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泵送混凝土

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泵送混凝土范文第1篇

關(guān)鍵詞:混凝土;大體積混凝土;裂縫;水化熱

中圖分類號(hào): TV331 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

泵送混凝土屬于大流態(tài)混凝土,它與現(xiàn)場拌制的混凝土相比,具有坍落度大、砂率大、水泥用量多三個(gè)顯著的特點(diǎn),因此泵送混凝土出現(xiàn)裂縫的概率也較以往多。

混凝土主要是靠水泥水化后與骨料生成人工石,水泥是混凝土強(qiáng)度的主要凝結(jié)材料。水泥的化學(xué)收縮與水泥的品種、標(biāo)號(hào)、細(xì)度、用量有關(guān),隨著水泥標(biāo)號(hào)的提高、細(xì)度增大、用量增多,混凝土的收縮值也隨之增加,混凝土拌合物在經(jīng)歷化學(xué)收縮、塑性收縮、碳化收縮及干燥收縮后。總收縮率約為0.04%~0.06%。所以,混凝體自體收縮是其固有的物理特性,也是泵送混凝土出現(xiàn)裂縫的根本原因所在。

在建筑施工中裂縫出現(xiàn)的部位不同,產(chǎn)生裂縫的原因比較復(fù)雜,經(jīng)與廣大技術(shù)人員共同研究,制定不同的方案措施,在各類工程上進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,總結(jié)出以下幾種預(yù)防混凝土產(chǎn)生裂縫的措施。

1.提高預(yù)拌混凝土質(zhì)量,減少混凝土自身收縮。

1.1抓好混凝土原材料質(zhì)量和混凝土配合比設(shè)計(jì)

1.l.l粗骨料:粗骨料最大粒徑應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)鋼筋凈距離和混凝土泵送管徑要求,粒徑增大可減少用水量及水泥用量,從而可以減少混凝土自身收縮。粗骨粒必須是連續(xù)級(jí)配,控制針片狀含量不超標(biāo),不僅能提高混凝土可原性,還可減少砂率及細(xì)粉料含量,達(dá)到減少混凝土自身收縮的目的。

1.1.2細(xì)骨料:細(xì)骨料級(jí)配合理,采用中用細(xì)砂可降低用水量,從而降低混凝土的收縮值,細(xì)骨料含泥量必須控制在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi),含泥量增大不僅增加混凝土收縮,還會(huì)降低混凝土抗拉強(qiáng)度,對(duì)混凝土抗裂十分有害。

1.1.3水泥:使用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。水泥越細(xì),標(biāo)號(hào)越高,其活性與強(qiáng)度隨之增高,帶來的副作用是混凝土自身收縮越大。

1.1.4減水劑:拌制泵送混凝土摻入減水劑,可以減少用水量,在保證水灰比不變的情況下,可以減少水泥用量,降低混凝土收縮。

1.1.5摻合料:混凝土中摻入細(xì)的粉煤灰、礦渣粉等摻合料,可以改善混凝土的工作性能,提高可泵性,降低水化熱,增加密實(shí)度,提高混凝土強(qiáng)度和耐久性,減少混凝土收縮。

1.2泵送預(yù)拌混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),除滿足用戶提出的強(qiáng)度、耐久性要求外,還要考慮運(yùn)距、泵送距離、具體施工條件等因素??茖W(xué)設(shè)計(jì)配合比,確定適宜的坍落度,適當(dāng)?shù)纳奥?、水灰比、水泥用量,選用適宜摻合料。總之,在保證強(qiáng)度的前提下,不宜過多增加水泥用量;在保證泵送和澆筑的前提下,坍落度不宜過大。

