冬季大体积混凝土施工可行性研究探讨
来源:用户上传
作者:
摘要:大体积混凝土的施工技术要求比较高,特别在施工中要防止混凝土目水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝,在冬期施工还要考虑温度等多方面因素,对些本文进行了论述。
关键词:混凝土;裂缝;施工
1. 温度裂缝控制验算:
1.1混凝土比热容计算
根据实验室给出的混凝土配比,由各种材料的百分含量和比热容套人下列公式计算出使用混凝土的比热容。
C=(PcCc+PsCs+PgCg+PwCw+
……)/P
1.2混凝土水化热绝热温升值计算
大体积混凝土,混凝土在凝固过程中聚积在内部的热量散失很慢,常使温度峰值很高。而当混凝土内部冷却时就会收缩,而这些内部裂缝又可能与表面干缩裂缝连通,从而造成渗漏甚至破坏,所以对大体积混凝土的水化热问题应给予高度重视。各阶段的水化热与水泥含量、单位水泥水化热、混凝土比热容、混凝土密度、浇筑天数等有关,计算数为最大值时为最大绝热温升。
1.3混凝土内部实际最高温升值计算
按上式计算出的最大水化热温度为绝热状态下的混凝土温升值,实际大体积混凝土并非完全处于绝热状态,而是处于散热条件下,上下表面一经散热,温升值比按绝热状态计算的要小;而不同浇筑块厚度愈大,散热变的愈慢。
1.4混凝土收缩值和收缩当量温差的计算
(1)混凝土收缩值
在水泥水化、胶凝、硬化及随后的碳化过程中以及水分蒸发,必将引起体积的收缩,将产生一定的收缩变形。
(2)收缩当量温差
混凝土收缩当量温差是将混凝土干燥收缩和自身收缩产生的变形值。换算成相当于引起等量变形所需要的温度,以便按温差计算温度应力。混凝土的收缩变形换成当量温差按下式计算:Ty(t)=-∈y(t)/a
由混凝土任意龄期的收缩变形值,可求得任意龄期的收缩当量温差。
1.5混凝土各龄期弹性模量计算
混凝土的弹性模量是表示材料弹性性质的系数,反映瞬时荷载作用下的应力变性质。根据试验。混凝土的弹性模量随着混凝土抗压强度和密度的增加而加大,亦即混凝土的弹性模量随混凝土浇筑后龄期的增加而加大,随龄期不同而变化。
1.6计算混凝土的温度收缩应力
大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿或深进的裂缝,主要是由平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的。
2. 主要施工方法和技术措施:
2.1大体积混凝土浇筑
(1)浇筑方法:混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。根据泵车布料杆的长度,划定浇筑区域,每台泵车负责本区域混凝土浇筑。浇筑时先在一个部位进行,分层浇筑,循序推进,直至达到设计标高。分层浇筑厚度控制一般在500mm左右,冬季施工气温很低可取800mm左右;(2)混凝土振捣:在浇筑过程中,振捣采用“快插慢拔”的方式。大体积混凝土浇筑时要根据实际情况配备足够的振捣器,谨防漏振;(3)混凝土表面处理:在浇捣后,必须及时用2.0m长铝合金刮杠,将多余浮浆层刮除,按测设的标高控制点。将混凝土表面拍平整。在混凝土收浆接近初凝时,混凝土面进行二次抹压,用木抹子或地面打磨机全面仔细打抹两遍,既能增加混凝土的平整度,又能把其初期表面的收缩脱水细缝闭合,还可以解决由于表层钢筋下部水分的散失,造成的在表层钢筋上部的细小裂缝。
2.2大体积混凝土养护
混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温,先在混凝土表面覆盖塑料薄膜,然后再在上面覆盖草垫子。塑料薄膜和草垫子覆盖层数和厚度以后面计算数据为准。
2.3大体积混凝土测温
(1)测温孔布置:测温管采用镀锌四分钢管,每个测温点处测温管的长度均按照测点位置板厚伸至混凝土中部一下约300mm,上口留出混凝土板面高度均不少于150mm。(2)测温时间安排:测温工作在混凝土浇筑完毕后开始进行,测温频率按持续28天考虑。(3)测温相关要求:配备专职测温人员,按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。
3. 冬季施工措施
3.1外加剂材料的准备
在浇筑本工程筏板大体积混凝土时正处于沈阳的十二月份,按照以往气象资料和今年的天气预报,最冷气温接近-15℃,因此要求混凝土供应商供应掺加抵抗-15℃气温的防冻剂的混凝土。根据设计图纸的要求和SYJG2007-x《超长地下室混凝土结构防裂技术规定》要求添加膨胀剂和抗裂防水剂,由实验室进行配比实验,并提供配比。
3.2混凝土的拌制和运输
骨料必须清洁,不得含有冰、雪等冰结物及易冻裂的矿物质,含泥量不得超过规定值,掺含钾、钠早强型防冻剂时混凝土中不得混有活性骨料。大体积混凝土的产生的水化热难以散失,因此水泥要采取低水化热的水泥,并在条件允许的情况下减少水泥的含量,可采用掺入粉煤灰调节水泥的用量。
4. 结论
4.1混凝土的内部最高温升测量值接近计算值
按照实验室给出的混凝土配比,通过以上的计算步骤和方法,得出的计算最高温度约为52℃,现场实际测量的混凝土最高温度为48.5℃,两数值比较接近,且实测得的最高温度在浇筑后第五天左右,和计算得到最高温度的时间相吻合。
4.2覆盖后混凝土的内部温度和表面温度的差值小于25℃
在本工程中覆盖物试选用一层厚1mm的塑料薄膜和一层厚40mm的草垫子。采取以上公式对覆盖材料的保温效果计算,得出各龄期混凝土的内部和表面温度的差值小于18℃,各阶段实际测量温度的内外最大温差小于21qc,|因此覆盖物保温效果计算也得到较好验证。
4.3混凝土钻孔取样的试压强度满足混凝土设计强度要求
在冬季施工过后,混凝土覆盖物撤除表面没有发现温度裂缝,对已浇筑混凝土进行钻孔取样强度试验,试块强度满足设计强度要求。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-643268.htm
