建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文.pdf

1 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土的施工及其技術(shù)措施 摘要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展 我國(guó)的建筑施工技術(shù)也得到一個(gè)快速發(fā)展 的機(jī)遇 尤其在混凝土方面的施工技術(shù) 混凝土的體積由幾百立方米已經(jīng)發(fā)展到 了幾萬(wàn)立方米 因此 對(duì)于大體積混凝土的施工工藝和施工技術(shù)也提出了更高的 要求 在現(xiàn)代建筑中時(shí)常涉及到大體積混凝土施工 如高層建筑的箱基 笩板基 礎(chǔ) 大型設(shè)備基礎(chǔ) 水利大壩等 這些大體積混凝土的主要特點(diǎn)是體積大 一般 實(shí)體最小尺寸大于或等于 1m 由于其體積大 表面積小 水泥水化熱釋放比較集 中 內(nèi)部溫升比較快 當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差較大時(shí)會(huì)使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫 影響 結(jié)構(gòu)安全和正常使用 所以如何選擇施工工藝 采取哪些技術(shù)措施 對(duì)于大體積 混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是非常重要的 關(guān)鍵詞 大體積混凝土施工工藝裂縫技術(shù)措施 2 目錄 一 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土的特性 第 3 頁(yè) 1 大體積混凝土的定義 第 3 頁(yè) 2 大體積混凝土的特點(diǎn) 第 3 頁(yè) 二 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土的施工 第 4 頁(yè) 1 大體積混凝土對(duì)原材料的要求 第 4 頁(yè) 2 大體積混凝泥土配合比設(shè)計(jì)考慮原則 第 5 頁(yè) 3 設(shè)計(jì)步驟 第 6 頁(yè) 4 施工準(zhǔn)備 第 6 頁(yè) 5 施工工藝 第 6 頁(yè) 6 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù) 第 8 頁(yè) 7 大體積混凝土的測(cè)溫 第 8 頁(yè) 三 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因 第 8 頁(yè) 1 內(nèi)外溫差 第 9 頁(yè) 2 收縮作用 第 9 頁(yè) 四 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土裂縫的影響因 第 9 頁(yè) 1 水泥水化熱 第 9 頁(yè) 2 外界氣溫變化的影響 第 9 頁(yè) 3 混凝土結(jié)構(gòu)的約束 第 9 頁(yè) 4 混凝土的收縮變形 第 10 頁(yè) 五 防止大體積混凝土裂縫的主要措施 第 10 頁(yè) 六 小結(jié) 第 11 頁(yè) 3 一 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土的特性 1 大體積混凝土的定義 對(duì)于大體積混凝土 我國(guó)目前尚無(wú)一個(gè)確切的定義 美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)對(duì)大體 積混凝土的規(guī)定為 任何就地澆筑的大體積混凝土 其尺寸之大 必須要求采 取措施解決水化熱及隨之引起的體積變形問(wèn)題 以最大限度的減少開(kāi)裂 日本 建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) JASS5 的定義是 結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在 80cm 以上 同時(shí)水化 熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò) 25 的混凝土稱(chēng)為大體積 混凝土 從上述兩國(guó)的定義可知 大體積混凝土不是由其絕對(duì)截面尺寸的大小 決定的 而是由是否會(huì)產(chǎn)生水化熱引起的溫度收縮應(yīng)力來(lái)定性的 但水化熱的大 小又與截面尺寸有關(guān) 我國(guó)有的規(guī)定認(rèn)為 當(dāng)基礎(chǔ)邊長(zhǎng)大于 20m 厚度大于 1m 體積大于 400m 時(shí) 稱(chēng)為大體積混凝土 一般認(rèn)為當(dāng)基礎(chǔ)尺寸大到必須采取措施 妥善處理混凝土內(nèi)部所產(chǎn)生的溫差 合理解決混凝土體積變化所引起的應(yīng)力 力 圖控制裂縫開(kāi)展到最小程度 這種混凝土才稱(chēng)得上大體積混凝土 2 大體積混凝土的特點(diǎn) 