2.配置微膨脹混凝土消除混凝土裂縫

現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中,采用大流態(tài)預(yù)拌泵送混凝土,為防止混凝土干縮和溫差產(chǎn)生收縮裂縫,在混凝土拌合物中摻入一定量的膨脹劑,拌合后生成膨脹性結(jié)晶水化物,使混凝土產(chǎn)生適當(dāng)膨脹,補(bǔ)償混凝土收縮,提高混凝土抗裂防滲能力,通常稱為微膨脹混凝土。諸如大體積混凝土、抗?jié)B混凝土、后澆帶等結(jié)構(gòu),我們?cè)谑┕r(shí),都采用摻UEA膨脹劑的辦法來消除混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫,要求混凝土在澆注后,立即在混凝土表面覆蓋塑料薄膜,保持混凝土處于濕潤狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)不少于14天,使膨脹劑充分發(fā)揮膨脹作用。這種方法在大體積混凝土中已廣泛采用,效果十分顯著。

3.大體積混凝土水化熱引起裂縫的預(yù)防措施

大體積混凝土由于水化熱產(chǎn)生的升溫較高、降溫幅度大、速率快,使混凝土產(chǎn)生較大的溫度和收縮應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。施工前應(yīng)計(jì)算混凝土升溫峰值、內(nèi)外溫差及降溫速率,制定相應(yīng)的技術(shù)措施,防止和控制溫度裂縫,確保工程質(zhì)量,預(yù)防和控制措施如下。

3.1降低混凝土入模溫度

3.1.l降低原材料進(jìn)入攪拌機(jī)的溫度,如夏季在水箱內(nèi)加冰塊,降低水溫;粗骨料遮陽防曬,并灑冷水降溫;細(xì)骨料遮陽防曬;水泥提前儲(chǔ)備,避免新出廠水泥溫度過高。采取以上措施最大限度降低混凝土出機(jī)溫度。

3.1.2夏季,混凝土運(yùn)輸車加保溫套或?qū)摅w噴淋冷水降溫,混凝土泵送管道遮陽防曬。

3.1.3混凝土作業(yè)面遮陽,減少混凝土冷量損失。

3.2降低混凝土水化熱

選擇中低熱品種水泥,優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥;摻入一定比例的粉煤灰;摻入高效減水劑;接加緩凝劑。

3.3二次抹壓

混凝土入模振搗,表面刮平抹壓,l~2小時(shí)后,即在混凝土初凝前在混凝土表面進(jìn)行二次抹壓,消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產(chǎn)出的表面裂縫。增加混凝土內(nèi)部密實(shí)度。但是,內(nèi)部抹壓時(shí)間必須掌握恰當(dāng),過早抹壓沒有效果,過晚抹壓混凝土已進(jìn)入初凝狀態(tài),失去塑性,消除不了混凝土表面已出現(xiàn)的裂縫。

3.4混凝土自然養(yǎng)護(hù)

3.4.l保濕養(yǎng)護(hù):混凝土表面經(jīng)過二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,防止表面水分蒸發(fā),保持混凝土處于潮濕狀態(tài),特別是對(duì)于摻入U(xiǎn)EA膨脹劑的混凝土,在最初的14天內(nèi),必須潮濕養(yǎng)護(hù),方能使膨脹劑充分發(fā)揮膨脹作用。

3.4.2保溫養(yǎng)護(hù):根據(jù)混凝土絕熱溫升計(jì)算,確定中心最高溫度,按溫控技術(shù)措施確定養(yǎng)護(hù)材料及覆蓋厚度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間。保溫養(yǎng)護(hù)的目的:減少混凝土表面熱擴(kuò)散,減少內(nèi)外溫差;延緩散熱時(shí)間,控制降溫速率,有利于混凝土強(qiáng)度增長和應(yīng)力松弛,避免產(chǎn)生貫穿裂縫。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于15天。

3.4.3在常溫季節(jié),混凝土終凝后,也可采取蓄水養(yǎng)護(hù)的辦法,替代前兩種保濕保溫養(yǎng)護(hù)方法。根據(jù)混凝土內(nèi)外溫差數(shù)據(jù),及時(shí)調(diào)整蓄水高度,也能收到預(yù)期效果。

3.5監(jiān)測溫度

針對(duì)所施工的工程,按照施工季節(jié)、環(huán)境條件、施工方法,先進(jìn)行熱工計(jì)算,施工中及時(shí)掌握混凝土水化熱升溫規(guī)律,不同位置和深度的溫度變化情況,隨時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施,確保大體積混凝土不產(chǎn)生任何有害裂縫。

