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浅谈大体积混凝土施工的论文
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2015-9-9 14:10
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浅谈大体积混凝土施工的论文
浅谈大体积混凝土施工的论文[摘要]在我国工程建设领域中经常涉及到大体积混凝土施工,如大型桥台、高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析
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它,来确保工程的质量。 [关键词]大体积混凝土 施工 裂缝 温度 一、大体积混凝土简述 在我国工程建设领域中经常涉及到大体积混凝土施工,如大型桥台、高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m。它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来确保工程的质量。 二、大体积混凝土的裂缝 大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。出现裂缝并不是绝对地影响结构安全,它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。对于地下或半地下结构,混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度在0.1-0.2mm时,虽然早期有轻微渗水,但经过一段时间后,裂缝可以自愈。如超过0.2-0.3mm,则渗漏水量将随着裂缝宽
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度的增加而迅速加大。所以,在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝,如出现这种裂缝,将大大影响结构的使用,必须进行化学灌浆加固处理。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但受拉力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。Www.11665.COm这种裂缝的宽度在允许限值内,一般不会影响结构的强度,但却对结构的耐久性有所影响,因此必须予以重视和加以控制。 产生裂缝的主要原因有以下几方面
1)水泥水化热,水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3-5天。(2)外界气温变化,大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大,温度应力也愈大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60-65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。(3)混凝土的收缩,混凝土中约20℅的水分是水泥硬化所必须的,而约80℅的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩
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后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。影响混凝土收缩,主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺等。 三、大体积混凝土的配制 大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点
1)粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。(2)外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。(3)大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量。(4)
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水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。但是,水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大,在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象,不仅影响施工速度,同时影响施工质量。混凝土泌水性的大小与用水量有关,用水量多,泌水性大;且与温度高低有关,水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外,还与水泥的成分和细度有关。所以,在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种,并应在混凝土中掺入减水剂,以降低用水量。在施工中,应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处,用振捣器振实后,再继续浇筑上一层混凝土。 四、
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大体积混凝土的浇筑 常采用的方法有以下几种
1)全面分层,即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应使第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。采用这种方案,适用于结构的平面尺寸一般不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进
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行浇筑。(2) 分段分层,混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多,所以浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。(3)斜面分层,要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。 五、大体积混凝土养护时的温度控制
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在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下
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几点
1)混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于25℃-30℃。(2) 混凝土拆模时,混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。(3)采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行,还有常见的投毛石法,均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。(4)保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料,在缓慢的散热过程中,使混凝土获得必要的强度,以控制混凝土的内外温差小于20℃。(5)混凝土表层布设抗裂钢筋网片,防止混凝土收缩时产生干裂。
[摘要]在我國工程建設領域中經常涉及到大體積混凝土施工,如大型橋臺、高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。混凝土產生溫度裂縫,影響結構安全和正常使用。所以必須從根本上分析它,來確保工程的質量。
