范文一:大体积混凝土养护
关于商品混凝土的养护
深圳市鸿生建材有限公司-宁靖
一、目前商品混凝土养护的现状。
1、商品混凝土裂缝是普遍存在,而且难以解决的问题。因为传统观念阻碍了对混凝土水化硬化初期裂缝形成和发展过程的研究。
2、目前大多数的施工单位都存在一种这样的思想,也就是说:使用了搅拌站的商品混凝土,那么所有与混凝土有关的质量问题都由搅拌站来负责,与己无关。因此,对商品混凝土的使用经常是既不按规范施工,也不按规范进行养护。
几乎没有施工单位按照规范要求对商品混凝土进行养护,也不配备相关的人员、材料和设施,这是造成目前商品混凝土开裂多、投诉多、争议多的主要因素,也严重影响了工程质量。
3、国家标准对商品混凝土提出的养护要求。
根据国家标准《GB 50164-92 混凝土质量控制标准》第四章第六节 第39-40页,明确提出:浇筑后的混凝土是混凝土施工中的一个重要环节,养护的好坏直接影响到混凝土的强度与质量,因此,施工(生产)单位在施工(生产)前,应对其施工(生产)对象,根据所采用的原材料以及混凝土性能要求,提出切实可行而又能保证混凝土强度与质量的养护方案,并将其列为质量管理制度的内容,并应随时检查其执行情况。
二、起始养护时间对控制商品混凝土早期收缩的重要性。
1、 对不掺用减水剂的普通混凝土而言,早期收缩很小,早期的洒水养护主要是使水泥充分水化,保证混凝土强度的发展,因此,我国混凝土结构工程施工质量验收规范的规定,混凝土的起始养护时间是浇筑后12小时以内。
2、对大量掺用减水剂的现代商品混凝土,经相关试验证明,初凝后8小时内的收缩急剧增加,而在实际工程中最大量、大体积的楼板裂缝也主要出现在混凝土初凝后几小时以内,因此,掌握好起始养护时间是控制商品混凝土早期收缩裂缝的关键。如果继续按照浇筑后等12小时再进行洒水养护,就失去了控制早期收缩裂缝的产生最佳时间,从早期收缩裂缝控制来讲,将失去了任何的作用。但目前大部
分的施工单位仍然习惯于传统的施工养护经验,没能根据现在商品混凝土的特点,即在混凝土刚初凝时(表面失水前), 就采取合理养护措施,有效降低收缩,减少开裂。
三、商品混凝土需要及时而充分的湿养护。
1、所谓及时养护主要是:在混凝土的表面没有失水前,就进行养护。
在实际操作过程中,要掌握及时养护有一定的困难,往往需要根据混凝土拌合物性能、气候等情况来确定(一般在混凝土刚初凝时,就要进行湿养护),如果在养护时表面已出现失水现象,则需要在养
护前,就对表面因失水造成的缺陷先行进行处理,再养护,以保证养护的效果。
2、所谓充分养护,主要是:要保证在整个规定的养护期间,混凝土都不能失水,不失水就是养护充分的;否则,失水就是养护不充分的。混凝土养护越充分,那么混凝土存在的缺陷就少;混凝土养护不充分,那么混凝土存在的缺陷就多。但目前大部分的施工单位对混凝土的养护都是在浇筑后第二天开始洒水,每天2—5次,这样,养护既不及时也不充分,造成裂缝就很多。
四、湿养护7天期间内,各阶段对商品混凝土养护的影响。
1、根据试验数据和生产经验总结, 商品混凝土的7d强度大概是28d强度的(65%~85%) , 因此规范要求湿养护7天是合理的,最好能保持7天都不失水。
根据我们的生产经验,在这7天中, 时间越靠前, 混凝土越容易失水, 越容易形成缺陷, 防止失水也越重要。
2、 3d强度大概是28d强度的(45%~60% ), 所以前3天防止失水尤为关键。前3天如果不失水, 那么之后继续浇水保湿至7天, 从工程实际来看, 效果都不错。
3、第一天是非常关键,如果第一天失水过多, 所造成的缺陷可能以后都很难弥补。
4、我们发现有的工地,第一天不注意保养, 第二天才开始蓄水养护, 养护结束以后, 板面还是有很多的裂缝,分析其原因:
是因为第一天已经有了裂缝的产生,这说明第一天的不养护导致比较粗大的毛细孔已经形成,很难愈合。
所以,湿养护7天, 关键在于前3天, 最关键的是第1天,因此,我们不管用什么方式保养, 都要保证第1天不出现失水的现象。
五、混凝土二次抹压的重要性。
1、一次抹平。
混凝土浇筑振捣密实后, 为了保证表面的平整度, 必须马上用木抹子将表面抹平, 称为“一次抹平”。
2、二次抹压。
一次抹平后, 如果不立即进行混凝土的养护措施, 那么到混凝土初凝前, 必须至少再抹一次, 这次不只是抹平, 还要“压”, 将混凝土表面抹压密实(将混凝土内部的泌水通道、毛细管道,进行抹压、消除掉。), 称为“二次抹压”。
二次抹压的主要作用有3点:
1)、消除混凝土的表面缺陷、混凝土内部的泌水通道(即毛细管道)及早期的塑性裂缝。
2)、提高混凝土表层的密实度。
3)、表层密实度提高后, 减缓了混凝土内部水分迁移、蒸发的速度, 提高了混凝土的抗裂能力。
3、从一次抹平到二次抹压, 是混凝土逐渐初凝的过程。
4、裂缝的形成。在较长的一段时间,只要环境相对湿度低于100%, 混凝土表面就会失水, 内部形成缺陷-毛细管道。这些缺陷不消除, 在混凝土表面继续失水的情况下, 孔道就会进一步加深, 裂缝进一步扩展, 出现开裂,严重者会造成贯穿性裂缝,导致楼层漏水。
5、我们发现, 在湿养护不够及时、不够充分的情况下(例如传统湿养护) , 只有一次抹平而没有二次抹压, 混凝土的开裂将很严重。 实施二次抹压后, 开裂程度大大减轻。因此, 除非实施即时养护, 使混凝土表面不能生成失水缺陷, 否则二次抹压工艺是必须的。
6、传统的抹刀手工抹压。
