常規條件下的大體積混凝土施工介紹
在施工中存在部分混凝土結構符合大體積混凝土施工定義,但單體數量多,分布面廣,目前常規施工中標價低,使用特殊方法在經濟上不合理,作者針對大體積混凝土產生裂縫的原因,結合本項目施工實際情況,介紹使用常規方法下大體積混凝土的施工。
一、概述 本項目中橋梁長度占到全線長度的四分之一,中橋、大橋、特大橋長度在九公里左右,橋墩329個,混凝土量33182m3鐵路橋墩根據標準圖設計,最小斷面為2.1m,平均高度10m,墩身施工已經在大體積混凝土施工范疇內。
二、大體積混凝土結構的裂縫控制
1、裂縫產生的主要原因及裂縫的形式
結構物在施工及使用過程中承受兩大類荷載,有各種外荷載和變形荷載,統稱為廣義荷載。
第一類荷載
包括永久荷載,荷變荷載,風載和雪載等。
第二類荷載
包括溫度、收縮及不均勻沉陷等。裂縫產生的主要原因不外是由以上兩種荷載引起,據有關資料統計,在工程實踐中結構物的裂縫原因。用第二類荷載(變形荷載)引起的裂縫約占80%—85%而由第一類荷載(各種外荷載)引起的裂縫只占15%—20%。
裂縫按其開頭分為表面的、貫穿的、縱向的、橫向的、上寬下窄,下寬上窄、棗棱形、對角線形、斜形、外寬內窄的和縱深的等等。
裂縫寬度在表面裂縫上是不均勻的,控制裂縫寬度是較寬區段的平均寬度
裂縫又可分為愈合、閉合、運動、穩定及不穩定的等,地下防水工程或其它防水工程結構,在水壓為不高,水位在10m以下的情況下,產生0.1~0.2mm的裂縫時,開始有些滲漏,水通過裂縫同水泥結合,形成氫氧化鈣和硫鋁酸鈣,生成膠狀物質膠合了裂縫,使原裂縫就封閉,裂縫仍然存在,但滲漏停止,這種現象被稱為裂縫的自愈現象,這種裂縫不影響結構的耐久性,是穩定的。
結構的初始裂縫,在后期荷載作用下,有可能在壓應力作用下閉合,裂縫仍然存在,但是穩定的。
結構上的任何裂縫,在同期性溫差和周期性反復荷載作用下產生周期性的擴展和閉合,稱為裂縫的運動,但這是穩定的運動,有些裂縫產生不穩定性的擴展,應視其擴展部位,考慮加固措施。
2、溫度裂縫
大體積混凝土結構,澆筑后水泥的水化熱很大,由于混凝土體積大,聚積在內部的水泥水化熱不易散發,混凝土的內部溫度將顯著升高。而混凝土表面則散熱較快,這樣形成較大的內外溫差,使混凝土內部產生壓應力,表面產生拉應力。如果在混凝土表面附近存在較在原溫度梯度,就會引起較大的表面拉應力。同時,此時混凝土的齡期很短,抗拉強度很低,如果溫差產生的表面拉應力,超過此時的混凝土極限抗拉強度,就會在混凝土表面產生表面裂縫。這種裂縫多發生在混凝土澆筑后的升溫階段。如果此時混凝土表面不能保持潮濕的養護環境,則混凝土表面由于水份蒸發較快而使初其的混凝土產生干縮,將加劇烈縫的產生。這是混凝土澆筑后由于溫升影響產生的第一種裂縫。
由于溫升影響產生的第二種裂縫是收縮裂縫。這種裂縫產生在混凝土的隆溫階段,即當混凝土降溫時,由于逐漸散熱而產生收縮;再加上混凝土硬化過程中,由于混凝土內部拌合水的水化和蒸發,以及膠質體的膠凝作用,促使混凝土硬化時收縮。
這兩種收縮,在收縮時由于受到基底或結構本身的約束,會產生很大的收縮應力(拉應力),如果產生的收縮應力超過當時的混凝土極限抗拉強度,就會在混凝土中產生收縮裂縫,這種收縮裂縫有時會貫穿全斷面,成為結構性裂縫,帶來嚴重的危害。
表面裂縫雖然石油屬于結構性裂縫,但是,在混凝土收縮時,由于表面裂縫處斷面削弱而且產生應力集中,促使混凝土收縮裂縫的開展。因為這兩種裂縫有其內在的聯系,所以在大體積混凝土施工中都是不容忽視的。
總結過去大體積混凝土裂縫產生的情況,有下述一些規律:
1)溫差和收縮越大、溫度變化和收縮的速度越快,越容易開裂,裂縫越寬、越密;
2)基底對結構的約束作用越大,越容易開裂。
3)溫度梯度越大,承受均勻溫差收縮的厚度越小,、越容易開裂。
4)在一般情況下,結構的幾何尺寸越大,越容易開裂。
