[建筑工程中大体积混凝土施工技术研究] 大体积混凝土的界定

时间：2019-02-03 05:35:28 来源：千叶帆本文已影响人

　　摘　要；本文对建筑工程中大体积混凝土的施工技术进行了初步研究。　　关键词：建筑工程：大体积混凝土；施工技术　　　　一、引言　　
　　日本建筑学会标准(JASSS)规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25摄氏度的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会(ACl)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。在中国国内无明确定义，建筑施工手册第三版对之有个初步解释：大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于lm以上的混凝土结构，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。
　　
　　二、混凝土施工的准备工作
　　
　　建筑工程需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，才能保证大体积混凝土顺利施工。
　　
　　1、施工材料的选择
　　(1)水泥：考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中。大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。
　　(2)粗骨料：采用碎石，粒径5～25mm，含泥量不大于1，选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。
　　(3)细骨料：采用中砂，山砂(45％)+人工砂(55％)，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5，选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10％左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。
　　(4)掺合料：根据国内外大量试验资料和工程实践，混凝土中掺入粉煤灰后，不仅能代替大部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球形起润滑作用。可大大改善混凝土的工作性和可泵性，可明显地降低混凝土水化热。为了减少水泥用量，可掺入水泥用量15％～20％的Ⅱ级粉煤灰取代10％～15％的水泥。
　　(5)外加剂：为了满足混凝土的和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求，宜在混凝土掺人适量的缓凝型减水剂。混凝土初凝时间控制在5h，终凝时间在12h为宣。此外，可加入微膨胀剂。它通过水泥水化过程中产生膨胀水化物一水化硫铝酸钙，使混凝土产生适度膨胀。具有填充孔隙，切断连通毛细孔道的应用，从而提高抗渗性能和抗裂缝性能。目前常用的微膨胀是UEA。
　　
　　2、混凝土配合比
　　(1)混凝土配合比设计时尽量利用混凝土60d或90d的后期强度，以满足减少水泥用量和水化热的要求。但必须征得设计单位的同意和满足施工荷载的要求。
　　(2)混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
　　(3)粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。
　　
　　三、大体积混凝土的浇筑技术
　　
　　混凝土浇筑是建筑工程施工中的关键工序，建筑工程在确定混凝土浇筑方法时，应根据各自的结构特点而分别采用不同的浇筑方法。原则上每个浇筑块要连续浇筑施工，梁板采用平层或斜层法浇筑，墙柱可用水平分层法浇筑。具体施工时，对大体积承台、梁体及较厚的地下室底板，宜用斜层法。为保证墙柱的垂直度，减少楼面模板因施工因素引起的侧移，各层的墙柱应单独先浇，且一次连续施工。
　　混凝土浇筑一般采用泵送或人工两种方式，目前常见的为泵送方式。
　　泵送混凝土，是利用混凝土泵的压力将混凝土拌合料通过管道输送到浇筑施工地点，同时一次性完成混凝土拌合料的水平运输和垂直运输，所以它具有输送能力大，效率高，能连续作业，节省人力，节约成本等优点，因而被广泛应用于建筑物的施工中。泵送混凝土既要求满足设计规定强度、抗渗等级、耐久性等，还必须具有良好的可泵性。即混凝土具有摩擦阻力小、不离析、不阻塞、粘聚性适当，且能顺利通过泵送管道的工作性能。在实际施工中往往会出现由于混凝土可泵性差而耽误工程进度甚至影响混凝土质量等问题。
　　(1)泵送混凝土的坍落度对混凝土的可泵性影响很大，如果坍落度过大，流动性好但易产生泌水和离析。坍落度过小，混凝土的流动性受到影响，管阻增大，两者都会造成堵管。因此坍落度应根据泵送的高度和距离确定。对于大落差，垂直向下的混凝土泵送施工，坍落度宜控制在120～160mm为好，由于向下泵送混凝土过程中管内混凝土因自重而产生向下自流粗骨科下落速度远大子砂浆的流散速度，而造成混凝土的分层离析，所以若坍落度选择过大极易造成粗细骨料分离，而发生堵管现象。
　　(2)泵送混凝土的水泥用量一般不得小于300kg／m3，最大水灰比宜控制在0.4-0.6，混凝土的用水量应根据坍落度要求，参照砂石级配来确定。如果为满足坍落度要求而用水量过大，很容易在泵送混凝土过程中，产生泌水离析而堵管。此时应通过改善砂石级配，增加外加剂和掺合料，调整坍落度，以保证混凝土的可泵性。
　　(3)泵送混凝土要求粗骨料间的空隙要小，适当提高砂率，这样在泵送过程中才不会导致堵管。因此对于粗骨料的粒径、颗粒级配和形状要求较为严格。破碎卵石优于碎石，要求碎石中针片状碎石含量不大于5％。粗骨料的级配直接影响空隙率和砂率，从而影响混凝土的可泵性。
　　(4)泵送混凝土使用的外加剂一般为减水剂。高强混凝土若不加减水剂是无法泵送的。在选用减水剂时，要选含游离硫酸盐数量少的减水剂，否则水泥浆会很快变硬而不利于泵送。在夏季施工时，因气温太高，混凝土在短时间内的坍落度损失很大，尤其远距离泵送很容易堵管。此时可适当加入一定量的缓凝剂，在选择时要注意羟基羟酸盐缓凝剂会增大混凝土的泌水，可使大水灰比低水泥用量的混凝土产生离析。
　　(5)泵送设备应根据泵送能力，正确、合理地选择泵车型号，在制定方案时，要进行换算，得出施工条件下的实际排量和输送距离。若排出量较大，输送距离也较远时，沿着管道离泵越远。压力损失越大，泵送阻力增大，容易引起泵管堵塞。布管时，应尽量使管道平顺，以保证接口对齐，尽量拧紧管卡，确保接头无泄漏，同时在复杂部位对管道加以固定。否则，轻者引起管道漏水泄压，坍落度损失大，出现堵管，重者会引起管道打爆，管卡炸裂，混凝土喷出伤人的现象。尽量使用半径较大和弯折角度小的弯管，弯管半径越小弯折角度越大，混凝土的流动阻力越大，引发堵管的可能性也越大。
　　
　　四、大体积混凝土的养护
　　
　　降低大体积混凝土块体内外温度差和减慢降温速度来达到降低块体自约束应力和提高混凝土抗拉强度，以承受外约束应力时的抗裂能力，对混凝土的养护是非常重要的。
　　混凝土浇筑后，应及时进行养护。混凝土表砸压平后，先在混凝土表面洒水，再覆盖一层塑料薄膜，然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护，保温材料夜间要覆盖严密，防止混凝土暴露，中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。底层塑料布下预设补水软管，补水软管沿管长度方向每100mm开5mm水孔，根据底板表面湿润情况向管内注水，养护过程设专人负责。
　　混凝土泌水结束、初凝前为了防止面层起粉及塑性收缩，要求进行多次搓压。最后一次搓压时采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。对底板面不能连续覆盖的部位。如墙、柱插筋部位、钢柱等采用挂麻袋片、塞聚苯板等方式，尽可能进行覆盖，避免出现“冷桥”现象。浇筑完成24小时内，除检测测温设备及覆盖材料外，不得踩踏。保温层在混凝土达到要求强度且表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除，并在中午气温比较高时才可安排保温拆除。
　　
　　参考文献
　　[1]冀叶银.建筑工程大面积混凝土施工技术的实践之我见[J].四川建材，2009，(6).
　　[2]陈继亮.大体积混凝土施工方案与施工技术[J].建材技术与应用，2009.(10)，

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