施工技術(shù)論文發(fā)表大體積砼技術(shù)淺析

　　摘要：大體積砼具有形體龐大、混凝土數(shù)量較多、工程條件復(fù)雜、施工技術(shù)和質(zhì)量要求高、混凝土絕熱溫升高和收縮等特點(diǎn)。大體積混凝土經(jīng)常出現(xiàn)的問題不是力學(xué)上的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而是混凝土的裂縫。如何防止大體積砼的開裂，如何在施工組織和施工技術(shù)上采取必要的措施并加強(qiáng)施工過程的管理和后期養(yǎng)護(hù)是我們探討的重點(diǎn)!

　　關(guān)鍵詞：大體積混凝土,砼,施工技術(shù)

　　前言

　　近幾年，隨著建行業(yè)的迅速發(fā)展，高層建筑物，高聳結(jié)構(gòu)及大型設(shè)備基礎(chǔ)大量的出現(xiàn)大體積砼已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，大體積砼與普通鋼筋砼相比，具有結(jié)構(gòu)厚，體形大，鋼筋密，砼數(shù)量多，工程條件復(fù)雜等特點(diǎn)。大體積砼裂縫是大體量混凝土水泥水化熱所產(chǎn)生的溫度、收縮變形導(dǎo)致的裂縫，必須控制這種裂縫現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。

　　1 基礎(chǔ)大體積砼的特點(diǎn)與裂縫產(chǎn)生的原因

　　1.1砼強(qiáng)度級(jí)別高，水泥用量較大，收縮變形大，產(chǎn)生裂縫

　　混凝土體積越大，水泥總用量相對(duì)大，水泥水化產(chǎn)生的熱量越不易散發(fā)，溫升越高，引起的體積變化也越大。大體積混凝土澆注后，內(nèi)部溫度遠(yuǎn)較外部高，形成較高的溫差，造成內(nèi)漲外縮，使構(gòu)件表面產(chǎn)生很大拉應(yīng)力以至開裂。對(duì)于大體積砼施工階段來說，由于溫度變形而引起的裂縫，可稱為“初始裂縫”或“早期裂縫”。

　　1.2受約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力，產(chǎn)生裂縫

　　體積變化受約束會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。約束條件有兩種，即外約束和內(nèi)約束。外約束是指結(jié)構(gòu)物的邊界條件，一般指基礎(chǔ)或其他外界因素對(duì)結(jié)構(gòu)物的約束，水泥水化后期，散發(fā)熱量大于放熱量，構(gòu)件溫度降低，體積收縮，受邊界條件約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力。如現(xiàn)在比較常見的地下室桶式結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)受基礎(chǔ)約束明顯。內(nèi)約束是由于內(nèi)部水泥水化熱不易散發(fā)，表面則易于散發(fā)，內(nèi)部體積膨脹，表面則體積收縮(特別是遇氣溫驟降或過水)，受內(nèi)部約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力。這時(shí)產(chǎn)生的一般是表面裂縫。

　　1.3抗拉能力低，產(chǎn)生裂縫

　　混凝土是脆性材料，抗壓能力較高，抗拉能力較低。抗拉強(qiáng)度僅為抗壓強(qiáng)度的1/10左右;極限拉伸也很小，通常不足1×10-4。大體積混凝土溫度變形受約束時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)變(或拉應(yīng)力)很容易超過極限拉伸(或抗拉強(qiáng)度)而產(chǎn)生裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力，但施工中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)由于溫度的變化而產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，要把這種溫度變化所引起的拉應(yīng)力限制在允許范圍以內(nèi)是非常困難的。

　　2 控制溫度裂縫發(fā)展的基本措施

　　2.1 基礎(chǔ)大體積砼的材料選擇與質(zhì)量要求

　　水泥。施工中應(yīng)選用水化熱較低的水泥以及盡量降低單位水泥用量(每減少10kg水泥，降低溫度1℃)。本工程由于貨源限制選用525號(hào)普通砼酸鹽水泥。粗細(xì)骨料。粗骨料選用5～40mm單粒級(jí)卵石。細(xì)骨料采用中粗砂，其細(xì)度模數(shù)為218。降低混凝土的干縮。

　　混合料及外加劑。混凝土中摻入水泥重量0.25%左右的木質(zhì)素磺酸鈣，可明顯延緩水化熱釋放的速度，推遲水化熱峰值的出現(xiàn);同時(shí)可減少10%拌和用水，節(jié)約水泥，降低水化熱。混凝土中摻入適量粉煤灰，不僅改善混凝土的工作度，減少混凝土的用水量，減少泌水和離析現(xiàn)象;同時(shí)代替部分水泥，減少水化熱。摻入適量UEA膨脹劑，有效地補(bǔ)償混凝土干縮冷縮，增加密實(shí)性，提高抗?jié)B能力。

　　2.2 混凝土配合比與澆筑

　　根據(jù)選用的材料，確定混凝土配合比，采用塔吊運(yùn)輸，混凝土坍落度控制在3～5cm;C35PS8混凝土配合比(kg/m3)參考可為水泥:黃砂:石子:水=330:771:1087:173。混凝土澆筑采用斜面一次澆筑，分層厚度為43cm左右，在斜面下層混凝土未初凝時(shí)(初凝時(shí)間為3h左右)進(jìn)行上層混凝土澆筑，在不同部位用3臺(tái)振動(dòng)棒分上、中、下3個(gè)層次，采用循環(huán)推進(jìn),一次到頂?shù)霓k法，以消除冷凝，增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性，保證防水質(zhì)量。

