試論基礎大體積砼的施工技術論文

試論基礎大體積砼的施工技術論文

　　關鍵詞：大體積混凝土 溫度控制 裂縫

　　摘要：大體積砼具有形體龐大、混凝土數(shù)量較多、工程條件復雜、施工技術和質量要求高、混凝土絕熱溫升高和收縮等特點。大體積混凝土經(jīng)常出現(xiàn)的問題不是力學上的結構強度，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上采取必要的措施是本文研究的重心。

　　大體積砼裂縫是大體量混凝土水泥水化熱所產生的溫度、收縮變形導致的裂縫，必須控制這種裂縫現(xiàn)澆混凝土結構。

　　1.基礎大體積砼的特點與裂縫產生的原因

　　1.1砼強度級別高，水泥用量較大，收縮變形大，產生裂縫

　　混凝土體積越大，水泥總用量相對大，水泥水化產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，內部溫度遠較外部高，形成較高的溫差，造成內漲外縮，使構件表面產生很大拉應力以至開裂。對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，產生拉應力，產生裂縫

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

　　1.3抗拉能力低，產生裂縫

　　混凝土是脆性材料，抗壓能力較高，抗拉能力較低。抗拉強度僅為抗壓強度的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產生的拉應變（或拉應力）很容易超過極限拉伸（或抗拉強度）而產生裂縫。大體積混凝土結構設計中，通常要求不出現(xiàn)拉應力或只出現(xiàn)很小的拉應力，但施工中，大體積混凝土結構由于溫度的變化而產生很大的拉應力，要把這種溫度變化所引起的拉應力限制在允許范圍以內是非常困難的。

　　2.控制溫度裂縫發(fā)展的基本措施

　　2.1基礎大體積砼的材料選擇與質量要求

　　水泥。施工中應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號普通砼酸鹽水泥。

　　粗細骨料。粗骨料選用5～40mm單粒級卵石。細骨料采用中粗砂，其細度模數(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)；同時可減少10%拌和用水，節(jié)約水泥，降低水化熱�；炷�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；同時代替部分水泥，減少水化熱。摻入適量UEA膨脹劑，有效地補償混凝土干縮冷縮，增加密實性，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�；炷�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(初凝時間為3h左右)進行上層混凝土澆筑，在不同部位用3臺振動棒分上、中、下3個層次，采用循環(huán)推進,一次到頂?shù)霓k法，以消除冷凝，增強混凝土的密實性，保證防水質量。

　　2.3混凝土測溫

　　為了掌握大體積混凝土的溫度變化規(guī)律，及時了解溫差對大體積混凝土質量的影響，采取常規(guī)測溫技術，對底板混凝土的上、中、下進行布點觀測，以便采取相應的技術措施，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收規(guī)范》(GB50204-92)中混凝土表面和內部溫差“不宜超過25℃”的要求。

　　3.大體積砼的施工工藝

　　3.1嚴格按技術規(guī)范施工

　　分塊分層澆筑混凝土，有利于錯開拌合物內各層的水化時刻，分散混凝土的放熱峰值。一般在第一層混凝土還未初凝時，澆注上一層。在振搗上一層時，振動棒應插入下一層50～100mm，以消除兩層之間的接縫，振動時間不宜過長，防止石子下沉造成混凝土結構不均勻。在澆筑完畢到混凝土初凝之前，粗抹面一次，混凝土接近終凝時，應用木模第二次抹光，消除混凝土表面的龜裂裂紋。采取措施控制澆筑溫度，如拌和用水以碎冰形式加進混凝土拌合物中，使新拌混凝土的溫度被限制在6℃左右；在施工現(xiàn)場搭建遮陽蓬，防止烈日爆曬混凝土表面等。必要時可以預埋冷卻水管，用循環(huán)水進行人工導熱，以降低混凝土的內部溫度。

　　3.2養(yǎng)護工作

　　對大面積的底板面，一般可采用先一層塑料簿膜后二層草包作保溫保濕養(yǎng)護。草包應迭縫，騎馬鋪放。養(yǎng)護必須根據(jù)混凝土內表溫差和降溫速率，及時調整養(yǎng)護措施，應盡可能多養(yǎng)護一段時間，拆模后應立即回土或在覆蓋保護，同時預防近期驟冷氣候影響，以控制內表溫差，防止混凝土早期和中期裂縫。

　　參考文獻：

　　【1】王國柱.高層建筑基礎大體積砼溫度裂縫產生機理及控制措施[J]四川建筑科學研究,1998,(04).

　　【2】唐曉雪,余忠.大體積混凝土施工裂縫防止措施[J]四川建筑科學研究,2006,(05).

　　【3】王頂堂.大體積混凝土裂縫控制技術應用研究[J]安徽建筑工業(yè)學院學報(自然科學版),2008,(06).

　　【4】劉京紅,梁鉦等.大體積混凝土施工中的溫度監(jiān)測及裂縫控制[J]河北農業(yè)大學學報,2008,(02).

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