大體積混凝土的澆筑方法及溫度應(yīng)力問題的處理

生產(chǎn)實習(xí)小專題調(diào)研報告院〔系〕同濟大學(xué)浙江學(xué)院專業(yè)09級土木工程姓名蔣盼學(xué)號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㎜，混凝土強度等級為C35，抗?jié)B等級為P6，設(shè)計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)場運輸采用混凝土運輸攪拌車，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、一個坡度、薄層覆蓋、循序漸進〞。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，每層混凝土澆筑間隙時間不應(yīng)超過3h，以防止出現(xiàn)施工冷縫。〔2〕混凝土振搗根據(jù)混凝土甭說是自然形成的一個坡度的情況，在每個澆筑層下料的前后不知兩排插入式振動棒攪搗，第一排布置在混凝土卸料點，主要解決上部的搗實；第二排布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土的密實，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，在振搗是將振動棒插入下層混凝土50~100㎜，以消除層間的接縫，振動棒宜快插快拔，嚴格控制振搗時間和移動間距?！?〕混凝土泌水處理大流態(tài)性混凝土在澆筑、振搗過程中，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，然后用戶潛水泵及時向外排出。(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)高要求用長括尺括平，然后用木槎板反復(fù)槎壓數(shù)遍，使其外表密實平整，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程中，電梯井坑和承臺坑內(nèi)無積水，均在其內(nèi)設(shè)置集水井，并派人24小時值班用水泵排水?；铀闹芤苍O(shè)置集水井，及時將坑內(nèi)積水排至地面。4、混凝土測溫〔1〕根底底板混凝土澆筑時應(yīng)設(shè)專人配合預(yù)埋測溫管。測溫管的長度分部為兩種規(guī)格，測溫點約布置見附圖2。測溫線應(yīng)按測溫平面布置圖進行預(yù)埋，預(yù)埋時測溫管與鋼筋綁扎牢固，以免位移或損壞。每組測溫線有2根(即不同長度的測溫線)在線的上斷用膠帶做上標(biāo)記，便于區(qū)分深度。測溫線用塑料帶罩好，綁扎牢固，不準(zhǔn)將測溫端頭受潮。測溫線位置用保護木框作為標(biāo)志，便于保溫后查找?！?〕配備專職測溫人員，按兩班考慮。對測溫人員要進行培訓(xùn)和技術(shù)交底。測溫人員要認真負責(zé)，按時按孔測溫，不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔，換班時要進行交底?！?〕測溫工作應(yīng)連續(xù)進行，每測一次，持續(xù)測溫及混凝土強度到達時間，強度并經(jīng)技術(shù)部門同意前方可停止測溫。5、混凝土養(yǎng)護為防止底板混凝土內(nèi)外溫差過大，養(yǎng)護工作尤為重要，在平面上要求在混凝土初凝后用麻袋覆蓋養(yǎng)護幾小時，隨后即分片蓄水養(yǎng)護，蓄水深度根據(jù)溫差進行調(diào)整，控制在50~100毫米蓄水養(yǎng)護期應(yīng)不少于七天，然后根據(jù)測溫的實際溫差改為灑水養(yǎng)護，混凝土后澆帶外側(cè)面，采用麻袋覆蓋保濕，加強灑水。支模處在養(yǎng)護期內(nèi)部撤除，以保證側(cè)面混凝土的養(yǎng)護。溫度應(yīng)力的處理方法：因為其自身特點的影響,大體積混凝土的溫度應(yīng)力對結(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)力超過混凝土極限應(yīng)力值后,結(jié)構(gòu)會產(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控制混凝土溫度過于劇烈的變化?！惨弧吃O(shè)計控制措施盡可能選用強度等級低的混凝土，充分利用后期強度。隨著高層建筑和超高層建筑的不斷出現(xiàn)，大體積混凝土的強度日益增大，出現(xiàn)C40-C50等高強混凝土，設(shè)計強度過高，水泥用量大，水化熱量高。而高層建筑的建設(shè)周期長，在混凝土的早齡期，荷載遠未到達設(shè)計荷載值，可以利用混凝土的60d或90d后期強度，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降低混凝土的絕對溫升值，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)護的費用。用于大體積混凝土的強度在C25-C35的范圍內(nèi)選用，水泥用量最好不超過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)計強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、抗拉強度較大、極限拉伸變形能力較大、線膨脹系數(shù)較小。具體是：

〔1〕采用低水化熱、高強度水泥，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、線膨脹系數(shù)小、級配合理的骨料，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度及流動度條件下，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)測措施

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

〔２〕養(yǎng)護過程中的溫度監(jiān)測一般監(jiān)測澆筑后大體積混凝土內(nèi)部