大體積混凝土最主要的特點(diǎn)是以大區(qū)段為單位進(jìn)行澆筑施工 每個(gè)施工區(qū)段 的體積比較厚大 由此帶來(lái)的問(wèn)題是 水泥水化熱引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高 冷 卻時(shí)如果不采取一定的技術(shù)措施 很容易出現(xiàn)裂縫 怎樣防止基礎(chǔ)工程中大體積 混凝土的裂縫 在基礎(chǔ)工程中是一個(gè)很重要的問(wèn)題 為了防止裂縫的產(chǎn)生 必須 采取切實(shí)可行的技術(shù)措施 如使用水化熱比較小的水泥 參加適量的粉煤灰 使 用單位水泥用量少的配合比 控制一次澆筑的高度和澆筑的速度以及人工冷卻控 制溫度等 在大體積混凝土設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中 從事設(shè)計(jì)與施工的技術(shù)人員應(yīng)掌握混凝 土的基本物理性能 了解大體積混凝土溫度變化所引起的應(yīng)力狀態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響 認(rèn)識(shí)混凝土材料一系列的特點(diǎn) 掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上 為改善大體積混凝土的內(nèi)外約束條件以及結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)的補(bǔ) 強(qiáng) 提出行之有效的措施 在施工技術(shù)上 從原材料選擇 配合比設(shè)計(jì) 施工方 法 施工季節(jié)的選定和測(cè)溫 養(yǎng)護(hù)方面 采取一系列的綜合性措施 有效的控制 大體積混凝土裂縫 在施工組織上 編制確實(shí)可行的施工方案 制定合理周密的 技術(shù)措施 采取全過(guò)程的溫度檢測(cè) 只有這樣 才能防止產(chǎn)生溫度裂縫 確保大 體積混凝土的質(zhì)量 關(guān)于大體積混凝土的內(nèi)外溫差控制指標(biāo) 國(guó)內(nèi)至今還沒(méi)有一個(gè)明確統(tǒng)一的標(biāo) 準(zhǔn) 根據(jù)日本的施工經(jīng)驗(yàn) 一般控制在 25 以內(nèi) 也有的工程控制在 30 獲得 成功 隨著我國(guó)建筑業(yè)的飛速發(fā)展 根據(jù)近年來(lái)的工程實(shí)踐證明 混凝土的溫升 和溫差與表面系數(shù)有關(guān) 單面散熱的結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在 75cm 以上 雙面散熱 的結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在 100cm 以上 水化熱引起的混凝土內(nèi)外的最大溫差預(yù)計(jì) 超過(guò) 25 應(yīng)該按大體積混凝土施工 在全國(guó)很多一 二線城市以及大部分三線城市中 大批的高層建筑和高聳構(gòu) 筑物相繼被建造 這些建筑物的基礎(chǔ)都采用了大體積混凝土 通過(guò)這些工程的實(shí) 踐 促進(jìn)了大體積混凝土的施工技術(shù)的發(fā)展 對(duì)大體積混凝土工程的研究 取得了不小的成就 主要是 2 1 在設(shè)計(jì)上 為改善大體積混凝土的內(nèi)外約束條件以及結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)的補(bǔ) 強(qiáng) 提出了行之有效的措施 4 2 2 在施工技術(shù)上 從選材 配合比設(shè)計(jì) 施工方法 施工季節(jié)的選定和測(cè) 溫養(yǎng)護(hù)等 采取一些綜合的措施 有效地克服了大體積混凝土的裂縫 2 3 在施工組織管理上 為了解決大體積混凝土一次澆筑量大的問(wèn)題 在精 心組織 協(xié)調(diào)指揮下才用了集中攪拌 罐車(chē)運(yùn)輸 泵送混凝土等技術(shù) 二 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土施工 1 大體積混凝土對(duì)原材料的要求 1 1 水泥 水泥水化熱是大體積混凝土的主要溫度因素 因此水泥應(yīng)選用水化熱低和凝 結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥 當(dāng)拌制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土 必須采用硅酸鹽水泥或普通硅酸 鹽水泥時(shí) 應(yīng)采取相應(yīng)措施延緩水化熱的釋放 為避免大體積混凝土開(kāi)裂 要盡 量降低水泥用量 有條件的地方應(yīng)積極摻用粉煤灰或礦粉以降低水化熱 a 在滿 足強(qiáng)度和耐久性等要求的前提下 宜選用低熱或中熱的礦渣水泥 火山灰水泥 嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥 b 由于大體積混凝土工程量大 水泥用量多 水 