筑、振捣、平仓等工序后的混凝土温度称为浇筑温度。

大体积混凝土浇筑后,对混凝土进行保湿和保温养护是重要的,进行蓄水养护也是一种很好的方法,混凝土终凝后,在其表面蓄存一定深度的水,具有一定的隔热保温效果,这样可延缓混凝土内部水化热的降温速率,缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值,从而可控制混凝土的裂缝开展。此外,在大体积混凝土结构拆模后,宜尽快回填土,用土体保温避免气温骤变时产生有害影响,亦可延缓降温速率,避免产生裂缝。

5结论

随着当前建筑工程的不断加大,在混凝土施工中其控制措施和施工工艺的提高是影响建筑施工质量的关键,加强大体积混凝土施工中的温控技术是保障其施工质量和施工效率的关键。

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