在二次抹压工艺中, 现在往往习惯于抹刀手工抹压, 不仅效率低, 力度也不够,当缺陷由表及里发展较深时, 将很难消除。
7、圆盘式抹光机。
二次抹压最好采用圆盘式抹光机, 消除表面缺陷(及混凝土内部的泌水通道)与密实表层的作用比抹刀好, 效率也高。
8、二次抹压后,必须立即对混凝土进行充分的湿养护, 以避免混凝土再次失水,只有这样, 才能保证混凝土早期水化良好, 提高硬化混凝土的质量, 为混凝土耐久性的提高打下早期质量基础。
六、总结
因此,只要按照施工规范严格施工,对混凝土表面进行二次抹压工艺,实施及时而充分的保湿养护,可以很大程度上减少混凝土裂缝的产生,从而在一定程度使混凝土裂缝得到有效的控制。
七、参考文献
1、作者,宁靖,广西大学化学化工学院本科毕业,在职在读研究生,混凝土高级工程师,从事建筑、建材行业10多年工作。
2、中华人民共和国国家标准《GB-50164-92 混凝土质量控制标准》,国家技术监督局及中华人民共和国建设部联合发布
3、《商品混凝土主体结构早期裂缝成因及控制》,作者:李志英等。
范文二:大体积混凝土养护
3.2.3.3.2.安装冷却水管及测温元件
大体积混凝土承台,由于结构截面大,混凝土所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,通过安装冷却管及时将水泥水化热传导出去,从而控制承台大体积混凝土芯部与表面、表面与外部温差,保证混凝土不因温差效应开裂。
冷却循环水管采用φ32mm钢管(t=4mm),上下层冷却水管间距及同层冷却水管间距均采用1.2~1.5m。进出水口安设调节流量的水阀和测流量设备。
冷却水管安装时,要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠,以防混凝土灌注时水管变形及脱落而发生堵水和漏水,并做通水试验。
每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完毕,即可在该层水管内通水。通过阀门调节循环冷却水的流量。循环冷却管排出的水在混凝土灌注未完之前,不得排至混凝土顶面。
测温设备可采用“大体积混凝土温度微机自动测试仪”,温度传感器预先埋设在测点位置上,基础承台测点位置分承台内部、薄膜下温度、大气温度、冷却水管进出水温度设置。测点温度、温差以及环境温度的数据与曲线用电脑打印绘制。当混凝土内外温差超过控制要求时,系统马上报警。测温点的布置应考虑由于大体积混凝土浇筑顺序时间不一致,应由各区域均匀布置,核心区、中心区为重点。
3.2.3.3.3.混凝土灌注及养护
混凝土由混凝土拌和站集中拌和,混凝土输送车运输,经混凝土输送泵泵送入模,混凝土分区布料、分层浇筑,采用插入式振捣器振捣,当混凝土自由落体高度超过2m时,采用串筒下料,防止混凝土离析。混凝土浇筑完毕后,在顶部混凝土初凝前,对其进行二次振捣,并压实抹平。控制表面收缩裂纹,减少水分蒸发;混凝土初凝后,加强保湿养护,防止水分蒸发。
大体积混凝土采用低水化热水泥,并采用“双掺技术”(即掺加粉煤灰及外加剂),降低混凝土的入仓温度等措施,以改善混凝土的性能,减小混凝土的水化热。气温较高时,泵送管加盖草袋,并在拌和水中投放冰块,以降低混凝土入模温度。
范文三:大体积混凝土的施工及养护
大体积混凝土的施工及养护
混凝土施工是我们土建工程的重中之重,特别是大型污水厂及自来水厂的构筑物施工,不但使用混凝土的方量比较大,也经常遇到一些大体积的混凝土施工,且这些构筑物的质量直接影响到工程完工试水及竣工验收工作。当今大方量的混凝土虽然采用的是商品混凝土,但由于施工环境的复杂性,也难免产生一些问题,特别是在大体积混凝土施工中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因,这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土的抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个便温差引起的变形加上混凝土的失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝。
大体积混凝土的裂缝问题为混凝土施工普遍存在的通病,但我项目部质量管理小组以“精益求精”以及向社会奉献一流产品的精神及时对该问题进行了分析,通过分析我们制定了以下预防措施,有效的改善了以后的混凝土浇筑质量。
根据分析,目前常见混凝土裂缝主要为干缩裂缝、不均匀沉降裂缝及温度裂缝三种,任何有害裂缝的产生都会直接影响到结构的耐久
性和使用功能,尤其本工程主要构筑物所处环境较为复杂,且部分大体积混凝土浇筑正值高温多雨季节,温度、湿度变化较大,极易产生结构裂缝,因此,我们必须针对工程实际情况采取相应预控措施。 1. 混凝土配合比设计及外加剂的选用
构筑物抗渗混凝土采用早期强度高、耐侵蚀性及抗冻、抗渗性较好的PO32.5普通硅酸盐水泥配制;粗骨料采用具有良好级配的碎卵石,粒径控制在5~20mm之间,含泥量小于1%;细骨料采用洁净中粗砂,含泥量小于3%,泥块含量低于1%;并适量掺加Ⅰ级粉煤灰及减水剂、缓凝剂,以改善混凝土自身和易性,降低水灰比,减少水泥用量,延长水化热峰值,从而达到降低水化热量的目的。具体配合比应通过试验确定。
2. 混凝土的搅拌、运输和浇筑
(1) 混凝土的搅拌