本項目中大體積混凝土施工的重要環節在于將混凝土結構內外溫度控制在25℃以內,減小溫度梯度,保證混凝土內部壓應力小于外部拉應力,防止混凝土裂縫發生。
三、施工處理措施:
以往的施工一般都采取低水化熱水泥,在混凝土拌和時摻加冰屑、在混凝土結構中預埋管道進行冷卻循環降溫以及采用電子溫控設備與降溫措施結合的處理方案。上述的處理方法效果好,但是費用高,對單體混凝土結構,特別是超大規模的混凝土結構來講是理想的,也是必需的,但是本項目線長,橋墩分布廣,單位體積并不是非常大,在經濟上不能承受,根據施工規范和以往施工經驗,我們彩取了如下的處理方式:
1、注重混凝土原材料選擇及質量要求
1)水泥:水泥在水化過程產生大量的熱量,聚集在結構內部不易散失,使混凝土內部的溫度升高,為此,在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32.5號普通硅酸鹽水泥。
2)粗、細骨料:粗骨料選用5~40mm單位級卵石。它比5~25mm石子,每立方米混凝土可減少用水量15kg左右,在相同水灰比(0.5)情況下,水泥可減少30kg左右,細骨料采用中粗砂,其細度模數為2.8。它比采用細砂,每立方米混凝土減少注量20kg左右,水泥相應減少28~35kg,從而降低混凝土的干縮。
3)混合料及外加劑:混凝土中摻入水泥重量0.25%左右的緩凝型減水劑——木質素磺酸鈣,一方面可明顯延緩
水化熱釋放的速度,推遲水化熱峰值的出現;同時又減少10%拌和用水,節約10%左右的水泥,從而降低水化熱?;炷林袚饺脒m量粉煤灰,不僅改善混凝土的工作度,減少混凝土的用水量,減少泌水和離析現象:同時代替部分水泥,減少水化熱。2、混凝土配合比的制定:根據選用的材料,通過試驗室試配確定了混凝土配合比,采用汽車吊運輸,混凝土坍落度控制在3~5cm;混凝土配合比(kg/m3)為水泥:砂:石子:水=273:717:1171:190;摻合料(kg/ m3):粉煤灰48kg,水灰比0.59,砂率38%。
3、混凝土的澆筑及養護:混凝土澆筑采用平面一次澆筑,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臺振動棒循環推進,一次到頂的辦法,以消除冷凝,增強混凝土的密實性,保證防水質量。
根據計算混凝土內部最高47℃,內外溫差超過25℃,因而混凝土澆筑后,采取有效的外部保溫法。目的是減少混凝土表面的熱擴散,減少混凝土表面的溫度梯度,防止產生表面裂縫;同時延長散熱時間。具體方法:在表面抹壓后即覆蓋一層厚塑料薄膜,來封閉混凝土中多余拌合水,以實現混凝土的自養護。終凝后覆蓋二層草袋,混凝土養護時間不少于14d。
4、混凝土測溫:為了掌握大體積混凝土的溫度變化規律,及時了解溫差對大體積混凝土質量的影響,采取常規測溫技術、對混凝土的上、中、下進行布點觀測,以便采?。ㄏ鄳募夹g措施,防止混凝土開裂)。
本工程測點共設4點,每點設上、中、下三個測溫孔,在混凝土澆筑前,用鋼管預選放置在底板內并高出板頂100mm,并固定于底板筋上,鋼管下口事先封死,溫度計頂端與預埋管之間用保溫材料塞嚴,防止水分浸泡,并做好測溫點的編號。采用玻璃溫度計,溫度計在管內停留不少于5mm.當溫度計在管內抽出時,立即讀出溫度值.混凝土澆筑1~5天,每2h測一次,第6~10天,每4h測一次,每次同時測出大氣溫度及草袋與混凝土表面之間的溫度。
實測數據表明:混凝土內部的最高溫度(36℃)出現在混凝土澆筑后的第3天,基礎中心與草袋內之間溫差最大值為16℃,草袋內與大氣之間溫差最大值為17℃,均控制在25℃之內,有效控制了溫差梯度,符合《混凝土工程施工及驗收規范》(GB50204-92)中混凝土表面和內部溫差“不宜超過25℃的要求。
5、施工中應注意的其它事項:
根據天氣情況調整施工時間,控制混凝土入模溫度。炎熱天氣混凝土的施工宜在溫度較低時進行,避開溫度較高段(一般10點至16點)。
降低模板表面溫度,防止因模板表面溫度過高而對混凝土結構物外觀造成影響??刂苹炷翝仓俣?。防止因下層混凝土初凝而形成混凝土分層和人為接縫。