泥供應(yīng)難以做到按施工要求的品種標(biāo)號(hào)一次性進(jìn)場(chǎng) 因此要加強(qiáng)水泥進(jìn)場(chǎng)的檢驗(yàn) 和試配工作 1 2 外加劑 在的體積混凝土中 如果采用各種外加劑以減少水泥用量 從而降低混凝土 的溫升是一種有效地方法 大體積混凝土中常用的外加劑品種功能如減水劑 高 效減水劑 緩凝減水劑以及其他多種功能如減水 緩凝 引氣等復(fù)合劑 在大體 積混凝土中之所以采用緩凝型減水劑 主要目的在于延緩水泥水化熱速度 推遲 熱峰出現(xiàn)時(shí)間 降低最高溫度峰值并減少總的發(fā)熱量 以減少混凝土因溫度而引 起的裂縫 同時(shí) 由于延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間 有利于澆筑和搗實(shí)大體積混凝土 時(shí)不致形成施工冷接縫 有利于延長(zhǎng)振動(dòng)時(shí)間或擴(kuò)大振動(dòng)范圍 1 3 集料 一般選用結(jié)構(gòu)致密 并且有足夠的優(yōu)良集料 特別是粗集料 具體應(yīng)符合 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 除此之外結(jié)合大體積混凝土的特點(diǎn) 還應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題 1 3 1 有害雜質(zhì) 拌制混凝土的集料要求潔凈而不含雜質(zhì) 以保證混凝土的 質(zhì)量 砂石屬于天然材料 長(zhǎng)混入一些有害物質(zhì)如云母 粘土 淤泥等 特別是 一些有機(jī)雜質(zhì) 硫化物及硫酸鹽 它們對(duì)水泥有腐蝕作 會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度 若使用混有堿活性反應(yīng)的集料澆筑成混凝土后 在潮濕的環(huán)境中 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 的消化膨脹 便會(huì)發(fā)生開(kāi)裂和剝落現(xiàn)象 并導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物的破壞 1 3 2 集料品種和粒徑要求 砂子按其平均粒徑和細(xì)度模數(shù)分為粗砂 中砂 細(xì)砂和特等細(xì)砂 在大體積混凝土中宜使用粗砂或中砂 石子有碎石和卵石 當(dāng)配合比相同時(shí) 碎石混凝土強(qiáng)度較高 抗裂性較好 當(dāng)混凝土抗壓強(qiáng)度相同時(shí) 坍落度也相同時(shí) 卵石混凝土的水泥用量較少 對(duì)于 抗裂性有特殊要求的工程 當(dāng)無(wú)碎石時(shí)也可以將卵石人工壓碎 石子按其最大粒 徑分為粗中細(xì)三類(lèi) 當(dāng)所用的石子最大粒徑較大時(shí) 混凝土的密實(shí)性較好 并可 以節(jié)約水泥 但為了便于搗實(shí) 石子的最大粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的 1 4 也不得大于鋼筋最小凈距的 3 4 1 3 3 含泥量的要求 在大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程中把含泥量作為一個(gè)突出的 問(wèn)題提出來(lái) 因?yàn)檫^(guò)多的含泥量不僅增加混凝土的收縮 又會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度 而且對(duì)抗裂性特別有害 為此 在施工中應(yīng)嚴(yán)格控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 砂中含泥量 3 石子 1 5 1 3 4 石子級(jí)配 石子級(jí)配的好壞 對(duì)節(jié)約水泥和保證混凝土具有良好的和 易性有很大的關(guān)系 石子級(jí)配有連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配之分 而連續(xù)級(jí)配因大小顆 粒搭配較好 混凝土拌合物的和易性好 不易出現(xiàn)離析現(xiàn)象 連續(xù)級(jí)配是常用的 級(jí)配方法 有關(guān)間斷級(jí)配的石子 其顆粒尺寸的大小是不聯(lián)系的 有意的去刪去 中間尺寸的粒徑造成顆粒尺寸級(jí)配的間斷 大顆粒和小顆粒之間有相當(dāng)大的 空 擋 因而可以減少顆粒間的干擾 大顆粒間的空隙 由很多小的石子來(lái)填充 可使空隙減小 密實(shí)性增加 因而可以節(jié)約水泥 但中斷級(jí)配加工困難 施工時(shí) 如無(wú)強(qiáng)力振動(dòng)或采用低流動(dòng)性的混凝土?xí)r 容易發(fā)生離析現(xiàn)象 因此 在大體積 混凝土基礎(chǔ)工程中 一般不推薦使用 而在實(shí)際的大體積混凝土工程中 連續(xù)級(jí) 配的石子是最常用的 也是最普遍使用的 2 大體積混凝泥土配合比設(shè)計(jì)考慮原則 2 1 水泥的用量 大體積混凝土在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的條件 