大體積混凝土的澆筑方法及溫度應(yīng)力問(wèn)題的處理

生產(chǎn)實(shí)習(xí)小專(zhuān)題調(diào)研報(bào)告院〔系〕同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院專(zhuān)業(yè)09級(jí)土木工程姓名蔣盼學(xué)號(hào)090135校內(nèi)指導(dǎo)人員陳文斌日期大體積混凝土的澆筑方法及溫度應(yīng)力問(wèn)題的處理大體積混凝土的施工技術(shù)要求比擬高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作，才能保證根底底板大體積混凝土順利施工。在我所在工程中，大體積混凝土主要應(yīng)用于地下室底板澆筑。本工程地下室底板厚度為500㎜，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，抗?jié)B等級(jí)為P6，設(shè)計(jì)要求每一段施工段混凝土必須一次連續(xù)澆筑完畢，不允許澆筑過(guò)程中出現(xiàn)冷縫合留置施工縫，具體施工方法如下：1、混凝土攪拌和輸送設(shè)備為到達(dá)底板混凝土一次連續(xù)澆筑，主要采用商品混凝土，攪拌站只現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸采用混凝土運(yùn)輸攪拌車(chē)，商品混凝土采取統(tǒng)一配合比，采用相同原材料、規(guī)定坍落度、攪拌時(shí)間要求。2、混凝土澆筑和振搗〔1〕混凝土澆筑混凝土澆筑順序，按劃分的施工段進(jìn)行施工，每段一次連續(xù)澆筑，混凝土用輸送泵澆筑，澆筑方式采用“分段澆筑、斜面分層、一個(gè)坡度、薄層覆蓋、循序漸進(jìn)〞。斜面分層澆筑厚度為500㎜，在下次混凝土初凝前，逆序?qū)⑸蠈踊炷粮采w搗實(shí)，每層混凝土澆筑間隙時(shí)間不應(yīng)超過(guò)3h，以防止出現(xiàn)施工冷縫?！?〕混凝土振搗根據(jù)混凝土甭說(shuō)是自然形成的一個(gè)坡度的情況，在每個(gè)澆筑層下料的前后不知兩排插入式振動(dòng)棒攪搗，第一排布置在混凝土卸料點(diǎn)，主要解決上部的搗實(shí)；第二排布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土的密實(shí)，為防止混凝土集中堆積，先振搗出料口處混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振搗，在振搗是將振動(dòng)棒插入下層混凝土50~100㎜，以消除層間的接縫，振動(dòng)棒宜快插快拔，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間和移動(dòng)間距?！?〕混凝土泌水處理大流態(tài)性混凝土在澆筑、振搗過(guò)程中，上涌的泌水和浮漿順混凝土坡面流至井底，故坑內(nèi)須留集水井，是大量泌水順混凝土墊層流向集水井，然后用戶(hù)潛水泵及時(shí)向外排出。(4)混凝土外表處理由于泵送混凝土外表水泥漿較厚，在澆筑后2h，按底板面標(biāo)高要求用長(zhǎng)括尺括平，然后用木槎板反復(fù)槎壓數(shù)遍，使其外表密實(shí)平整，以控制混凝土外表產(chǎn)生龜裂。3、排水為保證底板混凝土在澆筑前和澆筑過(guò)程中，電梯井坑和承臺(tái)坑內(nèi)無(wú)積水，均在其內(nèi)設(shè)置集水井，并派人24小時(shí)值班用水泵排水?；铀闹芤苍O(shè)置集水井，及時(shí)將坑內(nèi)積水排至地面。4、混凝土測(cè)溫〔1〕根底底板混凝土澆筑時(shí)應(yīng)設(shè)專(zhuān)人配合預(yù)埋測(cè)溫管。測(cè)溫管的長(zhǎng)度分部為兩種規(guī)格，測(cè)溫點(diǎn)約布置見(jiàn)附圖2。測(cè)溫線(xiàn)應(yīng)按測(cè)溫平面布置圖進(jìn)行預(yù)埋，預(yù)埋時(shí)測(cè)溫管與鋼筋綁扎牢固，以免位移或損壞。每組測(cè)溫線(xiàn)有2根(即不同長(zhǎng)度的測(cè)溫線(xiàn))在線(xiàn)的上斷用膠帶做上標(biāo)記，便于區(qū)分深度。測(cè)溫線(xiàn)用塑料帶罩好，綁扎牢固，不準(zhǔn)將測(cè)溫端頭受潮。測(cè)溫線(xiàn)位置用保護(hù)木框作為標(biāo)志，便于保溫后查找?！?〕配備專(zhuān)職測(cè)溫人員，按兩班考慮。對(duì)測(cè)溫人員要進(jìn)行培訓(xùn)和技術(shù)交底。測(cè)溫人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，按時(shí)按孔測(cè)溫，不得遺漏或弄虛作假。測(cè)溫記錄要填寫(xiě)清楚、整潔，換班時(shí)要進(jìn)行交底?！?〕測(cè)溫工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，每測(cè)一次，持續(xù)測(cè)溫及混凝土強(qiáng)度到達(dá)時(shí)間，強(qiáng)度并經(jīng)技術(shù)部門(mén)同意前方可停止測(cè)溫。5、混凝土養(yǎng)護(hù)為防止底板混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，養(yǎng)護(hù)工作尤為重要，在平面上要求在混凝土初凝后用麻袋覆蓋養(yǎng)護(hù)幾小時(shí)，隨后即分片蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水深度根據(jù)溫差進(jìn)行調(diào)整，控制在50~100毫米蓄水養(yǎng)護(hù)期應(yīng)不少于七天，然后根據(jù)測(cè)溫的實(shí)際溫差改為灑水養(yǎng)護(hù)，混凝土后澆帶外側(cè)面，采用麻袋覆蓋保濕，加強(qiáng)灑水。支模處在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)部撤除，以保證側(cè)面混凝土的養(yǎng)護(hù)。溫度應(yīng)力的處理方法：因?yàn)槠渥陨硖攸c(diǎn)的影響,大體積混凝土的溫度應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)有很大的影響?；炷翝仓缙?混凝土溫度受到水泥水化作用和外界氣溫變化影響,產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力,當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土極限應(yīng)力值后,結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生裂縫。隨著水泥水化反響的減慢及混凝土的不斷散熱，大體積混凝土由升溫階段過(guò)渡到降溫階段，溫度降低，體積收縮。由于混凝土內(nèi)部熱量是通過(guò)外表向外散發(fā)，降溫階段，混凝土外表溫度與中心溫度仍然存在差值，如果過(guò)大，同升溫階段一樣產(chǎn)生外表裂縫。因此，需要采取一些措施來(lái)控制混凝土溫度過(guò)于劇烈的變化?！惨弧吃O(shè)計(jì)控制措施盡可能選用強(qiáng)度等級(jí)低的混凝土，充分利用后期強(qiáng)度。隨著高層建筑和超高層建筑的不斷出現(xiàn)，大體積混凝土的強(qiáng)度日益增大，出現(xiàn)C40-C50等高強(qiáng)混凝土，設(shè)計(jì)強(qiáng)度過(guò)高，水泥用量大，水化熱量高。而高層建筑的建設(shè)周期長(zhǎng)，在混凝土的早齡期，荷載遠(yuǎn)未到達(dá)設(shè)計(jì)荷載值，可以利用混凝土的60d或90d后期強(qiáng)度，這樣可以減少混凝土中的水泥用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。采用降低水泥用量的方法來(lái)降低混凝土的絕對(duì)溫升值，可以使混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差和降溫速度控制的難度降低，也可降低保溫養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用。用于大體積混凝土的強(qiáng)度在C25-C35的范圍內(nèi)選用，水泥用量最好不超過(guò)380kg/m3。