为确保混凝土搅拌质量,水工构筑物抗渗混凝土全部采用商品混凝土,在夏季高温季节根据实际温度情况,采用低温水或冰水拌制混凝土,骨料护盖遮阳,以有效降低拌和物温度;严格控制好混凝土出机温度。对于进水泵房基础回填的大体积素混凝土应掺加不大于20%块石以利吸热,并适当减小混凝土坍落度,降低水化热量。
(2) 混凝土初凝时间、终凝时间、坍落度的控制
综合考虑运输及施工中一些不可预见的因素并结合我单位多年大体积混凝土施工经验,结构混凝土坍落度控制在140±20mm之间为宜,现场混凝土初凝时间控制为6~8h,终凝时间不低于10h。
(3) 混凝土的浇筑
混凝土浇筑前必须对结构下部地基的夯实情况和模板及其支撑体系的刚度、强度、稳定性进行检查,模板的拆除应严格按规范规定执行,防止不均匀沉降裂缝的产生。
现场混凝土浇筑主要采用泵送砼施工技术。现场设专人对混凝土的入模温度进行测量,严格控制其入模温度,确保混凝土内外温差小于25℃。
混凝土浇筑采用薄层浇灌,均匀布点,逐层推进的施工方案;每层浇灌厚度控制在200~300mm,并适当减缓推进速度,以利于水泥早期水化热的散发及振捣到位,减少砼的绝热温升。对于进水泵房地下超厚、超高墙体部位采用Φ150mm自制铁皮串筒下灰,确保砼自由落差不大于2.00m;并由人工入模板内振捣混凝土,以保证混凝土密实度。
墙壁混凝土浇筑完毕后在混凝土尚未初凝前进行二次振捣;板类结构应掌握好混凝土终凝前的压面时间及遍数,抹压按三遍进行,及时排除表面泌水,以有效防止混凝土表面干缩裂缝及塑性裂缝的产生。
3. 混凝土的养护
大体积混凝土的养护主要应做好温差控制工作,确保混凝土内外温差不大于25℃;现场设专人布置测温孔,使用自动温度检测仪测温,测出孔内温度、表面温度及大气温度,根据砼内外温差决定是否采取覆盖养护,以提高砼表面温度。
对于底板、墙体混凝土均采用蓄水法养护,养护初期应使混凝土缓慢降温,充分发挥其徐变特性,减低温度应力影响。具体做法是:待底板混凝土终凝后筑坝蓄水养护,蓄水深度50~100mm,养护5天,5天后为保证后续工程施工,撤除水坝改用湿麻袋片浇水养护,养护期共计14天。对于结构墙体,在混凝土终凝以后,在墙顶沿墙体长度方向接DN25水管,在水管上每隔200mm钻眼,对墙体进行24h喷淋养护,模板拆除后,在墙体两侧挂麻布片继续喷淋养护,使砼表面始终保持湿润状态,养护期为14天。
通过采用科学合理的养护措施可以有效控制混凝土温差裂缝、干缩裂缝及塑性裂缝的产生。
范文四:大体积混凝土的浇筑与养护
大体积混凝土的浇筑与养护施工方案
1.大体积混凝土浇筑前的准备工作
1.1机具和人员
由于大体积混凝土每次浇筑的工作量大,持续时间长,对机具的损耗大,因此在大体积
混凝土施工前应确保施工用的机具、人员准备充分。机具有:塔式起重机、混凝土泵及泵车、混凝土泵管、搅拌机运输车、料抖、串筒、振动器等。所有机具应在混凝土浇筑前进行检查,同时配备专职维修人员,随时检修。在混凝土浇筑期间,技术员要对混凝土工技术交底,并
安排施工人员的具体位置,同时也要安排好做混凝土试块的人员。
1.2保证水电及原材料的供应
在混凝土的浇筑期,要有业主及供电供水部门联系,要保证水、电、照明不中断。为了
防备临时停电,停水,事先应在浇筑地点贮备一定的原材料(如砂石,水泥,水等)和人工
拌合捣固用的工具,以防止出现以外的施工停歇缝。
1.3 掌握天气季节变换情况
加强气象预测预报的联系工作,在混凝土的施工阶段应掌握天气的变化情况,特别是在
雷雨台风季节和寒流突然袭击之际更应注意,以保证混凝土的连续浇筑的顺利进行,避免天
气对混凝土施工造成的不良影响,确保混凝土的质量。
根据工程需要和季节施工特点,应准备好在浇筑过程中所必须的抽水和防雨设备,防暑
防寒等特资。
1.4 检查摸板、支架、钢筋和预埋件
在浇筑之前,应检查和控制摸板、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、规格、数量和位置。此外还应检查模板接缝的密合情况。
1.4.1 模板的标高位置与构件的截面尺寸是否与设计符合,构件的预留拱度是否符合设计要
求;同时检查模板的紧密程度,并清理干净模板内的垃圾、刨花、锯屑、泥土和钢筋上的油
污,鳞落的铁片等杂物
1.4.2 所安装的支架是否稳定,支柱的支撑和模板的固定是否可靠。
1.4.3 钢筋混凝土预埋见的规格,数量,安置位置及构件的接点连接焊接是否与设计符合。
2.控制温度裂缝的技术措施
2.1 水泥品种的选择和用量控制
大体积混凝土结构引起裂缝的主要原因是混凝土的导热性能较差,导致水泥水化热的大
量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温现象。因此控制混凝土浇筑时的温差变化,对防
止产生温度裂缝能起到釜底抽薪的作用。
2.1.1 选用中热或低热的水泥品种
混凝土升温的热源是水泥水化热,选用中低热的水泥品种,是控制混凝土升温的最基本
方法。如32.5级的矿渣硅酸盐水泥,一般3d内的水化热仅为同标号普通硅酸盐水泥的60%。根据试验表明:选用32.5级硅酸盐水泥,比选用32.5级矿渣硅酸盐水泥,3d内水化热平均
升温高5~8℃。
2.1.2 充分利用混凝土的后期强度
根据大量的试验资料表明,每立方米混凝土的水泥用量,每增减10kg,其水化热将使混
凝土的温度相应升降1℃。因此,为控制混凝土温升,降低温度应力减少温度裂缝,一方面
在满足混凝土强度和耐久性的前提下,尽量减少水泥用量,严格控制每方米混凝土水泥用量
不超过400kg 。