應(yīng) 提高摻和料及集料的含量 以降低煤 m 混凝土水泥用量 在施工條件許可的范 圍內(nèi) 應(yīng)盡可能的降低用水量 從而少用水泥 就能減少水泥的總發(fā)熱量 以降 低混凝土內(nèi)部的最高溫度 這是大體積混凝土配合比中應(yīng)考慮的首要問(wèn)題 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土宜選用低熱和中熱的礦渣 火山灰水泥 水泥用量 宜控制在 260 320Kg m 并且盡量利用混凝土 60 天或 90 天的后期強(qiáng)度 以滿 足減少水泥用量的要求 但須征得設(shè)計(jì)單位的同意和滿足施工荷載的要求 2 2 謹(jǐn)慎摻用外加劑 大體積混凝土應(yīng)摻用緩凝劑 減水劑和減少水泥水化 熱的摻和料 為了保證工程的質(zhì)量 摻用外加劑時(shí)一般應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題 2 2 1 必須事先適配 種外加劑對(duì)不同礦物組成及不同含量的水泥 其效果 不完全一樣 環(huán)境氣溫 施工條件對(duì)某些外加劑的作用也有影響 各種外加劑工 廠的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性也不盡相同 為此 在工程中選用某種外加劑之前 應(yīng)該對(duì) 產(chǎn)品進(jìn)行必要的驗(yàn)證試驗(yàn) 2 2 2 嚴(yán)格控制摻入量 緩凝劑 緩凝減水劑及緩凝高效減水劑的摻量應(yīng)根 據(jù)環(huán)境氣溫 施工要求的混凝土凝結(jié)時(shí)間 運(yùn)輸距離 停放時(shí)間 強(qiáng)度等來(lái)確定 對(duì)于不溶于水的緩凝劑或緩凝減水劑 以干粉摻入到混凝土拌和料中并適當(dāng)延長(zhǎng) 攪拌時(shí)間 2 2 3 石膏的應(yīng)用 用硬石膏或工業(yè)副產(chǎn)品石膏作調(diào)凝劑的水泥 摻用糖鈣 及木鈣類(lèi)等緩凝劑常常會(huì)引起速凝故應(yīng)先作水泥適應(yīng)性試驗(yàn) 合格后方可使用 2 3 和易性要求 大體積混凝土多數(shù)采用集中攪拌站供料 由于受運(yùn)輸 澆筑 振動(dòng)和氣候條 件的影響較大 所以對(duì)混凝土的和易性提出了一些新的要求 在這樣情況下 混 凝土的坍落度除了按照結(jié)構(gòu)種類(lèi) 振動(dòng)方法考慮之外 尚需補(bǔ)充以下實(shí)驗(yàn) 2 3 1 不同停置時(shí)間及氣溫條件 對(duì)混凝土拌合物內(nèi)水分的損失與坍落度的 影響 2 3 2 不同停置時(shí)間及氣候條件 對(duì)混凝土拌合物熱量 或冷量 損失的影 響 混凝土配合比 應(yīng)根據(jù)使用的材料和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境通過(guò)適配確定 一般要求水泥 用量宜控制在 260 300Kg m 水灰比應(yīng) 0 6 砂率應(yīng)控制在 0 33 0 37 泵送 時(shí)宜為 0 4 0 45 坍落度應(yīng)根據(jù)配合比要求嚴(yán)格控制 當(dāng)采用商品混凝土泵送 時(shí) 坍落度的增加應(yīng)通過(guò)調(diào)整砂率和摻用減水劑或高效減水劑解決 嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng) 隨意加水 以增大坍落度并應(yīng)控制在 10 14cm 為宜 確保混凝土振動(dòng)后里實(shí) 外光 強(qiáng)度合格 當(dāng)水泥用量與坍落度 相對(duì)應(yīng)的水灰比 發(fā)生矛盾時(shí) 應(yīng)適當(dāng) 6 增大坍落度指標(biāo) 調(diào)整水灰比 并與外加劑相匹配 不用外加劑和摻和料的大體 積混凝土不可能是優(yōu)質(zhì)的 3 設(shè)計(jì)步驟 按現(xiàn)行 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 執(zhí)行 4 施工準(zhǔn)備工作 大體積混凝土施工前的準(zhǔn)備工作 除按一般混凝土施工前必須進(jìn)行的物質(zhì)準(zhǔn)備 機(jī)具準(zhǔn)備 技術(shù)準(zhǔn)備和現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備外 應(yīng)根據(jù)其施工的特殊性 做好附屬材料和輔 助設(shè)備的準(zhǔn)備工作 如冰 冰水箱 池 真空吸水設(shè)備 水泵 測(cè)溫設(shè)備等 尤其要做好施工方案的編制工作 其編制的原則和主要內(nèi)容如下 4 1 編制的原則 4 1 1 在保證結(jié)構(gòu)整體性的原則下 采用分層分塊澆筑時(shí) 盡量減少澆筑塊 在硬化過(guò)程中的內(nèi)外約束 分層的時(shí)間間隔做到既有利于散熱 又考慮到底層對(duì) 上層的約束 4 1 2 控制內(nèi)外溫差 