〔二〕施工控制措施

合理選擇原材料、優(yōu)化混凝土配合比。按照混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求合理選擇原材料、優(yōu)化混凝土配合比使混凝土的絕熱溫升較小、抗拉強(qiáng)度較大、極限拉伸變形能力較大、線(xiàn)膨脹系數(shù)較小。具體是：

〔1〕采用低水化熱、高強(qiáng)度水泥，以降低水泥水化熱，提高混凝土的抗裂能力。

〔2〕采用導(dǎo)熱性好、線(xiàn)膨脹系數(shù)小、級(jí)配合理的骨料，減少混凝土溫度應(yīng)力?！?〕優(yōu)化混凝土的配合比，以便在保證混凝土強(qiáng)度及流動(dòng)度條件下，盡量節(jié)省水泥、降低混凝土絕熱溫升。

〔4〕摻用混合材料以減少用水量、節(jié)約水泥，降低混凝土的絕熱溫升，提高混凝土的抗裂能力；

〔5〕摻用外加劑減緩水化熱的發(fā)生速率。外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑?！踩潮O(jiān)測(cè)措施

〔１〕混凝土澆筑溫度的監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)混凝土澆筑時(shí)的溫度，保證澆筑溫度不要超過(guò)控制標(biāo)準(zhǔn)，以便控制混凝土澆筑后的溫度升頂峰值。同時(shí)也包括對(duì)混凝土攪拌、運(yùn)輸過(guò)程中溫度的監(jiān)測(cè)和混凝土原材料溫度的監(jiān)測(cè)；

〔２〕養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的溫度監(jiān)測(cè)一般監(jiān)測(cè)澆筑后大體積混凝土內(nèi)部