2.2 掺入外加料
在拌制混凝土时可掺入一些适宜的外加料,可以使混凝土获得所需要的特性,如可掺入
适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。
当采用泵送混凝土时,由于影响泵送混凝土性能的因素很多,如砂石的种类、品质和级配、
用量、砂率、坍落度、外掺料等。因此,为了满足混凝土具有良好的泵送性,在进行混凝土
配合比的设计中,不能用单纯增加单位用水量的方法,这样不仅会增加水泥用量,增大混凝
土的收缩,而且还会使水化热升高,更容易引起裂缝。工程实践证明,在施工中优化混凝土
的级配,掺入适宜的外加料,以改善混凝土的特征,是大体积混凝土施工中的一项重要技术
措施。混凝土中常用的外加料主要是外掺剂和外掺料。
2.2.1 掺加外加剂
在拌制混凝土时可掺加相应的缓凝型减水剂,如木质素磺酸钙(简称木钙)。木质素磺酸
钙,阴离子表面活性剂,它对水泥颗粒有明显的分散效应,并能使水的表面张力降低。因此,
在泵送混凝土中掺入水泥重的0.2%~0.3%木钙,它不仅能使水泥的合易性有明显的改善,而
且可减少10%左右拌和水,混凝土28d的强度提高10%以上;若不减少拌和水,坍落度可
提高10%左右,若保持强度不变可节约水泥10%,从而降低水化热。
木钙由于原料为工业废料、资料丰富,生产工艺和设备简单,成本低廉,并能减少环境
污染,尤其可以适用于泵送混凝土的浇筑。
2.2.2 掺入外加料
大量试验资料表明,在混凝土中掺入一定量的粉煤灰后除了粉煤灰本身的火山灰活性作
用,在生成硅酸盐凝胶,作为胶凝材料的一部分加强作用外,在混凝土用量不变的条件下,
由于粉煤灰颗粒呈球性并具有“滚珠效应”,可以起到显著改善混凝土和易性的效果;若保
持混凝土拌和物原有的流动性不变,则可减少用水量,起到减水的效果,从而可以提高混凝
土的密实性和强度;掺入适量的粉煤灰,还可以大大改善混凝土的可泵性,降低混凝土的水
化热。
大体积混凝土掺和粉煤灰分“等量代换”和“超量取代法”两种,前者是用等体积的粉
煤灰取代水泥的方法,但其早期强度(28d以内)也会随掺入量增加而下降,所以对早期抗
裂要求较高的工程,取代量应非常慎重。后者是一部分粉煤灰取代等体积水泥,超量部分粉
煤灰者取代等体积砂子,他不仅可以获得强度增加效应,而且可以弥补粉煤灰取代水泥所降
低的早期强度,从而保持粉煤灰掺入前后的混凝土强度等级不变。
2.3骨料的选择
由于大体积混凝土砂石重量占混凝土总重量的85%左右,因此合理选用砂石料对保证混
凝土质量、节约水泥用量、降低水泥水化热、降低工程成本是非常重要的。骨料的选用应根
据就地取材的原则,首先考虑选用生产成本低,质量优良的天然砂石料。
2.3.1粗骨料的选择
在选择粗骨料时,应尽量选择粒径较大、级配良好的粗骨料。选用较大骨料粒径,不仅
可以减少用水量,还可以使混凝土的收缩和泌水现象随之减少,同时也减少了水泥用量,从
而使水泥水化热减少,达到最终降低混凝土温升的目的。但是骨料粒径增大后,容易引起混
凝土的离析,影响混凝土的质量。因此,进行混凝土配合比设计时,不要盲目选用大粒径骨
料,必须进行优化级配设计,在施工过程中应加强混凝土的搅拌和振捣等工作。
在拌制大体积混凝土时,宜优先采用以自然连续的粗骨料配制,这种用连续级配粗骨料
配制的混凝土,尽量选用粒径较大、级配良好的石子。根据有关实验证明,采用5~40mm
石子比采用5~25mm石子,每立方米可减少用水量15kg左右,在相同水灰比情况下,水泥
用量可以节约20kg左右,混凝土温升可降低2℃左右。
2.3.2细骨料的选择
大体积混凝土中的细骨料,以采用中、粗砂为宜,细度模数宜在2.6~2.9范围内。根据有
关试验资料证明,当采用模数为2.79,平均粒径为0.381的中粗砂,比采用细度模数为2.12,
平均粒径为0.336的细砂,每立方米混凝土可减少水泥用量28~35kg,减少用水量20~25kg,
这样就降低了混凝土的温升和减小混凝土的收缩。
当采用泵送混凝土时,混凝土在通过锥管和弯管时颗粒间的相对位置就会发生变化,此
时如果混凝土中的砂浆量不足,便会产生堵管现象。所以,在级配设计时可适当提高砂率;
但若砂率过大,将对混凝土的强度产生不良影响。因此,在满足泵送性的前提下,尽可能降
低砂率。
2.3.3骨料质量要求
骨料的质量如何,直接关系到混凝土的质量。所以,骨料中黏土、淤泥、粉屑、有机物
及其他有害物质,其含量不能超过规定的数值。混凝土试验表明,骨料里的含泥量是影响混
凝土强度质量的主要因素,它对混凝土的强度、干缩、徐变、抗渗、抗冻融、抗磨损及和易
性等都产生不利影响,尤其会增加混凝土的收缩,引起混凝土的抗拉强度的降低,对混凝土
的抗裂更有十分不利的影响。因此,在大体积混凝土施工中,石子的含泥量控制在不大于
1%,砂的含泥量控制在不大于2%。
2.3.4控制混凝土出机温度和浇筑温度
为了降低大体积混凝土的总温升,减少结构物的内外温差,控制混凝土的出机温度与浇
筑温度同样重要。
对混凝土出机温度影响最大的是石子温度、砂的温度和水的温度,次之水泥的温度影响
最小。为了降低混凝土的出机温度,就应该采取措施降低砂石和水的温度,降低石子温度的
方法很多,如在气温较高时,为了防止太阳对石子的直接照射,可在砂石堆放场搭设简易的
遮阳装置,可使温度降低3~5℃。还可以在储料仓中对石子通冷风预冷。如果水温过高可以
在水中放入冰块,待温度合适时抽水拌制混凝土,但是严禁把冰块直接投入到搅拌机内搅拌。