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù) 防止產(chǎn)生貫通裂縫和其它有害裂縫 4 2 編制的主要內(nèi)容 4 2 1 根據(jù)減少約束的要求 確定分層分塊的尺寸及層間 塊間的結(jié)合措施 4 2 2 通過(guò)熱工計(jì)算 確定混凝土入模溫度以及對(duì)材料加熱或降溫的措施 4 2 3 確定混凝土攪拌 運(yùn)輸和澆筑的方案 4 2 4 制訂混凝土的保溫方案 4 2 5 明確對(duì)混凝土的測(cè)溫方案 4 2 6 有關(guān)保證工程質(zhì)量 方案 5 5 施工方案 5 1 大體積混凝土的施工 一般宜在低溫條件下進(jìn)行 即最高氣溫 30 C 時(shí)為宜 氣溫大于 30 C 時(shí) 應(yīng)周密分析和計(jì)算溫度 包括收縮 應(yīng)力 并采取 相應(yīng)的降低溫差和減少溫度應(yīng)力的措施 5 2 混凝土的配制 應(yīng)嚴(yán)格掌握各種原材料的配合比 其重量允許誤差為 水泥 外摻合料 2 粗 細(xì)骨料 3 水 外加劑溶液 2 混凝土的攪拌時(shí)間 自全部拌合料裝入攪拌筒內(nèi)起到卸料止 一般應(yīng)不少于 1 5 2min 雨季施工期 間 應(yīng)勤測(cè)粗細(xì)骨料的含水量 并隨時(shí)調(diào)整用水量和粗細(xì)骨料用量 5 3 攪拌后的混凝土 應(yīng)及時(shí)運(yùn)至澆筑地點(diǎn) 入模澆筑 在運(yùn)送過(guò)程中 要 防止混凝土離析 灰漿流失 坍落度變化等現(xiàn)象 如發(fā)生離析現(xiàn)象 必須進(jìn)行人 工二次拌合后方可入模 5 4 大體積混凝土澆筑方案 大體積混凝土澆筑方案應(yīng)根據(jù)整體連續(xù)澆筑的要求 結(jié)合結(jié)構(gòu)物的大小 鋼 筋疏密 混凝土供應(yīng)條件 垂直與水平運(yùn)輸能力 等具體情況 選擇如下三種方 法 5 4 1 全面分層法 在整個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi) 采取全面分層澆筑混凝土 做到第一層 全面澆筑完畢后 開(kāi)始澆筑第二層時(shí) 已施工的第一層的混凝土還未初凝 如此 逐層進(jìn)行 直至澆筑完成 這種方案適合用于結(jié)構(gòu)物的平面尺寸不太大的工程 施工時(shí)宜從短邊開(kāi)始推進(jìn) 也可分為兩段 從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn) 行澆筑 5 4 2 分段分層 分塊分層 適用于厚度不太大而面積或長(zhǎng)度較大的工程 施工時(shí)混凝土先從底層開(kāi)始澆筑 進(jìn)行到一定距離后澆筑第二層 如此依次向前 澆筑其他各層 7 5 4 3 斜面分層 適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度超過(guò)厚度的 3 倍 施工時(shí)將混凝土由底 部一次澆筑到頂 讓混凝土自然地流淌 形成一定的斜面 振搗工作應(yīng)從澆筑層 的下端開(kāi)始 逐漸上移 此時(shí)向前推進(jìn)的澆筑混凝土攤鋪坡度應(yīng)小于 1 3 以 保證分層混凝土之間的施工質(zhì)量 這種方案很適應(yīng)混凝土泵送工藝 可免除混凝 土輸送管的反復(fù)拆裝 5 5 嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度 大體積混凝土最好選擇在春秋季節(jié)施工 以降低入模溫度 如果在夏季施工 最好采取有效的措施降低入模溫度 再者澆 筑混凝土?xí)r最好不要讓混凝土在太陽(yáng)下直接暴曬 施工過(guò)程中可在砂石堆場(chǎng) 運(yùn) 輸設(shè)備上搭設(shè)簡(jiǎn)易的遮陽(yáng)裝置或覆蓋草簾等隔熱材料 同時(shí)應(yīng)對(duì)碎石灑水降溫 保證水泥庫(kù)通風(fēng)良好 采用低溫水或冰水拌制混凝土 也可將自來(lái)水預(yù)先放入地 下儲(chǔ)水池中降溫 以上措施可以組合采用 使入模溫度控制在 25 以下 5 6 控制混凝土下料高度 混凝土自高處自由下落高度超過(guò) 2m 時(shí) 應(yīng)沿串 筒 溜槽 溜管等下落 以保證混凝土不致發(fā)生離析現(xiàn)象 漏斗和串筒的布置應(yīng) 根據(jù)澆筑面積 澆筑速度和攤平混凝土堆的能力而定 其間距不得大于 3m 布 置方式為交錯(cuò)式或行列式 5 7 當(dāng)基礎(chǔ)底板厚度超過(guò) 1 3m 時(shí) 應(yīng)采取分層澆筑 分層厚度宜為 0 6 1 0m 對(duì)于大塊地板在平面上應(yīng)分成若干塊施工 以減少收縮和溫度應(yīng)力 有利于控制 裂縫一般分塊最大尺寸宜為 30m 左右 5 8 防止混凝土發(fā)生離析 混凝土發(fā)生泌水現(xiàn)象的原因是多方面的 主要與 水泥品種 加水量 砂率 振動(dòng)等情況有關(guān) 混凝土中加水量過(guò)多 結(jié)構(gòu)物厚度 較大以及過(guò)分振搗等都易混凝土表面形成泌水層 這種混凝土在硬化后表面酥軟 脫皮起砂 強(qiáng)度較低 