　　2.3 混凝土測(cè)溫

　　為了掌握大體積混凝土的溫度變化規(guī)律，及時(shí)了解溫差對(duì)大體積混凝土質(zhì)量的影響，采取常規(guī)測(cè)溫技術(shù)，對(duì)底板混凝土的上、中、下進(jìn)行布點(diǎn)觀測(cè)，以便采取相應(yīng)的技術(shù)措施，防止混凝土開裂。有效控制溫差梯度，要符合《混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-92)中混凝土表面和內(nèi)部溫差“不宜超過25℃”的要求。

　　3 施工過程的管理和后期養(yǎng)護(hù)

　　3.1 砼的配制與攪拌

　　在砼生產(chǎn)過程中，應(yīng)注意控制原材料的計(jì)量偏差，砼拌合物應(yīng)采用自動(dòng)計(jì)量裝置，水泥。水摻合料、外加劑的稱量誤差在±1%之間，骨料控制在±2%左右。對(duì)集料的含水率的檢測(cè)，每以工作班不少于3次，如有異常情況要重新檢驗(yàn)。按照實(shí)測(cè)含水率調(diào)整用水量、粗、洗、細(xì)骨料用量。砼攪拌時(shí)的水泥溫度：南方不宜高于60℃，北方不宜高于50℃，且不宜低于10℃。

　　在開工之初，應(yīng)對(duì)所選用水泥、砂、碎石、摻合料、外加劑等原材料制作抗凍融循環(huán)、抗?jié)B性、抗氯離子滲透性、抗裂性、抗鋼筋銹蝕和抗堿-骨料反應(yīng)的耐久性試件各一組，進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。砼拌合物應(yīng)拌合均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。強(qiáng)制式攪拌機(jī)1000最短攪拌時(shí)間至少2min。砼拌合物應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行塌落度、含氣量、泌水率、入模溫度等進(jìn)行檢測(cè)。

　　3.2 砼運(yùn)輸

　　砼的運(yùn)輸能力應(yīng)該滿足施工需要，使?jié)仓ぷ鞑婚g斷，保持均勻性，不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。否則，要對(duì)砼拌合物進(jìn)行二次快速攪拌。嚴(yán)禁在運(yùn)輸過程中向砼拌合物加水。

　　3.3砼澆筑

　　對(duì)大方量砼澆筑，應(yīng)事先制定澆筑方案。砼入模前，應(yīng)采用試驗(yàn)設(shè)備測(cè)定砼的溫度、坍落度、含氣量、泌水率、坍落度損失率等工作性能。只有拌合物性能符合設(shè)計(jì)或配合比要求的砼方可入模澆筑。入模溫度一般控制在5℃~25℃之間。砼澆筑時(shí)的自由傾落高度不應(yīng)大于2m;當(dāng)大于2m時(shí)，應(yīng)采用滑槽，串筒，漏斗等器具輔助輸送砼，保證砼不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。砼澆筑過程當(dāng)中應(yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進(jìn)行，間歇時(shí)間不得大于90min，不得隨意留置施工縫。新澆筑砼溫度與鄰接的已硬化砼溫度不得大于15℃。砼攪拌、運(yùn)輸及澆筑的全部時(shí)間不應(yīng)超過砼的初凝時(shí)間。同一施工段的砼應(yīng)連續(xù)澆筑，并在底層砼初凝之前將上一層砼澆筑完畢，上下層應(yīng)不少于1.5m。

　　3.4 砼振搗

　　可采用插入式振搗棒，附著式平板振搗器，表面平板振搗器等振搗設(shè)備。振搗時(shí)應(yīng)避免碰撞模板，鋼筋。采用插入式振搗器振搗砼時(shí)，每一振搗時(shí)間應(yīng)以砼表面呈現(xiàn)浮漿且均勻平整、不再出現(xiàn)大量的氣泡和不再有顯著沉降為準(zhǔn)。一般不會(huì)超過30s，避免過振。若需要變換振搗位置時(shí)，應(yīng)首先豎向緩慢將振搗器拔出，然后將振搗器移至新位置，不的將振搗器放在拌合物中平拖。

　　3.5 砼的養(yǎng)護(hù)

　　砼澆筑成型后水泥硬化還需要一定數(shù)量的水分，一般砼澆筑完后，天然空氣相對(duì)濕度較低砼中水分容易蒸發(fā)，應(yīng)盡快灑水養(yǎng)護(hù)，抗?jié)B要求的砼贏不少于14d。當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)， 不得灑水，應(yīng)覆蓋保溫。在任意時(shí)間內(nèi)，砼養(yǎng)護(hù)水的溫度要小于砼表面溫度，之間溫差不得大于15℃。砼養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)采取保溫措施，防止砼表面溫度受環(huán)境因素影響而發(fā)生劇烈變化。養(yǎng)護(hù)期間砼的內(nèi)部與表層、表層和環(huán)境之間的溫差不宜大于20℃。砼養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)對(duì)有代表性的砼結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度控制，采取同條件養(yǎng)護(hù)記錄。防止砼受溫、濕度的侵蝕，使水泥水化作用順利進(jìn)行，砼達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度和抗裂能力。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　上述就是高性能砼的生產(chǎn)過程，原材料和外加劑起著重要作用，直接決定砼的高性能，生產(chǎn)過程和后期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢測(cè)都是影響高性能砼的因素，但是，高性能砼才剛剛興起，許多方面不夠成熟，特別是外加劑還 需要進(jìn)一步研究。