2.3.5其他措施
可以在基础内部预埋冷却水管,通入循环的冷却水,强制降低混凝土的水化热温度;在
厚大无筋或少筋的大体积混凝土中,掺加总量不超过20%的大石块,减少混凝土的用量,
以达到减少水泥用量和降低水化热的目的;改善配筋,为了保证每个混凝土层上下均有温度
筋,可建议设计人员将分布筋做适当调整,这样可以增强抵抗温度应力的能力;设置后浇缝,
当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇带,以减少外应力和温度应力,同时也
有利于散热和降低混凝土的内部温度;在混凝土入模时,采取措施改善和加强模内的通风,
加速模内热量的散发。
2.4控制混凝土的浇筑温度
实际证明浇筑温度对结构物的内外温差影响不大,因此对主要早期温度应力影响的结构
物,没有必要对浇筑温度控制过严。但考虑到温度过高会引起混凝土较大的干缩及给浇筑带
来不利影响,适当的限制混凝土的浇筑温度还是必要的。根据工程经验总结,建议混凝土浇
筑时的温度不宜超过28℃。在炎热的夏季,最好选择在夜间气温较低时浇筑。这就要求在
常规施工情况下,应该合理选择浇筑时间,完善浇筑工艺及加强养护工作。
2.5加强养护,延缓混凝土降温速率
大体积混凝土浇筑后,加强表面的保温、保湿养护,对防止混凝土产生裂缝具有重大作
用。保湿、保温养护的目的有三个:第一减少混凝土的内外温差,防止出现表面裂缝;第二
是防止混凝土过冷,避免产生贯穿裂缝,第三是延缓混凝土的冷却速度,以减小新老混凝土
上下层约束。总之,在混凝土浇筑后,尽量以适当的材料覆盖,采取保湿和保温措施,不仅
可减少升温阶段的内外温差,防止产生过大的温度应力和温度裂缝。
混凝土终凝后,在其表面蓄存一定深度的水,采取蓄水养护是一种较好的方法,我国在一
些工程中曾经采用,并取得良好的效果。这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速率,缩小
混凝土中心和表面的温度差值。从而可以控制混凝土的裂缝开展。
2.6减小混凝土的收缩提高混凝土的极限拉伸值
混凝土的收缩值和极限拉伸值,除与水泥用量、骨料品种和级配、水灰比、骨料含泥量
等有关外,还与施工工艺和施工质量密切相关。因此,通过改善混凝土的配合比和施工工艺,
可以在一定程度上减少混凝土的收缩和提高混凝土极限拉伸值,这对防止产生温度裂缝也可
起到一定的作用。
大量的现场试验证明,对浇筑后的混凝土进行二次振捣,能排除混凝土因泌水在粗骨料、
水平钢筋下部生成的水分空隙,同时提高了混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出
现裂缝,减小混凝土内部微裂,增加混凝土的密实度,使混凝土的可抗压强度提高10%~20%,
从而可提高混凝土的抗裂性。
混凝土二次振捣的恰当时间是指混凝土振捣后尚能恢复到塑性状态的时间,这是二次振
捣的关键。又称为振动界限。掌握二次振捣恰当的方法是:
将运转着的振动棒以其自身的重力逐渐插入混凝土中进行振捣,混凝土在振动棒漫漫拔
出时能自动闭合,不会在混凝土中留下孔穴,则可认为此时施加二次振捣是适宜的。
由于采用二次振捣的最佳时间与水泥品种、水灰比、坍落度、气温和振捣条件等有关。
因此,在实际工程正式采用必须经实验确定。同时,在最后确定二次振捣时间时,既要考虑
技术上的合理性,又要满足分层浇筑、循环周期的安排,在操作时间上要留有余地,避免由
于这些失误而造成“冷接头”等质量问题。
改进混凝土的搅拌工艺,可以提高混凝土的极限拉伸值,减少混凝土的收缩。为了进一
步提高混凝土的质量,可采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石搅拌新工艺,可以有效的防止
水分子向石子与水泥浆界面集中,使硬化后的界面过渡层的结构致密,从而可使混凝土强度
提高10%左右,相应的也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉伸强度。当混凝土强度基本
相同时,采用这种搅拌工艺可以减少水泥用量7%左右,相应的也减少了水化热。
2.7加强施工检测工作
在大体积混凝土的凝结硬化过程中,应随时摸清大体积混凝土不同深度处温度场升或降
的变化规律,及时监测混凝土内部的温度情况,并采取相应的技术措施,确保混凝土不产生
过大的温度应力。
监测混凝土内部的温度,可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。这样就能做到全面、均匀的监测大体积混凝土温度变化
情况。
混凝土温度测定记录仪,是以测定电阻变化来显示的仪器,其基本原理是电桥平衡方式。
记录仪连接着打印系统,将各点温度场的分布情况,除需要按设计要求布置一定数量的传感
器外,还要求确保埋入混凝土中的每个传感器具有较高的可靠性。因此,必须对传感器进行
封装,封装的工序一般包括:初筛→热老化处理→绝缘试验→馈线焊接和密封。
初筛、热老化处理和绝缘试验的目的,是铜热传感器的可靠性、准确性和密封性,剔除
不合格的传感器,限定混凝土碱性腐蚀对测试工作的影响。馈线焊接和密封,是保证传感器
正常工作不可少的关键工序,将馈线与传感器接线头焊接后,再用环氧树脂密封后就可供现
场布置。
布置应将铜热传感器用绝缘胶布绑扎于预定测点位置处的钢筋上。如预定位置无钢筋,
可另设置钢筋。由于钢筋的导热系数大,传感器直接接触钢筋会使该部位的温度值失真,所
