范江紅
(浙江聯(lián)信建設(shè)有限公司,浙江 衢州 324000)
混凝土開裂是混凝土施工中最常見的一種工程病害。而其根本原因很復雜,如溫度收縮、干燥收縮、不均勻沉降、結(jié)構(gòu)應力集中等都會導致混凝土開裂的發(fā)生。建筑基礎(chǔ)一旦出現(xiàn)有害裂縫將會危及建筑物安全,加強對大體積混凝土建筑基礎(chǔ)施工階段的裂縫控制至關(guān)重要。
在控制澆筑方案時應注意區(qū)域分段的劃分,應避免混凝土對角施工,以免產(chǎn)生點應力而導致混凝土開裂。同時考慮到泵送混凝土的塌落度大,當混凝土澆筑至電梯井坑相鄰軸跨時,電梯深坑底板混凝土應先下料澆筑。當采用分層澆筑方法時,應在底板鋼筋馬凳腿上標志紅色油漆,并控制好分層厚度,一般不超過600mm。底板振搗宜采用斜坡分層式振搗,斜坡由泵送混凝土自然流淌而成,坡度控制在1:3左右,振搗工作應從澆筑層的底層開始逐漸上移,以保證分層間混凝土的施工質(zhì)量。
混凝土在振搗過程中宜將振搗棒上下略有抽動,使上下混凝土振動均勻,每次振搗時間以20~30s為宜。振搗時應盡量避免碰撞鋼筋、管道預埋件等。振搗棒的插點采用行列式的次序移動,每次移動距離不超過混凝土振搗棒的有效作用半徑的1.25倍,一般振搗棒的作用半徑為30~40cm。振搗操作要“快插慢拔”,防止混凝土內(nèi)部振搗不實;要“先振低處,后振高處”,防止高低坡面處混凝土出現(xiàn)振搗“松頂”現(xiàn)象,混凝土斜面分層水平方向錯開距離大于4m。
3.1 水泥:考慮普通水泥水化熱較高,特別是應用到大體積混凝土中,大量水泥水化熱不易散發(fā),在混凝土內(nèi)部溫度過高,與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差,便混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力,表面產(chǎn)生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗拉強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫,因此確定采用水化熱比較低的礦渣硅酸鹽水泥,通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能,提高混凝土的抗?jié)B能力。
3.2 粗骨料:采用碎石,粒徑5-25mm,含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土,和易性較好,抗壓強度較高,同時可以減少用水量及水泥用量,從而使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升。
3.3 細骨料:采用中砂,平均粒徑大于0.5mm,含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右,同時相應減少水泥用量,使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升,并可減少混凝土收縮。
3.4 粉煤灰:采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土時,其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利,但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低,對混凝土抗?jié)B抗裂不利,因此粉煤灰的摻量控制在10以內(nèi),采用外摻法,即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。
3.5 外加劑:設(shè)計無具體要求,通過分析比較及過去在其它工程上的使用經(jīng)驗,每立方米混凝土2kg,減水劑可降低水化熱峰值,對混凝土收縮有補償功能,可提高混凝土的抗裂性。
4.1 對大體積混凝土的溫度監(jiān)測控制
4.1.1 測溫點的布置應事先經(jīng)過質(zhì)量檢查員審查,測溫點的布置必須有代表性和可比性,所有測溫點均應編號,并繪制測溫點布置圖。
