大體積混凝土澆筑技術

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1、大體積混凝土澆筑技術  摘要:現(xiàn)代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工,如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。它主要的特點就是體積大,一般實體最小尺寸大于或等于1m。它的表面系數(shù)比較小,水泥水化熱釋放比較集中,內(nèi)部溫升比較快?;炷羶?nèi)外溫差較大時,會使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫,影響結構安全和正常使用。所以必須從根本上分析它,來保證施工的質(zhì)量。關鍵詞:大體積混凝土溫度裂縫溫度應力  一、大體積混凝土的裂縫  大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度的不同,分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫,

2、最終形成貫穿裂縫。它切斷了結構的斷面,可能破壞結構的整體性和穩(wěn)定性,其危害性是較嚴重的;而深層裂縫部分地切斷了結構斷面,也有一定危害性;表面裂縫一般危害性較小。但出現(xiàn)裂縫并不是絕對地影響結構安全,它都有一個最大允許值。處于室內(nèi)正常環(huán)境的一般構件最大裂縫寬度≤;處于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境的構件最大裂縫寬度≤?! τ诘叵禄虬氲叵陆Y構,混凝土的裂縫主要影響其防水性能。一般當裂縫寬度在~時,雖然早期有輕微滲水,但經(jīng)過一段時間后,裂縫可以自愈。如超過~,則滲漏水量將隨著裂縫寬度的增加而迅速加大。所以,在地下工程中應盡量避免超過

3、貫穿全斷面的裂縫。如出現(xiàn)這種裂縫,將大大影響結構的使用,必須進行化學灌漿加固處理?! 〈篌w積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫,一方面是混凝土內(nèi)部因素:由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的;另一方面是混凝土的外部因素:結構的外部約束和混凝土各質(zhì)點間的約束,阻止混凝土收縮變形,混凝土抗壓強度較大,但受拉力卻很小,所以溫度應力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時,即會出現(xiàn)裂縫。這種裂縫的寬度在允許限值內(nèi),一般不會影響結構的強度,但卻對結構的耐久性有所影響,因此必須予以重視和加以控制?! 《a(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾方面:  1.水泥水化熱  

4、水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量,而大體積混凝土結構斷面較厚,表面系數(shù)相對較小,所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結構內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時散發(fā)出去,以至于越積越高,使內(nèi)外溫差增大。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關,并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結構表面可以自然散熱,實際上內(nèi)部的最高溫度,多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3~5天。  2.外界氣溫變化  大體積混凝土在施工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會大大增加內(nèi)外層混凝土溫差,這對大體積混凝

5、土是極為不利的?! 囟葢κ怯捎跍夭钜饻囟茸冃卧斐傻?;溫差愈大,溫度應力也愈大。同時,在高溫條件下,大體積混凝土不易散熱,混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達60~65℃,并且有較長的延續(xù)時間。因此,應采取溫度控制措施,防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應力?! ?.混凝土的收縮  混凝土中約20℅的水分是水泥硬化所必須的,而約80℅的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會引起混凝土體積的收縮。混凝土收縮的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態(tài),還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積

6、的交替變化,這對混凝土是很不利的?! ∮绊懟炷潦湛s,主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝等。    三、大體積混凝土的配制  大體積混凝土所選用的原材料應注意以下幾點:  1.粗骨料宜采用連續(xù)級配,細骨料宜采用中砂?! ?.外加劑宜采用緩凝劑、減水劑;摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。  3.大體積混凝土在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下,應提高摻合料及骨料的含量,以降低單方混凝土的水泥用量?! ?.水泥應盡量選用水化熱低、凝結時間長的水泥,優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水

7、泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等?!   ∷摹⒋篌w積混凝土的澆筑:  澆筑方案,除應滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外,還應考慮結構大小、鋼筋疏密、預埋管道和地腳螺栓的留設、混凝土供應情況以及水化熱等因素的影響,常采用的方法有以下幾種:  1.全面分層:  即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后,再回頭澆筑第二層,此時應使第一層混凝土還未初凝,如此逐層連續(xù)澆筑,直至完工為止。采用這種方案,適用于結構的平面尺寸一般不宜太大,施工時從短邊開始,沿長邊推進比較合適。必要時可分成

8、兩段,從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑?! ?.分段分層:  混凝土澆筑時,先從底層開始,澆筑至一定距離后澆筑第二層,如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數(shù)較多,所以澆筑到頂后,第一層末端的混凝土還未初凝,又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時間內(nèi)要求供應的混凝土較少,不象第一種方案那樣集中。這種方案適用于結構物厚度不太大而面積

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