4.混凝土干縮裂縫的預(yù)防措施

現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)底板、樓板、道路路面等外樓混凝土表面,若無恰當(dāng)措施,極易失水過快產(chǎn)生干縮裂縫。由于環(huán)境不同,有無風(fēng)、白天、晚上、烈日與陰雨天等,對(duì)于同一個(gè)工程,同樣的施工方法,相同配比的混凝土,有的就出現(xiàn)裂縫,有的則無裂縫。經(jīng)過認(rèn)真分析,并經(jīng)大量工程實(shí)踐,總結(jié)摸索出以下有效的辦法,基本控制了混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

4.l在混凝土振搗抹平后及時(shí)覆蓋塑料薄膜或濕草簾、濕麻袋,對(duì)混凝土表面進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。接縫處搭接嚴(yán)密,避免混凝土水分蒸發(fā),保持混凝土表面處在濕潤狀態(tài)下養(yǎng)護(hù),混凝土終凝后繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)7天。

泵送混凝土范文第2篇

關(guān)鍵詞:泵送混凝土; 早期裂縫; 防治;探析

Abstract: pumping concrete crack problem early, is universal, in the certain extent influence the quality of the construction, and affects the efficiency of enterprises. This paper combining with engineering practice, in view of the pumping concrete crack problems in early, put forward the corresponding prevention and control measures, try to control, to ensure the engineering quality.

Keywords: pumping concrete; Early crack; Control; analysis

中圖分類號(hào): TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

我市某辦公樓設(shè)計(jì)為25層,框架剪力墻結(jié)構(gòu),砼強(qiáng)度等級(jí)為C25一C50,施工時(shí)均采用泵送混凝土。眾所周知,混凝土早期裂縫問題是普遍存在的?;炷亮芽p是絕對(duì)的、無縫是相對(duì)的,只是把裂縫的寬度,控制在一定的范圍內(nèi)而已。本文擬結(jié)合本工程的具體情況,針對(duì)泵送混凝土出現(xiàn)的早期裂縫問題,提出相應(yīng)的防治措施,加以控制,以確保工程質(zhì)量。

一、泵送混凝土早期裂縫的種類

(一)泵送混凝土干燥收縮引起的開裂。

(二)泵送混凝土的塑性開裂(沉陷收縮)。

(三)混凝土溫度應(yīng)力引起的裂縫。

(四)混凝土初凝后受到擾動(dòng),出現(xiàn)的裂縫。

(五)泵送混凝土添加緩凝劑,導(dǎo)致內(nèi)外硬化速度、化學(xué)收縮不一致而開裂。

二、影響泵送混凝土裂縫的主要因素

(一)泵送混凝土自身的原因

泵送混凝土具有“三大一低”,即塌落度較大,砂率大,膠結(jié)材料大,水灰比低的特點(diǎn)。這就是與非泵送混凝土的最大區(qū)別。

1、膠結(jié)材料大:泵送混凝土配合比,設(shè)計(jì)中要求水泥和礦物摻合料的總量不低于300kg/立方米,同時(shí)要求大量摻入粉煤灰,除替代部分水泥外,能補(bǔ)充泵送混凝土達(dá)到粒徑在0.315mm以下的細(xì)集料應(yīng)占15%的要求,從而改善了可泵性,但細(xì)粉含量的增加,導(dǎo)致泵送混凝土的收縮值的增大。

2、水泥細(xì)度變細(xì),也是引起收縮增大的因素。水泥實(shí)行新標(biāo)準(zhǔn)后,細(xì)度比過去大大提高。特別三天強(qiáng)度提高過快,這就容易使混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。

3、泵送混凝土的塌落度均在180-220mm左右,高層泵送還要大,或根據(jù)不同的泵送設(shè)備坍落度,要求也不一樣,這樣大的坍落度,必然導(dǎo)致高水泥用量,大用水量,大外加劑摻量,這無形中增大了泵送混凝土的收縮值。

