探析大體積砼的施工技術及防裂縫對策

時間：2024-10-19 15:31:51 建筑學畢業論文

探析大體積砼的施工技術及防裂縫對策

　　【論文關鍵詞】大體積砼　施工技術

　　【論文摘要】在砼施工中合理選用，對砼配合比，供應進行優化，選用科學的施工方法，加強砼養護及砼裂縫的與控制等方面介紹了大體積砼施工技術。
　　
　　0.前言
　　近幾年，隨著建行業的迅速發展，高層物，高聳結構及大型設備基礎大量的出現大體積砼已經被廣泛應用，大體積砼與普通鋼筋砼相比，具有結構厚，體形大，鋼筋密，砼數量多，工程條件復雜等特點。
　　1.材料的選用
　　1.1水泥的選用
　　砼主要考慮抗裂縫性能好，兼顧低熱和高強兩方面的要求，部分表層砼，除抗裂性能外，還要求抗凍融性，耐磨性，抗蝕性，強度高及干縮較小，故此施工一般可用低熱礦渣水泥，中，高標號的中低熱硅酸水泥，此外，采用的水泥應對其品種，級別，包裝和散裝倉號，出廠日期等進行檢查，并應對其強度，安定性及其他必要的性能進行復檢，其質量必須符合現行國家標準的規定方可使用。
　　1.2滑料的選擇
　　一般選用結構致密，并有足夠強度的優良骨料，符合有關的標準，規范的要求，此外，還應注意以下幾點（1）粗骨料要求潔凈，不含雜質。估傷腦筋大粒徑的卵石或碎石，含泥量小于等于1%。（2）細骨料建議采用中砂，含泥量小于等于3%。
　　1.3礦物拌合料
　　在砼中摻加磨細礦物拌合料后，可以起到降低溫升，改善和易性。增進后期強度，改善砼內部結構，提高耐磨性，并可代替部分水泥，節省資源，起到抑制堿，骨料反應的作用。常用粉煤灰，高爐礦渣，沸石粉等。
　　1.4水
　　拌制砼宜采用飲用水，當采用其他水源時，水質應符合國家現行標準《砼用水標準》JGJ63的規定。外加劑：不同品種外加劑的摻加通常可起到改善砼拌合物的流動性，調節砼凝結時間，硬化性能，改善砼的耐久性等作用。外加劑的選用應根據設計和施工的要求通過試驗及技術比較確定，不同品種的外加劑復合使用時，應注意其相容性及對砼性能的影響，使用前應進行試驗，滿足要求方可使用。
　　2.砼配合比的確定與優化
　　（1）水泥初凝時間不少于6小時。（2）砂率控制在35-40%。（3）砼中的最大氧離子含量為0.06%。（4）砼中的最大堿含量為3.0KG/M3。（5）水泥中鋁酸三鈣含量小于8%。
　　3.優化砼的供應
　　大體積砼應由商品砼攪拌站供應。原材料計量要準確，保證配合比的準確性。
　　3.1計量
　　要求使用檢定過的計量器具，保證計量正確。
　　3.2拌制
　　控制原材料投入攪拌機順序，不采用“外摻”、“后摻”的作法，嚴格控制拌制時間，攪拌完成后裝入車時，即測定坍落度，同時觀察砼的和易性，不得存在離析，分層等現象，坍落度不符合要求的砼不能出站。
　　3.3運輸
　　根據路線的比對，的狀況，隨時增減車輛，保證砼的正常供應，砼運輸時間不得大于180MIN，砼運輸車輛離開攪拌站后不得摻加任何材料，包括水、外加劑等。
　　4.大體積混凝土的施工工藝
　　4.1分塊分層的澆筑混凝土，有利于錯開拌合物內各層的水化時刻，分散混凝土的放熱峰值。一般在第一層混凝土還未初凝時，澆注上一層。
　　4.2在振搗上一層時，振動棒應插入下一層50-100MM，以消除兩層之間的接縫，振動時間不宜過長，防止石子下沉造成混凝土結構不均勻。
　　4.3在澆筑完畢到混凝土初凝前，粗抹面一次，混凝土接近終凝時，應用木模第二次抹光，消除混凝土表面的龜裂紋。
　　4.4采取措施控制澆筑溫度，如拌和用水以碎冰形式加進混凝土拌合物中，使新拌混凝土的溫度被限制在4-6度，在施工現場搭建遮陽蓬，防止烈日暴曬混凝土表面等。