對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō) 由于混凝土采取分層澆筑 上下層施工的間隔時(shí)間可能較久 雖然要控制在混凝土的初凝之前 因此分層之 間更易產(chǎn)生泌水層 這對(duì)混凝土的密實(shí)性和結(jié)構(gòu)的整體性都是非常有害的 解決的辦法一般可以在結(jié)構(gòu)物四周側(cè)模底部開(kāi)設(shè)排水孔 使其多余水分從孔 中自然排走 然后匯集到集水井中 再用水泵抽出基坑中的水 在混凝土下料時(shí) 應(yīng)使中間的混凝土高于四周的混凝土 經(jīng)過(guò)振搗后 混凝土中多余的水分 比較 容易從側(cè)模預(yù)留孔中排走 5 9 施工縫的處理 在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r 其底層混凝土的抗壓強(qiáng) 度不應(yīng)小于 1 2MPa 可以通過(guò)同等條件下養(yǎng)護(hù)的試塊試驗(yàn)決定 在底層混凝土 的表面 應(yīng)清除水泥薄膜和松動(dòng)的石子或軟弱的混凝土層 并加以充分濕潤(rùn)和沖 洗干凈 但不得有積水 在澆筑前 施工縫處應(yīng)宜鋪 10 15mm 厚與混凝土成 分相同的水泥砂漿 并應(yīng)細(xì)致?lián)v實(shí) 是新舊混凝土緊密結(jié)合 5 10 加強(qiáng)易裂部位控制 在混凝土易裂部位埋設(shè)應(yīng)力應(yīng)變傳感片 直接測(cè) 試?yán)瓚?yīng)力 以便對(duì)易裂部位采取適宜的控制措施 調(diào)節(jié)養(yǎng)護(hù)條件 保證溫度梯度 確?；炷敛涣芽p 在基礎(chǔ)面筋上加設(shè)鋼絲網(wǎng)片或小直徑鋼筋網(wǎng) 以提高混凝土 便面抗裂性 5 11 混凝土表面處理 大體積混凝土中 表面水泥砂漿比較厚 在混凝土 澆筑后要認(rèn)真處理 一般可在初凝前 1 2 小時(shí) 先用長(zhǎng)刮尺按標(biāo)高刮平 在初 凝前再用鐵滾筒碾壓數(shù)遍 并用木抹子打磨壓實(shí) 以閉合收縮裂縫 約 12 14h 后 才可覆蓋濕草袋等物養(yǎng)護(hù) 5 12 加強(qiáng)混凝土的測(cè)溫工作 為可以及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部的溫升與表面溫 度的變化值 應(yīng)在大體積混凝土內(nèi)埋設(shè)若干個(gè)測(cè)溫點(diǎn) 測(cè)量混凝土中心的最高溫 升 和混凝土表面下 100mm 處表面溫度 等 1 5d 每 2h 測(cè)溫一次 第 6 天后 每 8 4h 測(cè)溫一次 測(cè)致溫度穩(wěn)定為止 5 13 混凝土應(yīng)采取機(jī)械振搗 振搗棒操作要做到快插慢拔 在振搗過(guò)程中 宜將振搗棒上下略有抽動(dòng) 以使振動(dòng)均勻 每點(diǎn)振搗時(shí)間一般以 20 30s 為宜 但還應(yīng)適混凝土表面呈水平不再顯著下沉 不再出現(xiàn)氣泡 表面泛出灰漿為止準(zhǔn) 分層澆筑時(shí) 振搗棒應(yīng)插入下層 5cm 左右 以消除兩層之間的接縫 振搗時(shí)要防 止振動(dòng)模板 并應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋 管道 預(yù)埋件等 每振搗完一段 應(yīng)隨機(jī) 用鐵鍬攤平拍實(shí) 5 14 為了減少大體積混凝土底板的內(nèi)外約束 澆筑前宜在底板設(shè)置滑移層 為了減少分塊間后澆縫處鋼筋的連接約束 應(yīng)將鋼筋的連接設(shè)置在后澆縫處 在 設(shè)計(jì)允許的前提下 設(shè)置滑移層可以采取以下做法 5 14 1 在基層設(shè)置瀝青油氈層或其它類(lèi)似做法 5 14 2 利用防水層上的保護(hù)層在其早期強(qiáng)度較低時(shí) 澆筑底板大體積混凝 土 5 14 3 在巖基等基層上鋪設(shè) 250 厚級(jí)配砂石層 作為緩沖層 6 6 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù) 6 1 養(yǎng)護(hù)時(shí)間 為了保證新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件 防止在早期由 于干縮而產(chǎn)生裂縫 大體積混凝土澆筑完畢后 應(yīng)在 12h 內(nèi)加以覆蓋和澆水 具 體要求是 普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于 14 天 礦渣水泥 火山灰質(zhì) 水泥 大壩水泥 礦渣大壩水泥拌制的混凝土不得少于 21 天 6 2 養(yǎng)護(hù)方法 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)方法 分降溫法和保溫法兩種 降溫法 即在混凝土澆筑成型后 用蓄水 灑水或噴水養(yǎng)護(hù) 保溫法是在混凝土成型后 使用保溫材料覆蓋養(yǎng)護(hù) 如塑料薄膜 草袋等 及薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù) 可視具體條 件選用 夏季施工時(shí) 砼一般可使用草袋覆蓋 灑水 噴水養(yǎng)護(hù)或噴刷養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù) 冬期施工時(shí) 由于環(huán)境氣溫較低 一般可利用保溫材料以提高澆筑的混凝土 表面和四周溫度 減少混凝土的內(nèi)外溫差 另外亦可使用薄膜養(yǎng)生液 塑料薄膜 等封閉料 來(lái)封閉混凝土中多余拌合水 以實(shí)現(xiàn)混凝土的自養(yǎng)護(hù) 但應(yīng)選用低溫 下成膜性能好的養(yǎng)生液 養(yǎng)生液要求涂刷均勻 最好能互相垂直地涂刷兩道 或 用農(nóng)用噴霧器進(jìn)行噴涂 7 大體積混凝土的測(cè)溫 為了掌握大體積混凝土的升溫和降溫的變化規(guī)律以及各種材料在各種條件 下的濕度影響 需要對(duì)混凝土進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)控制 7 1 測(cè)溫點(diǎn)的布置 必須內(nèi)有代表性和可比性 沿澆筑的高度 應(yīng)布置在底 部 中部和表面 垂直測(cè)點(diǎn)間距一般為 500 800 平面則應(yīng)布置在邊緣與中 間 平面測(cè)點(diǎn)間距一般為 2 5 5m 當(dāng)使用熱電偶溫度計(jì)時(shí) 其插入深度可按實(shí) 際需要和具體情況而定 一般應(yīng)不小于熱電偶外徑的 6 10 倍 則測(cè)溫點(diǎn)的布置 距邊角的表面應(yīng)大于 50 采用預(yù)留測(cè)溫孔洞方法測(cè)溫時(shí) 一個(gè)測(cè)溫孔只能反 映一個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù) 不應(yīng)采取通過(guò)沿孔洞高度變動(dòng)溫度計(jì)的方法來(lái)測(cè)豎孔中不同高度 位置的溫度 7 2 測(cè)溫制度 在混凝土溫度上升階段每 2 4h 測(cè)一次 溫度下降階段每 8h 測(cè)一次 同時(shí)應(yīng)測(cè)大氣溫度 所有測(cè)溫孔均應(yīng)編號(hào) 進(jìn)行混凝土內(nèi)部不同深度和 表面溫度的測(cè)量 測(cè)溫工作應(yīng)由經(jīng)過(guò)培訓(xùn) 責(zé)任心強(qiáng)的專(zhuān)人進(jìn)行 測(cè)溫記錄 應(yīng) 交技術(shù)負(fù)責(zé)人閱簽 并作為對(duì)混凝土施工和質(zhì)量的控制依據(jù) 在測(cè)溫過(guò)程中 當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度差超過(guò) 25 C 時(shí) 應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)保溫或延緩拆除保 9 溫材料 以防止混凝土產(chǎn)生溫差應(yīng)力和裂縫 三 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因 大體積混凝土結(jié)構(gòu)在升溫和隨之而來(lái)的降溫過(guò)程中 產(chǎn)生裂縫的主要原因是 1 內(nèi)外溫差 混凝土內(nèi)部熱量積聚不宜散發(fā) 外部則散熱較快 無(wú)論在升溫或降溫的過(guò)程 中 混凝土表面的溫度總低于內(nèi)部溫度 即使在硬化后期水化熱散盡 結(jié)構(gòu)溫度 已接近周?chē)鷼鉁?這時(shí)若受到寒潮侵襲 氣溫驟降 結(jié)構(gòu)表面急冷 仍會(huì)產(chǎn)生內(nèi) 外溫差 這種溫差造成內(nèi)部和外部熱脹冷縮的程度不同 就在混凝土表面產(chǎn)生拉 應(yīng)力 又稱(chēng)內(nèi)約束力 當(dāng)溫差大到一定程度 表面的拉應(yīng)力超過(guò)當(dāng)時(shí)的極限抗 拉強(qiáng)度時(shí) 混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫 2 收縮作用 溫升造成熱脹 降溫產(chǎn)生冷縮 混凝土在澆筑過(guò)程中因其處于流動(dòng)狀態(tài)或只 有很低的強(qiáng)度 水化熱造成的熱脹受到很小的約束 而混凝土硬化后發(fā)生收縮 此 時(shí)還有干縮 將受到地基強(qiáng)大的約束 產(chǎn)生很大的外約束力 這種約束在基礎(chǔ) 內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)此時(shí)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí) 就會(huì)在基礎(chǔ)內(nèi)部產(chǎn)生裂縫 表面裂縫與內(nèi)部裂縫疊加起來(lái) 形成了貫穿裂縫 造成嚴(yán)重危害 而混凝土 是含有多結(jié)構(gòu)的非勻質(zhì)體 要想其中不出現(xiàn)任何裂縫是不可能的 但必須防止影 