以,要用绝缘胶布绑扎,待各热传感器绑扎完毕后,应将馈线收成一束,固定在横向钢筋下
沿引出,以避免在浇筑混凝土时馈线受到损伤。
待馈线与测定记录仪接好后,须再次对传感器进行试验检查,待试测完合格后,混凝土
测试的准备工作即将结束。
混凝土温度记录不仅可以显示读数,而且还可自动记录各测点的温度,能即时绘制出混
凝土内部温度变化曲线,使技术人员随时对可以照理论计算值,并及时有效地采取相应措施。
这样在施工过程中,可以做到大体积混凝土内部温度的温度变化进行及时跟踪监测,实现信
息化施工。确保质量。
3 . 大体积混凝土的浇筑
3.1保证结构的整体性,混凝土应连续浇筑,要求每一处的混凝土在初凝前就被后部分混凝
土覆盖并捣实成整体。根据结构特点不同,可分为全面分层,分段分层,斜面分层等浇筑方
案。
3.1.1全面分层:当结构平面面积不大时,可将整个结构分为若干层进行浇筑,即第一层全
部浇筑完毕后再浇筑第二层,如此逐层连续浇筑,直到结束。为了保证结构的整体性,要求
次层混凝土在前层混凝土初凝前浇筑完毕。若结构平面面积为Am2,浇筑分层高度为h米,
每小时浇筑量为Qm3/h,混凝土从开始浇筑至初凝的延续时间为T小时(一般等于混凝土初
凝时间减去混凝土运输时间)为保证结构的整体性,则应满足:
A·h≤Q·T 故 A≤Q·T/h
即采用全面分层时结构平面面积应满足上式的条件。
3.1.2 分段分层:当结构平面面积较大时,全面分层已不适应,这时可采取分段分层浇筑
方案。即将结构分为若干段,每段又分为若干层,先浇筑第一段各层,然后浇筑第二段各层,
如此逐段逐层连续浇筑,直至结束。为了保证结构的整体性,要求次段混凝土应在前段混凝
土应在前段混凝土初凝前浇筑并与之捣实成整体。若结构的厚度为H米,宽度为b米。分段
长度为L米,为了保证结构的整体性,则应该满足
L≤Q·T/b(H-b)
3.1.3斜面分层;当结构长度超过厚度的3倍时,可以采用斜面分层的浇筑方案。这时振捣
工作应从浇筑层斜面下端开始,逐渐上移,振动器应与斜面垂直。
3.2 初期温度裂缝的预防 :厚大钢筋混凝土结构由于体积大,水泥水化热聚集在内部不容
易散发,内部温度显著升高,外表散热快,形成较大内外温差,内部产生压应力,外表产生
拉应力,如内外温差过大(超过25℃以上),则混凝土表面将产生裂缝。当混凝土内部散热
冷却,产生收缩,由于受到基底或已硬化混凝土的约束,不能自由收缩,而产生拉应力。温
差越大,约束程度越高,结构长度越大,则拉应力越大。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时
即产生裂缝,裂缝从基底向上发展,甚至贯穿整个混凝土构筑物。要防止混凝土早期产生温
度裂缝,就要降低混凝土的温度应力,控制混凝土的内外温差,使只不超过25℃,以防止
表面开裂;控制冷确过程中的总温度差和降温速度,以防止开裂。
早期温度裂缝的预防方法主要有:优先采用水化热低的水泥(如矿渣硅酸盐水泥);减少
水泥用量;掺入适量的粉煤灰或浇注时投入适量的毛石;放慢浇筑速度和减少浇筑厚度,采
用人工降温措施(拌制时,用低温水,养护时用循环水冷确);浇筑后应及时覆盖。以控制
内外温差,减缓降温速度,尤应注意寒潮的不利影响。必要时取得设计单位与业主的同意后
可分块浇筑,块和块间留一米宽后浇带,待各分块浇筑的混凝土干缩后,再浇筑后浇带。分
块长度可根据有关手册计算,当结构厚度在一米以内时,分块长度一般为20~30m。
3.3 泌水处理: 大体积混凝土另一特点是上、下浇筑层施工间歇时间较长,各分层之间易
产生泌水层,它将会导致混凝土强度降低,酥软、脱皮起砂等不良后果。采用自流方式和抽
吸方法排除泌水,会带走一部分水泥浆,影响混凝土的质量。泌水处理措施主要可采用同一
结构中使用两种不同坍落度的混凝土,或在混凝土拌和物中掺减水剂,减少泌水现象的发生。
3.4 混凝土的密实成型: 用插入式振动器振捣混凝土时,应垂直插入,并插入下层混凝土
50mm,以促使上下层混凝土结合成整体,每一振点的振捣延续时间应使混凝土充分捣实(即
混凝土表面冒出气泡和表面不再下陷为止)。采用插入式振动器捣实普通混凝土的移动间距,
不宜大于作用半径的1.5倍。捣实轻骨料混凝土的间距,不宜大于作用半径的1倍,振动器
与摸板的距离不宜大于振动器作用半径的1/2,并应尽量避免碰撞钢筋、摸板、预埋件等。
插点的位置分布必须按照行列式或交错式进行选择。
3.5 混凝土的养护:保水材料或草帘等对混凝土加以覆盖后适当浇水,使混凝土在一定的时
间内在湿润状态下硬化。当最高气温低于25°C时,混凝土浇筑完后应在6小时以内开始养
护,浇水养护时间的长短视水泥品种而定,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7昼夜;火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥拌制的混凝土或有
抗渗性要求的混凝土不得少于14昼夜。浇水次数应使混凝土保持具有足够的湿润状态。养
护初期,水泥的水化反应较快,需水也较多,所以要求要特别注意浇筑后前几天的养护工作。
在高温与湿度低时,应增加洒水的次数,混凝土必须养护至其强度达到1.2Mpa以后,方
准踩踏和安装上层模板及支架。也可在构件表面喷洒塑料薄膜,这种养护适用于在不易洒水
养护的高耸构筑物和大面积混凝土结构。他是将氯乙烯树脂塑料溶液用喷枪喷洒在混凝土表