　　4.5必要時可以預埋冷卻水管，用循環水進行人工導熱，以降低混凝土的內部溫度。
　　泌水及表面處理。砼在澆筑，振搗過程中，上涌的泌水和浮漿順砼坡面下流到坑底，通過側模底部開孔將泌水排出基坑，當砼大坡面的坡角接近頂端模板時，改變砼澆筑方向。及時用刮板將表層的泌水水分刮出，以提高砼質量，減少表面裂縫。
　　5.大體積混凝土易裂的原因
　　5.1水化溫升高，體積變化大
　　混凝土體積越大，水泥總用量相對大，水泥水化產生的熱量越不易散發，溫升越高，引起的體積變化也越大，大體積混凝土澆注后，內部溫度遠較外部高，形成較高的溫差，造成內漲外縮，使構件表面產生很大的拉應力以至開裂。
　　5.2受約束，產生拉應力
　　不受約束的混凝土是不會產生內就歷程的，體積變化受約束才產生內應力。約束條件有兩種，即外約束和內約束，外約束是指結構物的邊界條件，一般指基礎或其他外界因素對結構物的約束，水泥水化后期，散發熱量大于放熱量，構件溫度降低，體積收縮，受邊界條件約束，產生拉應力。
　　抗拉能力低。混凝土是脆性，抗壓能力較高，抗拉能力較低，抗拉強度僅為抗壓強度的1/10左右；極限拉伸也很小，大體積混凝土溫度變形受約束時產生的拉應變很容易產生裂縫。以上三方面同時存在，并達到相當程度必然會發生裂縫，缺少其中一個，或其中一個沒有達到相當程度，裂縫可能不會發生，大體積混凝土裂縫產生的最根本原因是水化溫升的引起的體積變化。
　　6.大體積混凝土防裂的措施
　　分析大體積混凝土裂縫的成因和工程實踐表明：控制水化熱，改變約束條件，提高混凝土極限拉伸能力等措施都有效的防止裂縫的形成。
　　6.1原材料選擇及配合比設計
　　水泥。不同品種水泥水化所釋放的熱量各異，大體積混凝土宜選用水化熱低，凝結時間長的水泥，在滿足水泥混凝土和易性，力學性能和耐久性的條件下，盡量使水泥用量降低至最小限度，從文獻資料得知，減少水泥用量可以減少總的水化放熱量，從而可以降低混凝土內外溫差。
　　6.2活性摻合材料
　　在大體積混凝土中摻加活性摻合材料，既可以相應減少水泥用量，又可以降低混凝土水化溫升，目前在南方地區粉煤灰是最理想的活性摻合材料。摻加粉煤灰能大幅度降低混凝土的水化熱，粉煤灰火山灰反應進展比較尺緩，發熱的速度較低。試驗數據表明，用粉煤灰取代20%的水泥，用使7D內的水化熱下降11%，取代30%的水泥時下降25%。
　　6.3外加劑
　　大體積混凝土宜選用高效緩凝型減水劑。外加劑的緩凝的作用可使水泥水化放熱速率減慢，有利于熱量消散，能使混凝土內部溫升降低。高效緩凝型減水劑還具有一定的引氣作用。混凝土中引入一定量的微小封閉氣泡，能有效地減小骨料間的摩阻力，使混凝土拌合物的和易性和硬化混凝土內部的孔結構得到改善，也有利于提高混凝土的抗滲性和抗凍性等耐義指標。高效減水作用能大幅度地減少混凝土用水量，保持水灰比不變，可大幅度減少混凝土中的水泥用量，亦即降低總的水化熱。另外，在大體積混凝土中也可采用膨脹劑來控制裂縫的產生，膨脹劑具有膨脹效應，它不但可補償混凝土的收縮，而且能降低混凝土的整體溫度，但是膨脹劑的較高且質量參左不齊，應通過試驗慎重選用。
　　7.結束語
　　大體積混凝土施工，只要選好原材料，確定配合比，并在施工組織和施工技術上采取必要的措施，就能控制溫度裂縫的產生。
　　
　　【參考文獻】
　　［１］施工手冊編寫組.建筑施工手冊第四版縮印本.中國建筑出版社.2003,9.
　　［２］丁士昭等.建筑工程與實務.中國建筑工業出版社.2007.3.

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