摘要:介紹在基礎大體積混凝土施工過程中,消除裂縫的有效措施:必須合理選材和優化配合比、做好混凝土溫度控制、嚴格混凝土澆注質量控制、加強混凝土的養護等。
關鍵詞:大體積混凝土;裂縫;施工控制
中圖分類號: TV544. 91 文獻標識碼: B 文章編號: 100429592 (2007) 0220036202
1 工程概述
日照港散糧碼頭筒倉工程,共12 個鋼板倉,設計壽命不少于25 a ?；A承臺采用鋼筋混凝土結構,直徑27. 3 m ,高度1. 45 m ,混凝土強度等級為C30 。
根據施工總進度計劃,基礎承臺大體積混凝土的施工選擇在較為有利的9 月份,此時氣候適宜,氣溫在15 ℃～26 ℃,不僅有利于防止混凝土裂縫的產生,還可減少一些不必要的投入,例如不需布設冷卻水管等。
解決大體積混凝土溫度裂縫的關鍵是溫度控制。外界溫度、濕度、施工條件、原材料變化等都會引起混凝土溫度的變化,本工程采用的措施主要是:合理選材和優化配合比;嚴格混凝土澆注質量;做好混凝土溫度檢測;加強混凝土養護等。
2 合理選材和優化配合比
砂、石中含泥量過大,會使混凝土的性能降低、抗裂強度減弱;石子粒徑偏小、砂細度模量太大都會加大水泥用量而增加水化熱。這些因素都可能導致混凝土的開裂。所以在原材料選擇上要十分慎重。
1) 水泥。為降低大體積混凝土的水化熱,減少水泥用量,基礎施工選用中低熱的蓮山32. 5 礦渣硅酸鹽水泥,根據試驗結果,水泥的細度、標準稠度、凝結時間、安定性、膠砂強度均符合規范要求。
2) 細骨料。選用付疃河優質中粗砂,控制含泥量< 2 %。
3) 粗骨料。粗骨料選用絲山優質碎石,粒徑為5～20 mm 和20～40 mm 兩種,控制含泥量< 1 %。
4) 外加劑。為減少用水量和水泥用量,改善混凝土的和易性和可泵性,延長凝結時間,本工程在混凝土中摻加的外加劑有:粉煤灰Ⅱ級和FNLOB 緩凝降水劑。
5) 配合比。為降低水化熱,在滿足混凝土可泵性的情況下盡量降低砂率,選用較小的坍落度,以減少混凝土的收縮變形。經過反復試配,本工程C30混凝土采用如下配合比:水泥∶水∶砂∶石子1 (5～20 mm) ∶石子2(20～40mm) ∶粉煤灰Ⅱ級∶FNLOB 緩凝降水劑=1 ∶0. 65 ∶2. 42 ∶1. 56 ∶2. 35 ∶0. 26 ∶0. 018 (砂率39 % ,混凝土坍落度120～180 mm) 。
3 做好澆注過程中的混凝土溫度控制
混凝土的溫度升降速度及其內外溫差是決定混凝土是否開裂的關鍵因素,所以做好施工過程中的溫度控制至關重要。
1) 降低混凝土的出站溫度
通過在攪拌站內的攪拌筒上搭設遮陽棚;在混凝土拌合用水的水池中加冰塊降溫; 堆高砂、石骨料,從砂堆、石堆底層取料;提前1 天用水噴淋石子降溫;有效地降低了混凝土的出站溫度。
2) 降低混凝土的澆注溫度
為降低混凝土澆注溫度,采取了澆注前對鋼筋、模板表面灑水降溫;罐車在遮陽棚完成混凝土的出罐;對罐車的罐和泵車的泵管淋水降溫;避免模板和新澆注混凝土受陽光直射;盡量利用氣溫較低的傍晚和晚上進行澆注等措施,取得了較好的效果。
3) 加快運輸和入倉速度
澆注過程中加快運輸和入倉速度,每個倉采用2 臺泵車同時澆注,減少了混凝土在運輸和澆注過程中的溫度回升。
4 嚴格混凝土澆注質量控制
為確保大體積混凝土施工質量,提高混凝土的均勻性和抗裂能力,必須加強對混凝土澆注過程的質量控制。
1) 合理安排混凝土的澆注方法
根據澆注后混凝土的強度增長情況和初凝時間,本工程混凝土的澆注采用分層連續澆注分層振搗的辦法,混凝土澆注共分5 層,每層澆注厚度約為300 mm。
2) 保證混凝土振搗密實
為提高混凝土的密實度,采用二次振搗的回振方法,對于在澆注過程中出現的泌水及時排除。
3) 加強施工現場管理,合理組織施工
為保證混凝土的澆注質量,施工前進行了詳細的施工技術交底,現場施工按部位落實到責任人,施工管理人員、操作人員分三班輪流施工,嚴格交接班制度,確保了施工的高效、高質。
5 加強混凝土養護和溫度控制
濕度養護不足,對混凝土質量影響很大,為保證混凝土強度的正常增長、防止混凝土裂縫的產生和發展,必須加強養護,保持混凝土表面濕潤,且不少于14 天。
溫度控制主要是根據氣溫、混凝土內部溫度等具體條件,盡量降低混凝土的溫度升降速率,減小混凝土中心和表面的溫差以及混凝土表面溫度和氣溫之間的溫差。澆注初期,水化熱會使混凝土溫度持續升高,如果氣溫不是過低,在混凝土升溫期間還要加強散熱,如經常灑水降溫等。當混凝土處于降溫階段則要保溫覆蓋以減緩降溫速率。
1) 混凝土的養護措施
本工程采用在基礎混凝土表面蓄水后先鋪1 層塑料薄膜再鋪3 層麻袋作保溫保濕養護,側面采用封1 層塑料薄膜再用2 層草簾包裹保溫保濕養護;采取保溫和保濕的綜合措施,保證混凝土表面濕潤,并保證混凝土的內表溫差及氣溫與混凝土表面的溫差在控制范圍內。
2) 加強溫度監測,及時調整和改進溫控措施
現場溫度監測是溫度控制不可缺少的重要環節。為檢驗施工質量和溫控效果,掌握溫控信息,選擇有代表性的混凝土斷面:混凝土結構表面和混凝土結構中心的不同位置,預埋鋼管布設測溫孔,安裝溫度計進行溫度監測。升溫階段2 h 左右測一次,降溫階段4 h 左右測一次,每次測溫均同時記錄環境溫度、混凝土表面溫度以及混凝土中心溫度,隨時掌握混凝土中心與表面的溫差以及混凝土表面和氣溫之間的溫差,更準確地了解結構的抗裂安全狀況,及時調整和改進保溫控制措施。
由于混凝土表面通過澆水養護并保溫覆蓋,且加強了溫度監測,及時調整和改進溫控措施,混凝土澆注后的內表溫差和混凝土表面溫度同氣溫的溫差控制在25 ℃以內,混凝土的中心最高溫度出現在混凝土澆注后的第3 天,其后混凝土開始降溫,降溫速率基本保持均勻,平均每天降溫控制在1. 5 ℃以內,有效地防止了混凝土裂縫的產生?；炷琉B護期結束后,撤掉塑料薄膜及保溫草簾、麻袋,經觀察,混凝土表面無裂縫產生。
6 結語
本工程基礎承臺大體積混凝土施工過程中,通過采用多種施工措施、精心組織施工,把溫度控制在設計要求范圍內,有效地防止了溫度裂縫的出現,基礎工程質量達到優良標準。