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[關鍵詞]大體積混凝土 施工 裂縫 溫度 一、大體積混凝土簡述 在我國工程建設領域中經常涉及到大體積混凝土施工,如大型橋臺、高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。它主要的特點就是體積大,一般實體最小尺寸大於或等於1m。它的表面系數比較小,水泥水化熱釋放比較集中,內部溫升比較快。混凝土內外溫差較大時,會使混凝土產生溫度裂縫,影響結構安全和正常使用。所以必須從根本上分析它,來確保工程的質量。 二、大體積混凝土的裂縫 大體積混凝土內出現的裂縫按深度的不同,分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。出現裂縫並不是絕對地影響結構安全,它都有一個最大允許值。處於室內正常環境的一般構件最大裂縫寬度≤0.3mm;處於
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露天或室內高濕度環境的構件最大裂縫寬度≤0.2mm。對於地下或半地下結構,混凝土的裂縫主要影響其防水性能。一般當裂縫寬度在0.1-0.2mm時,雖然早期有輕微滲水,但經過一段時間後,裂縫可以自愈。如超過0.2-0.3mm,則滲漏水量將隨著裂縫寬度的增加而迅速加大。所以,在地下工程中應盡量避免超過0.3mm貫穿全斷面的裂縫,如出現這種裂縫,將大大影響結構的使用,必須進行化學灌漿加固處理。大體積混凝土施工階段所產生的溫度裂縫,一方面是混凝土內部因素:由於內外溫差而產生的;另一方面是混凝土的外部因素:結構的外部約束和混凝土各質點間的約束,阻止混凝土收縮變形,混凝土抗壓強度較大,但受拉力卻很小,所以溫度應力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時,即會出現裂縫。Www.11665.COm這種裂縫的寬度在允許限值內,一般不會影響結構的強度,但卻對結構的耐久性有所影響,因此必須予以重視和加以控制。 產生裂縫的主要原因有以下幾方面
1)水泥水化熱,水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量,而大體積混凝土結構斷面較厚,表面系數相對較小,所以水泥發生的熱量聚集在結構內部不易散失。這樣混凝土內部的水化熱無法及時散發出去,以至於越積越高,使內外溫差增大。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關,並隨混凝土的齡期而增長。由於混凝土結構表面可以自然散熱,實際上內部的最高溫度,多數發生在澆築後的最初3-5天。(2)外界氣溫變化,大體積混凝土在施工階段,它的澆
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築溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會大大增加內外層混凝土溫差,這對大體積混凝土是極為不利的。溫度應力是由於溫差引起溫度變形造成的;溫差愈大,溫度應力也愈大。同時,在高溫條件下,大體積混凝土不易散熱,混凝土內部的最高溫度一般可達60-65℃,並且有較長的延續時間。因此,應采取溫度控制措施,防止混凝土內外溫差引起的溫度應力。(3)混凝土的收縮,混凝土中約20℅的水分是水泥硬化所必須的,而約80℅的水分要蒸發。多餘水分的蒸發會引起混凝土體積的收縮。混凝土收縮的主要原因是內部水蒸發引起混凝土收縮。如果混凝土收縮後,再處於水飽和狀態,還可以恢復膨脹並幾乎達到原有的體積。幹濕交替會引起混凝土體積的交替變化,這對混凝土是很不利的。影響混凝土收縮,主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝等。 三、大體積混凝土的配制 大體積混凝土所選用的原材料應註意以下幾點
1)粗骨料宜采用連續級配,細骨料宜采用中砂。(2)外加劑宜采用緩凝劑、減水劑;摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。(3)大體積混凝土在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下,應提高摻合料及骨料的含量,以降低單方混凝土的水泥用量。(4)水泥應盡量選用水化熱低、凝結時間長的水泥,優先采用中熱矽酸鹽水泥、低熱礦渣矽酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥、火山灰質矽酸鹽水泥等。但是,水化熱低的礦渣水泥的析水性比其它水泥大,在澆築層表
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面有大量水析出。這種泌水現象,不僅影響施工速度,同時影響施工質量。混凝土泌水性的大小與用水量有關,用水量多,泌水性大;且與溫度高低有關,水完全析出的時間隨溫度的提高而縮短;此外,還與水泥的成分和細度有關。所以,在選用礦渣水泥時應盡量選擇泌水性的品種,並應在混凝土中摻入減水劑,以降低用水量。在施工中,應及時排出析水或拌制一些幹硬性混凝土均勻澆築在析水處,用振搗器振實後,再繼續澆築上一層混凝土。 四、大體積混凝土的澆築 常采用的方法有以下幾種
1)全面分層,即在第一層全面澆築全部澆築完畢後,再回頭澆築第二層,此時應使第一層混凝土還未初凝,如此逐層連續澆築,直至完
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工為止。采用這種方案,適用於結構的平面尺寸一般不宜太大,施工時從短邊開始,沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段,從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆築。(2) 分段分層,混凝土澆築時,先從底層開始,澆築至一定距離後澆築第二層,如此依次向前澆築其他各層。由於總的層數較多,所以澆築到頂後,第一層末端的混凝土還未初凝,又可以從第二段依次分層澆築。這種方案適用於單位時間內要求供應的混凝土較少,不象第一種方案那樣集中。這種方案適用於結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程。(3)斜面分層,要求斜面的坡度不大於1/3,適用於結構的長度大大超過厚度3倍的情況。混凝土從澆築層下端開始,逐漸上移。 五、大體積混凝土養護時的溫度控制 在混凝土養護階段的溫度控制應遵循以下幾點
1)混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小於20℃;當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時,
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不大於25℃-30℃。(2) 混凝土拆模時,混凝土的溫差不超過20℃。其溫差應包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。(3)采用內部降溫法來降低混凝土內外溫差。內部降溫法是在混凝土內部預埋水管,通入冷卻水,降低混凝土內部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆築完時就開始進行,還有常見的投毛石法,均可以有效地控制因混凝土內外溫差而引起的混凝土開裂。(4)保溫法是在結構物外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫
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材料,在緩慢的散熱過程中,使混凝土獲得必要的強度
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,以控制混凝土的內外溫差小於20℃。(5)混凝土表層佈設抗裂鋼筋網片,防止混凝土收縮時產生幹裂。
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