4.1.2 測溫工具的選用:為了及時控制混凝土的溫度梯度,隨時掌握混凝土溫度動態(tài),宜采用微機控制的自動電子測溫儀及其配套溫度傳感器進行測溫。也可采用便攜式電子測溫儀、工業(yè)用水銀溫度計、玻璃酒精溫度計等測溫工具。采用電子測溫儀時,還應用水銀溫度計或玻璃酒精溫度計進行校核。
4.1.3 為了確保溫度傳感器具有較高的可靠性,必須對其進行封裝(可用環(huán)氧樹脂)。封裝后將傳感器用絕緣膠布綁扎到預定的測溫點處的鋼筋上。如相應測點處無鋼筋,可另加鋼筋。要避免傳感器直接與鋼筋接觸。待各傳感器固定好后,將引出線收成一束,穿入套管中,固定在橫向鋼筋下引出,以免澆筑混凝土時受到損傷。
4.1.4 測溫制度:人工測溫,在混凝土升溫及保持階段,一般2-3h應測溫一次。在溫度下降階段,一般4-8h應測溫一次,自動測溫,其時間間隔根據(jù)儀器及需要定,但不得少于以上規(guī)定的次數(shù)。
4.1.5 測溫工作應由經(jīng)過培訓,責任心強的專人進行。測溫數(shù)據(jù)應及時校技術(shù)負責人閱讀。發(fā)生異常情況應立即向有關(guān)人員匯報,以便及時采取措施。
4.2 降低大體積混凝土澆筑溫度的措施
4.2.1 降低骨料、拌和用水的溫度,炎夏搭棚遮陽;噴水霧進行骨料預冷,其效果也較好;選定低溫地下水或自來水,也可用冰水。
4.2.2 當夏季溫度較高時,混凝土泵管上可覆蓋草包等材料,并經(jīng)常噴水保持濕潤,以較少混凝土拌和物因運輸而造成的溫度回升。
4.2.3 可充分利用低溫季節(jié)和夜間進行澆筑,以降低澆筑溫度,較少溫控費用。在夏季溫度較高時,日間要加快混凝土的澆筑速度。縮短混凝土的爆曬時間,減少暴露面積。降低混凝土拌和物因吸收太陽能而造成的溫度升高;夜間在不形成“冷縫”的前提下,盡可能延緩混凝土的入倉覆蓋速度,以利于早期水化熱的散發(fā)。
4.3 大體積混凝土在養(yǎng)護期間溫度控制
4.3.1 大體積混凝土澆筑完畢,待其收水后,即可在外露表面覆蓋塑料薄膜、養(yǎng)護紙或噴涂養(yǎng)護液等保溫材料。塑性薄膜和浸濕的吸水性織物如麻袋、帆布等配合使用能獲得良好的效果,不僅可保住混凝土中的水分,而且能使混凝土表面水分均勻分布,避免由于水流淌而使得混凝土表面產(chǎn)生斑紋。
4.3.2 保溫層鋪設(shè)完畢后,可根據(jù)情況、部位采用草簾、麻袋、塑料薄膜、土、砂等保溫材料覆蓋,保溫層的總厚度宜經(jīng)計算確定(用塑料薄膜作保溫層時,可兼作保護層),并事先準備好。
4.3.3 根據(jù)溫度監(jiān)測的結(jié)果,若混凝土內(nèi)部升溫較快,表面保溫效果不好,混凝土內(nèi)部與表面溫度之差有可能超過控制值時,應及時增加保溫層厚度。
4.3.4 當晝夜溫差較大或天氣預報將有寒潮、暴雨襲擊時,現(xiàn)場應準備足夠的保溫材料,并根據(jù)氣溫變化趨勢及混凝土內(nèi)溫度監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整保溫層厚度。
4.3.5 當混凝土內(nèi)部與表面溫度之差不超過20℃時,即可逐層拆除保溫層,一般1-2d拆除一層。但要保證混凝土內(nèi)部與表面溫度之差不超過控制值。當混凝土內(nèi)部與環(huán)境溫度之差接近內(nèi)部與表面溫度控制值時,即可全部撤掉保溫層。但要注意收聽天氣預報并備足保溫材料,以防止寒潮、暴雨襲擊。冬期施工時,保溫養(yǎng)護的時間要保證混凝土在受凍前能夠達到受凍臨界強度,并要冷卻到5℃時,方可全部撤掉保溫層。
4.3.6 大體積混凝土基礎(chǔ),也可蓄水養(yǎng)護保溫。蓄水深度一般10-30mm左右,可根據(jù)蓄水深度在四周砌磚墻表面抹防水砂漿或用黏土筑成小埂,并設(shè)進出水管。通過調(diào)整蓄水深度控制溫度。
大體積混凝土施工過程中應重視現(xiàn)場與巡視相結(jié)合的檢查方法,加強事中、事后控制力度,特別是混凝土溫度的變化應制定相應的調(diào)整預案使用各種先進的控制方法和手段,確保大體積混凝土溫度裂縫控制質(zhì)量得到有效控制??v觀各類案例,在從選擇混凝土配合比入手,到嚴格的控制混凝土溫度,從施工操作工藝上持之以恒的監(jiān)督管理,采取切實可行的各項技術(shù)措施,最終必將會取得了令人滿意的工程效果。
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