響結(jié)構(gòu)正常使用的有害裂縫出現(xiàn) 即將裂縫控制在規(guī)定允許的范圍之內(nèi) 而如何 控制大體積混凝土的裂縫呢 這必須要知道大體積混凝土裂縫的影響因素 四 基礎(chǔ)工程中大體積混凝土裂縫的影響因素 混凝土在施工階段 隨著溫度的變化而發(fā)生膨脹與收縮 而產(chǎn)生裂縫 對(duì)于 在施工階段所產(chǎn)生溫度裂縫 使其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果 一方面是混凝土由于內(nèi) 部溫差而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變 另一方面是結(jié)構(gòu)物的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約 束 應(yīng)阻止這種應(yīng)變 一旦溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí) 即會(huì)出現(xiàn) 裂縫 影響這種裂縫產(chǎn)生的因素主要有 1 水泥水化熱 水泥水化熱是大體積混凝土中的主要溫度因素 水泥在水化的過(guò)程中產(chǎn)生大 量的熱量 每克水泥放出的熱量達(dá)到 502 42J g 而大體積混凝土結(jié)構(gòu)物一般斷 面較厚 水泥發(fā)出的熱量聚集在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部不易散失 實(shí)測(cè)表明 水泥水化熱引 起的溫升 在建筑工程中一般為 20 30 甚至更高 而它在 1 3 天內(nèi)放出的 熱量是總熱量的一半 混凝土內(nèi)部的最高溫度多發(fā)生在澆筑后 3 5 天內(nèi) 當(dāng)混 凝土內(nèi)部與表面溫差過(guò)大時(shí) 就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形 溫度應(yīng)力與溫度成 正比 而混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土及水泥用量有關(guān) 即混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大 溫度應(yīng)力也越大 因而引起裂縫的可能性也越大 當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土內(nèi) 外的約束力時(shí) 就會(huì)產(chǎn)生裂縫 2 外界氣溫變化的影響 大體積混凝土在施工階段 外界氣溫變化的影響是顯而易見(jiàn)的 混凝土內(nèi)部 溫度是由于水泥水化熱的絕對(duì)溫度 澆筑溫度和混凝土的散熱溫度三者疊加 其 中澆筑溫度與外界氣溫有直接的聯(lián)系 外界氣溫越高 澆筑溫度也越高 當(dāng)溫度 下降較快 會(huì)大大增加外層與內(nèi)部的溫度梯度 從而產(chǎn)生溫差和溫度應(yīng)力 這對(duì) 混凝土是極為不利的 3 混凝土結(jié)構(gòu)的約束 10 基礎(chǔ)工程中大體積鋼筋混凝土與地基澆筑在一起 當(dāng)溫度變化時(shí) 受下部地 基的限制 因而產(chǎn)生外部約束力 混凝土在早期溫度上升時(shí) 混凝土的彈性模量 小 徐變和應(yīng)力松弛度大 因而壓應(yīng)力較小 但當(dāng)溫度下降時(shí) 產(chǎn)生較大的拉應(yīng) 力 若超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度 混凝土?xí)a(chǎn)生垂直裂縫 混凝土內(nèi)部由于水泥水 化熱而形成中心溫度高 熱膨脹大 而在中心產(chǎn)生壓應(yīng)力 在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力 當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度和鋼筋的約束作用時(shí)同樣會(huì)產(chǎn)生裂縫 4 混凝土的收縮變形 混凝土中 80 的水分要蒸發(fā) 約 20 的水分是水泥硬化所必需的 由于多余 水分的蒸發(fā) 會(huì)引起混凝土體積收縮 干縮 這種收縮變形不受約束條件的影 響 若有約束 即可引起混凝土的開(kāi)裂 并隨著齡期的增長(zhǎng)而增加發(fā)展 如果混 凝土收縮后在處于水飽和狀態(tài) 還可恢復(fù)膨脹 幾乎達(dá)到原來(lái)的體積 干濕交替 將引起混凝土體積的交替變化 這對(duì)大體積混凝土是很不利的 五 防止基礎(chǔ)工程中大體積混凝土裂縫的主要措施 1 合理選擇混凝土的配合比 盡量選用水化熱低和安定性好的水泥 并在 滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下 盡可能減少水泥用量 以減少水泥的水化熱 從實(shí) 踐經(jīng)驗(yàn)看 水泥用量控制在 450kg m 3是可以防止裂縫出現(xiàn)的 2 控制石子 砂子的含泥量不超過(guò) 1 和 3 3 根據(jù)施工季節(jié)的不同 可分別采用降溫法和保溫法施工 夏季