曹志朋
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摘要:近年来,建筑工程建设发展十分迅速,而在一些高层、超高层建筑中大体积混凝土的应用也日益增多。基于大体积混凝土的特点,比如体积比较大,厚度比较厚等,在实际的施工过程中往往存在着一定的技术难点,如比较容易出现泌水、裂缝等问题,而裂缝的问题尤为常见,困扰着施工技术人员。因而,有效的控制混凝土的裂缝对保证大体积混凝土的施工质量显得特别重要。本文就因温度应力导致的混凝土裂缝应采取的技术措施做如下论述。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;温度裂缝
引言
建筑施工过程中产生大体积混凝土裂缝的因素较多,主要原因在于水化过程中水泥会释放出大量热量,大体积混凝土具有较差导热性,极易在结构内出现温度不均匀现象,进而产生温度应变,损坏此位置材料,导致裂缝产生。因此,导致裂缝产生的因素可看做是温度、混凝土收缩等,因此研究大体积混凝土温度裂缝极为必要。
1大体积混凝土的概述
在大体积混凝土浇筑完成以后,在混凝土内部,水泥水化作用产生的热量就使得其内部的温度逐渐升高,一般在3d~5d的时间内温度就达到最高值。由于大体积混凝土厚度较大,导致其水泥水化过程中产生的热量很难散发,致使大体积混凝土内部的温度会比较高,而混凝土的外部与空气接触,散热较快,这样混凝土就会出现较大的内外温差,而在这种温差作用下,内外部就出现了作用力相反的力。
当混凝土的内外温差超过25℃以后,大体积混凝土的表面就会出现裂缝。而在混凝土的内部温度逐渐降低以后,基于热胀冷缩原理,混凝土就会出现收缩现象,收缩会产生一定的拉应力,而当拉应力超过了混凝土自身的抗拉强度时,混凝土自然就出现了开裂的现象。
2工程概况
某高层建筑工程总建筑面积27800m2,总高度为60.3m,地上20层,地下2层。地下一层为2.75m层高,地下二层为2.6m层高,地上为2.8m层高。以四级为剪力墙抗震等级及框架抗震等级。本工程以35.6m×35.1m作为筏板基础部分尺寸,2.5m为其厚度,C35为其混凝土强度等级,选取后浇带将其与底板分离,规定一次浇筑,不得留设施工缝。因该工程选取筏板基础,2.5m为其基础厚度,筏板基础浇筑需大量混凝土。
3混凝土原材料控制
(1)配合比设计。大体积混凝土裂缝产生直接原因为水泥水化热作用,为此,必须合理设计配合比,在混凝土使用需求不受影响的基础上,选取水化热较低的水泥,降低水泥水化热作用。
(2)粗细骨料
本工程选用泵送混凝土施工法,可选取中粗砂、粗砂等材料用于施工,具体技术要求如表1所示。
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(3)外加剂在保证混凝土用水量一定的情况下,添加外加剂可增加混凝土流动性,但不会对混凝土强度造成任何影响。还可起到混凝土凝结时间减慢的作用,为长距离运输提供便利。
(4)膨胀剂。将UEA膨胀剂添加到混凝土内,促使混凝土出现膨胀现象,在钢筋等影响下,产生一定预压应力,对混凝土收缩出现的拉应力进行消除,并对混凝土收缩变形起到抵抗作用,避免混凝土裂缝产生。一般以8%掺加量用于混凝土正常浇筑位置,15%掺加量用于后浇带位置。
(5)粉煤灰。将一定量粉煤灰掺加到混凝土内,可防止因水化热集中释放产生过大温差,保证混凝土和易性、抗裂性满足设计要求。该工程掺合料以II级粉为主,相比水泥用量,10%~15%之间为其掺加量。
4大体积混凝土温度裂缝施工控制
4.1运输及出料
选取混凝土搅拌车进行地面混凝土运送,一般在2h以内控制混凝土的运输时间。根据施工现场实际情况必须做好混凝土覆盖作业,避免水分消散过快。搅拌车现场出料过程中,必须对其物料质量进行详细观测。如流出块状混凝土或水泥浆,需顺时针进行2min~3min搅拌后出料。
4.2敷设泵送混凝土输送管
顺直敷设泵送混凝土输送管,保证接头紧密。泵送施工前,管道应通过水泥砂浆进行润滑,尽可能降低泵送压力。在输送环节间隔600mm选取钢管进行架子搭设,在板上放置泵管铁凳子,避免混凝土内插入铁凳子。
4.3混凝土降温
为降低外界环境影响混凝土入模温度的程度,在混凝土预拌环节,可选取冷水冲淋砂石料的方式对原材料温度进行有效降低。或将冰块、冰水等掺加到混凝土拌合物内达到降低温度的作用。施工过程中,可将防晒遮雨棚搭设到混凝土泵部位或搅拌运输车卸料部位。
4.4混凝土浇筑
将UEA膨胀剂适量添加到混凝土内,选取混凝土泵输送全部混凝土,并分层、分区浇筑混凝土另一个方向。施工过程中,应保证能够均匀布料,在500mm以内控制铺灰厚度。
4.5混凝土振捣
选取插入式振捣器进行混凝土振捣施工,20s~30s为振捣时间范围。振捣时应向下层混凝土表面10cm下方插入,且在30cm~40cm之间控制振捣时间。泵送混凝土时,将有一个坡度形成,保证紧密结合两斜面。二次振动需在终凝前进行,将泌水情况下产生的混凝土空隙有效去除,最大限度提高混凝土密实度,提升混凝土强度。
4.6混凝土养护
初凝前需完成混凝土表面处理工作,根据标高选取刮尺进行第一次刮平,打磨可选取木抹子施工。完成混凝土收水作业后,选取木抹子进行第二次搓平施工,达到收缩裂缝闭合作业。随后按照一个方向选取扫帚进行第三次扫平。为防止水分蒸发过快,完成混凝土表面处理工作后,需及时覆盖保湿养生,一般先进行塑料布覆盖,再进行草帘被覆盖,控制养护时间在14d以上。
4.7泌水及浮浆处理
本工程选取分层方法进行大体积混凝土浇筑,因两层施工时间差较大,泌水层极易产生,此时可选取人工方式,及时排除多余水分、浮浆,或投入一定量的水泥砂浆干料,进行水分充分吸收。
4.8测温措施
施工过程中通过测温措施,可对混凝土水化热的具体情况进行及时掌握,且能为混凝土养护措施调整提供便利,避免裂缝产生于大体积混凝土内。浇筑混凝土时,可焊牢预埋一端进行测温点设置,以此监控筏板基础温度。在基础范围内均匀布设测温点,间距可控制到10m左右,顺着竖向在每个测温点的上中下部位分别进行监测管埋设。因混凝土内外温差在25℃以上以上,温度应力容易引发裂缝,必须合理控制混凝土内外温差。要求在75℃以内控制混凝土内部温度,相比表面温度,混凝土内部温度差需控制在混凝土内部温度差在10℃以内,待温度满足设计要求后,即可结束测温作业。
5结语
综上所述,大体积混凝土作为建筑施工的重点,如何控制混凝土温度裂缝对提升工程质量及延长工程使用年限极为关键。必须在充分掌握施工现场实际情况的前提下,采取切实可行的措施进行裂缝控制,以此提升工程质量,推动建筑行业可持续发展。
参考文献
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