面上,溶液挥发后在混凝土表面形成一层塑料薄膜,使混凝土与空气隔绝,阻止其由水分的
蒸发以保证水化作用的正常进行。所造薄膜在养护完成后能自行老化脱落。不能自行老化脱
落的薄膜,不宜于喷洒在要做粉刷的混泥土表面上,在夏季,薄膜成型后要防晒,否则易产
生裂纹。
范文五:浅谈大体积混凝土的养护
2007年 3月
第 1期
河 北 工 程 技 术 高 等 专 科 学 校 学 报
JOURNAL OF HEBEI ENGINE ERING AND TECH NICAL COLL EGE
M ar. 2007 No. 1
文章编号 :1008-3782(2007) 01-0026-03
浅谈大体积混凝土的养护
马淑杰
(沧县城建第二建筑安装工程有限公司 , 河北 沧州 061000)
摘要 :大体积混凝土的施工技术要求比较 高 , 特别是 在施工中要防止混凝 土因水泥水化热引 起的温度差所产生 的温度应力和 温度变形裂缝。 大体积混凝土的养护主要是控制混凝土中心和表面的温差 , 保持一定的湿度 , 防止产 生裂缝。 如何控制温度进 行混凝土养护是大体积结构施工中的重 要课题。
关键词 :大体积混凝土 ; 温度控制 ; 养护
中图分类号 :T U 528 文献标识码 :A
1 大体积混凝土产生裂缝的原因
混凝土随着温度的变化而发生热胀冷缩 , 称为温度变形。在大体积混凝土施工阶段 , 由于温度变形而引 起的裂缝 , 称为“ 初始裂缝” 或“ 早期裂缝” 。这种早期裂缝分为两种情况 , 一种是由于大体积混凝土内部升温 较快使内外温差过大而产生的表面裂缝 ; 另一种是混凝土降温时产生收缩变形而结构物内外的约束要阻止 这种变形所产生的收缩裂缝 [l]。
1. 1 变形作用
各种变形作用 (温度、 收缩、 不均匀沉降 ) 是引起大体积混凝土产生裂缝的主要原因 , 它们引起的应力超 过了混凝土的抗拉强度 , 或者说它们引起的拉应力超过了混凝土极限拉伸时 , 混凝土就会开裂 , 温度是其中 的首要作用。
1. 2 约束变形
如果只有变形而没有约束 , 混凝土也不会开裂。 大体积混凝土受到的约束有内约束和外约束。 内约束是 指混凝土内部各质点之间的相互影响、 相互制约 , 如混凝土内外产生温差时 , 内部温度高混凝土要膨胀 , 外部 温度低混凝土要收缩 , 内外相互制约 , 使外表面混凝土产生拉应力 , 此拉应力如果过大 , 就会使混凝土开裂。 外约束是指另一结构物或物体引起的约束 , 如果混凝土在降温或收缩变形过程中 , 受到一定的外界条件的影 响 , 也会产生拉应力 , 当这种拉应力超过混凝土自身的抗拉强度时 , 就可能导致开裂 [2~3]。
因此 , 如何控制温度、 进行混凝土养护 , 以防止裂缝的产生 , 是大体积混凝土结构施工中的重要课题 , 也 是大体积混凝土施工的主要技术难点。
2 大体积混凝土的养护
浇筑大体积混凝土 , 养护措施极为重要。为防止混凝土内外温差超过限值产生温度裂缝 , 在混凝土内布 置测温点 , 全部测温点均应编号 , 并绘制布置图。掌握内部实际温度变化情况 , 监视温差波动 , 以指导养护工 作。
2. 1 测温点的布置
:14
) ,
测温点平面布置按浇筑前后顺序及结构特点在不同的区域内布置。 对于工期较长的大体积混凝土 , 可以 早期浇筑的混凝土温度规律来指导后序混凝土施工和养护工作。 测温点的位置应选择在温度变化大、 容易散 失热量或易遭受冻结的部位 , 对西北部或不着阳光的地方应多设置 , 测温点的口不能迎风 , 且临时封闭。
2. 2 测温仪器的放置
在混凝土浇筑前 , 将下端封闭的测温套管固定在测温点平面位置上 , 事先封死 , 并在套管的不同高度放 置测量元件 , 测量元件与预埋套管之间用保温材料塞严 , 防止水分浸泡 , 并做好测温点的编号 , 通过热电转 换、 数据采集及处理 , 在微机上监控大体积混凝土的内部温度变化情况 , 确保大体积混凝土施工养护工作的 安全性和有效性。
2. 3 温度测量
混凝土浇筑完毕及时测一次温度做为第一次测温 , 以后每 2h 测一次 , 连测三天 , 三天后改为至少每隔 6h 测量一次 (8:00、 14:00、 20:00、 2:00) , 直至混凝土达到受冻临界强度 , 或混凝土温度降到 0℃或设计温 度。
测温时 , 测温仪表应采取与外界气温相隔离 , 并留置在测温孔内不少于 3min 。
2. 4 温度控制
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 水化产生的热量聚集在结构内部不宜散失 , 以至于越积越高 , 使内外温差增大。内部的最高温度多数发生在 浇筑后的最初 3~5天。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 , 特别是当气温骤降时 , 大大增加了内外层混凝土温差 , 这对大体积混凝土极为不利。 因此 , 应采取温度控制措施 , 防止混凝土内外温差引起的温度变形。
在混凝土养护阶段的温度控制 :
1) 混凝土的中心温度与表面温度之间、 表面温度与室外最低气温之间的差值应保持小于 20℃ , 当结构 混凝土具有足够的抗裂能力时 , 也不能大于 25~35℃ ;
2) 高温季节拌合混凝土时加适量的水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。在大体积混凝土中 埋设水管 , 通入冷水降温 ;
