浅谈大体积混凝土的施工
导读:
多台输送泵进行集中浇灌,如有条件可加入塔吊及溜槽辅助。为保证施工质量,利于混凝土早期散热,应对厚混凝土进行相对较长的分层施工。每层约800~900深(每一大层内仍须做到斜面分层),待每层达到预定高度后略作停歇,约2~3h后混凝土完成相当部分早期沉缩,及散发了大量的早期水化热,此时再集中覆盖下一层混凝土,并于两层混凝土之间进行二次振捣(二次振捣时间应在下层混凝土初凝前,振捣棒插入振捣拔出后原位孔洞能立即恢复为准),确保深厚混凝土施工质量。
在混凝土表面振捣抹平后及时覆盖塑料薄膜或湿草帘、湿麻袋,对混凝土进行保湿养护。接缝得搭接盖严,避免混凝土水份蒸发,保持混凝土表面于湿润状态下养护,混凝土终凝后持续浇水养护14d。 混凝土浇灌计划安排应考虑天气状况,及时联系气象台,取得近期的天气状况,避免雨天施工影响混凝土施工质量,同时足够的抽水设备和防雨物资。
1. 水化热温升控制措施
混凝土升温时间较短,根据以往工程实践,一般在浇筑后的二至三天内,其间混凝土弹性模量低、基本处于塑性与弹塑性状态,约束应力很低,当水化热温升至峰值后,水化热能耗尽,继续散热引起温度下降,随着时间逐渐衰减,延续十余天至三十余天。
混凝土降温阶段,弹性模量迅速增辊,约束拉应力也随时间增加,在某时刻如超过混凝土抗拉强度便出现贯穿性裂缝。因此控制降温曲线对保证大体积混凝土施工质量尤为关键,但该问题属于热传导的混合边值问题,理论求解相当冗繁,且由于许多施工条件难以预测,理论结果亦很难严格。现国内施工界普遍采用王铁梦于《工程结构裂缝控制》专著中根据多年现场实测数据统计而成的经验公式,偏于安全地以截面中部最高温度降温曲线代替平均降温曲线,求解近似值。因该公式经多年施工实践证明与实际情况基本吻合,本工程亦按此选取最大承台厚度3100进行近似计算,作为工程预控指标,并借此提出保温与降温措施。
1.1 标准水化热温升值Tˊ(于一般两层草包保温养护条件下)。按工程进度计划,地下室底板混凝土于5月初进行浇灌,此时本市已基本进入高温天气,应按表格中的夏季取初始值,但根据以往施工经验,如此厚度的大体积混凝土,单靠后期保温措施无法控制内外温差。如排除浇灌后期的降温措施方案,则只有于混凝土浇灌前降低入模温度,为达到此目的,必须由混凝土供应厂商提出切实可行的降低混凝土入模温度的措施,具体如下:
1.1.1 采用冰水配制混凝土,或混凝土厂址配置有深水井,采用冰凉的井水配置。
1.1.2 粗细骨料均搭设遮阳棚,避免日光曝晒。
1.1.3 选用低水化热的P.O.普硅水泥,并利用掺合料减少水泥单方用量。
以上措施第1.1.2条所有厂商均可实施;第1.1.3条可通过优化配比与原材实施,已有以往成功经验;而第1.1.1条对降低入模温度最为关键,在对混凝土供应商考察时作为重点考虑,并要求其提出详尽的专项大体积混凝土供应质量保证措施与承诺书,作为选择供应商的依据。如混凝土厂商对于大面积应用冰水或深井水配比有困难时,可只配相应电梯井厚大承台部位,混凝土浇灌前厂商应落实一切先期准备,在混凝土浇灌时与施工现场紧密联系,待现场发出电梯井浇灌用混凝土要求时及时进行配置,并专车运至工地进行浇灌。同时,施工时除浇灌操作流程时采取必要的措施外,深厚井坑的浇灌尽量避开中下午炎热天气,最好是安排在晚9:00-晨8:00之间,以最大限度地降低厚大井坑的混凝土入模温度。
通过以上措施,将混凝土入模温度控制在20?C,根据王铁梦著作,因无混凝土入模温度20?C指标,采用中间状态插入法计算确定:Tˊ=32℃。
1.2 修正系数。
1.2.1 水泥标号修正系数k?1=1.13(525号)。
[page]1.2.2 水泥品种修正系数k?2=1.2(普通硅酸盐水泥)。
1.2.3 水泥用量修正系数k?3=W/275,W为实用水泥量(Kg/m?3),根据以往已有成功经验,C30S8混凝土通过一级粉煤灰与高效复合防水剂“双掺”技术,单方水泥用量可控制在310Kg甚至更低,现暂以310Kg/m?3计,则k?3=W/275=310/275=1.127。
1.2.4 模板修正系数(木模及其它保温模板)k?4=1.4。
1.3 修正水化热最高温升值。
T??max?= Tˊ×k?1×k?2×k?3×k?4=32×1.13×1.2×1.127×1.4=68.5℃
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