結論:通過以上措施進行溫控,混凝土內部實測最高溫度為36℃,從施工上看,同一測溫處內外溫差控制在25℃以內,從測溫數據及混凝土外觀質量表明,以上溫控措施是成功的。另一方面,通過采用這種施工方式,為我們以后施工大體積混凝土提供了另一條渠道,不同結構上的大體積混凝土可以通過試驗來采用切實可行的方式,達到保證質量和節省費用的目的。
篇2:商品混凝土驗收方案質量技術指標
商品混凝土驗收方案及質量技術指標
1、預拌混凝土強度的檢驗與統計分析
1.1預拌混凝土強度檢驗分出廠檢驗和交貨檢驗。出廠檢驗的取樣地點在混凝土攪拌站進行;交貨檢驗的取樣地點在施工現場,并有監理、施工和本公司三方取樣人員的共同見證下進行。
1.2預拌混凝土強度檢驗的試樣,其取樣頻率和組批條件,應按下列規定進行:
a、用于出廠檢驗的試樣,每100m3相同配合比的混凝土,取樣不得少于一次;每一工作班相同配合比的混凝土不足100m3時,取樣不得少于一次。
b、用于現場檢驗的試樣,每100m3相同配合比的混凝土,取樣不得少于一次,每一工作班相同配合比的混凝土不足100m3時,取樣亦不得少于一次。
1.3每個試樣的試件至少留一組,進行標準養護,用于檢驗28d強度(包括3d、7d,特殊情況還應包括14d、60d、90d的齡期),每組混凝土試件應由3個立方體試件組成。
1.4提供檢驗的試件,應按標準規定成型、并進行標準養護。
1.5摻早強型減水劑的混凝土試塊不得在水中養護。
1.6試件脫模時間不得少于40h,脫模編號后送至養護室養護。
1.7混凝土試件的抗壓強度試驗應符合GB/T50080《普通混凝土力學性能試驗方法標準》的規定要求。
1.8混凝土抗壓強度結果,應按時進行統計分析。
2、數據處理,除應有公司全年、季度、月份所生產的預拌混凝土數據處理外,還應有項目所送混凝土數據分析處理。這些數據供公司改進管理用外,還可供業主和施工隊伍參考。本公司嚴格按照GB14902《預拌混凝土》、DB/T5002《重慶市預拌混凝土質量控制規程》和GBJ107《混凝土強度等級評定標準》的規定,根據混凝土配合比的更換和施工進度情況分批次對出廠預拌混凝土進行質量評定,并出具混凝土出廠質量證明書。
篇3:商品混凝土生產應用過程中應注意質量問題
商品混凝土生產及應用過程中應注意的質量問題
一、管理
1、混凝土到達施工現場應檢查混凝土規格;
2、攪拌站開票員應嚴格培訓并加強出場檢查;
3、混凝土在施工現場不得隨意加水;
4、應建立嚴格的粉狀材料入倉管理規則。
二、材料
5、多聚磷酸鈉等緩凝劑應嚴格掌握用量,不得超量;
6、摻流化劑應有計量容器,不得失控摻用;
7、木鈣作緩凝劑,一般用量不得超過水泥量的0.25%;
8、凡隨打壓光地面,不要采用大摻量粉煤灰混凝土;
9、不得將不同廠家、不同型號水泥混倉儲存;
10、鋼筋混凝土結構冬期施工不應采用氯鹽型防凍劑;
11、預拌混凝土采用泵送劑時,應預先做水泥與外加劑相容性試驗,不宜采用摻硬石膏、磷石膏配制的水泥;
12、預拌混凝土生產廠不得采用立窯水泥;
13、自行復合配方的外加劑必須事先經過試驗,尤其注意象胺類防凍液與硝酸鈣等的交互作用。
三、生產工藝
14、粉煤灰倉頂單配除塵器以防混倉;
15、混凝土泵送劑配方應隨季調整,采用蔗糖更要嚴格控制摻量;
16、水泥倉不可混裝需水量不同的水泥,攪拌站操作工應注意觀察塌落度的變化。
四、施工工藝
17、必須排盡泵管中的水及潤管砂漿;
18、離析混凝土不得使用;
19、布料機在澆筑過程中應合理移動;
20、冬期施工混凝土必須保溫;
21、兩種混凝土型號同時澆筑時,先澆筑高強度等級,再澆筑低強度等級,泵工與施工人員還要密切聯系;
22、預拌混凝土宜采用保濕養護(水膜養護);
23、冬期施工,梁板結構鋼筋綁扎后,須準備塑料布,夜間加以覆蓋;
24、摻膨脹劑混凝土必須盡早進行濕養護;
25、尚未初凝的混凝土應覆蓋防雨。