3) 高温季节浇筑混凝土时减少浇筑厚度 , 利用浇筑层散热 ;
4) 冬季浇筑混凝土时采取保温措施 , 在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料 ;
5) 规定合理的拆模时间 , 气温骤降时进行表面保温 , 以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
2. 5 混凝土的养护
混凝土养护是指混凝土浇筑后的初期 , 在凝结硬化过程中进行温度和湿度的控制 , 以利于混凝土能获得 设计所要求的物理力学性能 [4]。从理论上分析 , 新浇筑混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求 , 但 由于蒸发等原因常引起水分损失 , 从而推迟或妨碍水泥的水化 , 表面混凝土最容易且最直接受到这种不利影 响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期 , 在施工中应切实重视起来。
对于大体积混凝土的养护主要控制混凝土中心和表面温度的温差 , 并保持一定的表面湿度 , 防止产生裂 缝。其措施如下 :
1) 混凝土的浇筑计划安排应考虑天气状况 , 避免雨天施工影响混凝土施工质量 , 同时备足抽水设备和防 雨物资。
2) 在混凝土表面振捣抹平后及时覆盖湿草帘、 湿麻袋 , 对混凝土进行保湿养护 , 在接缝处应搭接严密 , 避 免混凝土水分蒸发 , 保持混凝土表面处于湿润状态下养护 , 混凝土终凝后持续浇水养护 14天。 3) 浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。
, , 27 第 1期 马淑杰 :浅谈大体积混凝土的养护
5) 冬季施工时 , 可通过加热骨料和水的方式 , 使混凝土拌合物获得预定的初始温度 , 不可直接加热的可 放入暖棚内存放 , 其中加热水的温度可控制在 60~80℃ ; 骨料加热温度控制在 20~40℃ ; 混凝土出罐温度 控制不低于 15℃。
6) 对于大体积混凝土基础可采取蓄水方法进行养护 , 定人、 定时、 定点的进行温度控制。
7) 混凝土的养护一般在浇筑厚度大于 3m 时 , 要求考虑在大体积混凝土内部设置冷却水循环降温措施 , 设冷却水管 , 并通过温度检测控制混凝土中心与表面的温度或混凝土内部与冷却水的温度控制在 25℃以 内。
3 结束语
以上是在分析大体积混凝土产生裂缝原因的基础上 , 针对性地提出养护措施 , 以达到混凝土强度的要 求。 通过人工的温度控制 , 防止了因温度变形引起的混凝土开裂。 因此我们在大体积混凝土施工时要牢牢掌 握住混凝土养护的基本知识 , 并结合实际采取有效措施定会使施工质量得到很好的保证。
参 考 文 献
[1] 朱伯芳 . 大体积混凝土温度应力与温度控制 [M ]. 北京 :中国电力出版社 , 1999.
[2] 杨嗣文 . 高层建筑施工手册 [M ].北京 :中国建 筑工业出版社 , 1992.
[3] 王铁梦 . 工程结构裂缝控制 [M ].北京 :中国建 筑工业出版社 , 1997.
[4] 孙震 . 建筑工程手册 [M ].北京 :地震出版社 . 1993.
[5] G B 50204-2002, 混凝土结构工程施工质量 验收规范 [S ].
Discussion on Bulky Concrete Curing
M A Shu-jie
(No. 2Architecture and Ins tallation Engin eering Limited Company, Cangxian Bureau of Urban Constru ction, Cangzhou 061000, China)
Abstract :The construction of bulky concrete demands high -lev el techno logy . In the construction , the tem perature stress cr acking and temperatur e defo rmation cracking of co ncrete, which ar e caused by the tem perature difference aroused by cement thermalization, m ust be prev ented. The main point of bulky co ncrete curing is to co ntrol the tem peratur e differ ence of the center and appearance of co ncrete , m aintain a certain humidity and prevent cracking. How to control the temperature to cur e concr ete is an important task in the co nstr uctio n of bulky co ncrete.
Key words :bulky concrete; tem perature control; cur ing
(责任编辑 :高桂芝 ) 28河 北 工 程 技 术 高 等 专 科 学 校 学 报 2007