三、 減少大體積混凝土裂縫的措施
1、選擇合適水泥和嚴格控制水泥用量
為減少水泥用量,優先采用52.5R、42.5R普通硅酸鹽水泥等高標號水泥。選用低熱水泥,減少水化熱,降低混凝土的溫升值。并盡量選用后期強度(90或120天)進行配合比設計,降低水泥用量,并延緩峰值。在滿足設計強度和混凝土可泵性的前提下,將42.5R水泥用量控制在450kg/m3,52.5R水泥用量控制在360kg/m3,以降低混凝土最高溫升,降低混凝土所受的拉應力。
2、嚴格控制骨料級配和含泥量
選用5~40mm連續級配碎石(其中5~20mm級配含量55%左右),細度模數2.80-3.00的中砂(通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%),砂率控制在40%-45%。砂、石含泥量控制在1%以內,并不得混有有機質等雜物,杜絕使用海砂。
3、選擇適當外加劑
根據設計要求,混凝土中摻加一定用量外加劑,如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等。適當摻加外加劑能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延長到5h左右。
4、選擇優化配合比
優化混凝土配合比,選用良好級配的骨料,嚴格控制砂石質量,降低水灰比,并在混凝土中摻加粉煤灰和外加劑等,以降低水泥用量,減少水化熱,以降低混凝土溫升,從而可以降低混凝土所受的拉應力。
5、采用切實可行的施工工藝
根據泵送大體積混凝土的特點,采用“分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到頂”的施工方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能較好地適應泵送工藝,避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土出料口,主要解決上部混凝土的振實;由于底層鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土坡腳處,以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進,振動器也相應跟上,以確保整個高度上混凝土的質量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收水裂縫。
6、嚴格控制混凝土入模溫度
大體積混凝土最好選在春秋季施工,以降低混凝土入倉溫度。如果確需在夏季施工,最好采取有效措施降低混凝土入倉溫度。澆筑混凝土時最好不要讓混凝土在太陽下直接爆曬。混凝土拌制前應保證水泥庫通風良好,并對碎石灑水降溫,自來水預先放入地下蓄水池中降溫。
7、適當增加預埋件
在混凝土容易發生裂縫的部位埋設應力應變傳感片,直接測試拉應力,以便更直接控制混凝土養護(調節保溫保濕養護條件,保證溫度梯度),確保混凝土不裂縫。在基礎面上加設鐵絲網或小直徑鋼筋網,以提高混凝土表面抗裂性(中間溫度筋可去掉)。采用“水平分層間隙”施工方法,分兩層進行澆筑,間隙時間7d以上,分層厚度各1.5m,抗縮鋼筋網設置在下層1.5m的上表面。在工期允許的情況下,這種施工方法可降低內部最高溫升,減少人力、材料及機械設備的投入。
8、改進施工技術
施工時加強插筋附近混凝土的振搗、抹壓、養護。由于鋼筋是熱的良導體,易產生大的溫度梯度,這是容易產生裂縫的一個主要部位。加強初凝前的抹壓,以消除初期裂縫,并加強早期養護,提高混凝土抗拉強度。
9、加強混凝土澆筑后的養護
混凝土澆筑后,應盡快回填土。土是混凝土最好的養護材料之一。目前這是混凝土保溫保濕養護的最有效方法,對預防裂縫是非常有益的。如采用蓄水法保溫養護,在混凝土施工期間可通入冷卻循環水,以便加快承臺內部熱量的散發。如采用內散外蓄綜合養護措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養護周期,對于超厚大體積混凝土施工尤其適用。
10、加強技術管理
加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照施工方案及技術交底的要求指導施工,明確分工,責任到人。加強計量監測工作,定時檢查并做好詳細記錄。認真對待混凝土澆筑過程中可能出現的冷縫,并采取措施加以杜絕。在變截面施工前,一定要加強預測,并保證預測的科學性。同時在實施過程中,要切實落實施工方案。
11、加強混凝土的測溫工作
為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值,在大體積混凝土內埋設若干個測溫點,采用L形布置,每個測溫點埋設2根測溫管,1根管底埋置于混凝土的中心位置,測量混凝土中心的最高溫升,另一根管底距混凝土上表面100 mm,測量混凝土的表面溫度,測溫管均露出混凝土表面100 mm。用100℃的紅色水銀溫度計測溫,以方便讀數。第l ~5d每2h測溫1次,第6d后每4h測溫1次,測至溫度穩定為止。從已有施工經驗的測溫情況看,混凝土內部溫升的高峰值一般在3.5d內產生,3d內溫度可上升到或接近最大溫升,內外溫差值在20℃左右,控制在規范規定范圍內,未發現異常現象。
12、其它意見
如果大體積混凝土采用泵送工藝,泵送過程中,常會發生輸送管堵塞故障。所以提高混凝土的可泵性十分重要。須合理選擇泵送壓力,泵管直徑,輸送管線布置應合理。泵管上須遮蓋濕麻袋,并經常淋水散熱。混凝土中的砂石要有良好的級配,碎石最大粒徑與輸送管徑之比宜為1:3,砂率宜在40%~45%之間,水灰比宜在0.5-0.55之間,坍落度宜在15-18cm之間。
大體積混凝土施工過程中,還應經常與氣象臺聯系,掌握天氣情況。預備好防曬及防雨設施,并在基坑四周,設置盲溝和集水井,防止雨水倒灌進倉號內,造成不必要的經濟損失。
通過上述控制措施,一定能將大體積混凝土的各種裂縫減到最少,達到比較滿意的混凝土外觀質量。
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