4、高砂率:為了滿足泵送要求,砂率不低于35%一45%,一般多取40%泵送效果好,可現(xiàn)在砂的細(xì)度模數(shù)越來越小,特別細(xì)砂在高砂率情況下,使混凝土收縮增加。

5、用水量:混凝土的干燥收縮,受用水量的影響最大,水灰比越大收縮越大。

二、施工方面

現(xiàn)在施工現(xiàn)場人員,對(duì)泵送混凝土的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足,往往沿襲非泵送混凝土,或現(xiàn)場攪拌混凝土的施工方法來進(jìn)行施工,主要表現(xiàn)在:

1、振搗時(shí)間過長,導(dǎo)致混凝土下沉,漿體上浮,混凝土失水干燥后,毛細(xì)孔收縮及沉縮作用,引起混凝土樓板裂縫。在《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》中,明確要求振搗時(shí)間為15—30s;

2、用插入式振搗棒趕料。混凝土澆筑人員,為了減少接拆管次數(shù),集中一處泵混凝土,用振搗棒進(jìn)行趕料、攤鋪,這就造成該域石子大量下沉積漿體外流,形成構(gòu)件某處骨料富余,某處漿體多,在漿體多的地方出現(xiàn)收縮裂縫;

3、養(yǎng)護(hù)問題。由于泵送混凝土的自身的特點(diǎn)所決定,必須在初凝時(shí)就開始澆水蓋塑料布養(yǎng)生,能夠有效地防止收縮、溫差等裂縫問題;

4、拆模及加荷過早。施工時(shí)為了趕工期節(jié)約模板支撐,往往憑經(jīng)驗(yàn)就拆除柱、墻、梁邊側(cè)的支撐,上人進(jìn)行施工,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

(三)泵送混凝土原材料方面

1、泵送劑。1)在春秋兩季,氣溫低時(shí)液體泵送劑中的Na2S04非常容易析出,如將這種泵送劑用在泵送混凝土中,混凝土早期強(qiáng)度快,肯定容易產(chǎn)生裂縫;2)為了滿足泵送混凝土坍落度的要求,泵送劑的摻量有的高達(dá)3%-4%,因此由泵送劑中帶入到混凝土中大量的堿,導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生混凝土泌水現(xiàn)象,影響了混凝土的施工,還不經(jīng)濟(jì)。摻量偏低時(shí),只有用水調(diào)整混凝土的流動(dòng)性,混凝土自然產(chǎn)生裂縫,還影響了混凝土的強(qiáng)度。

2、骨料:嚴(yán)格控制骨料的含泥量,同時(shí)砂的細(xì)度模數(shù)最好大于2.3以上。

3、水泥:采用高標(biāo)號(hào)水泥配置泵送混凝土,有效降低了膠結(jié)材料的用量,即經(jīng)濟(jì)又可防止混凝土裂縫的出現(xiàn)。

4、粉煤灰:泵送混凝土的“雙摻技術(shù)”取得非常好的技術(shù)施工效益,但目前市場中的粉煤灰質(zhì)量在Ⅱ級(jí)到Ⅲ級(jí)之間,需水量大,外加劑摻量大,而且常發(fā)生泌水現(xiàn)象,這就限制粉煤灰的摻量,這也是影響泵送混凝土出現(xiàn)裂縫的原因之一。

三、相應(yīng)預(yù)防措施

混凝土施工過程,主要由三個(gè)環(huán)節(jié)完成,即攪拌、振搗、養(yǎng)護(hù),所以混凝土的質(zhì)量好壞,施工現(xiàn)場的施工工藝、方法、責(zé)任心等起到?jīng)Q定性作用。

(一)配合比設(shè)計(jì)。1)坍落度:配合比坍落度值,應(yīng)綜合考慮混凝土運(yùn)輸、停置時(shí)間、泵送高度、管道長度及鋼筋密集程度。最經(jīng)濟(jì)適用的坍落度在200±20mm。2)單位用水量:滿足水泥水化所需用水量,不超過水泥重量的25%,其余的水為改善混凝土工作性。泵送混凝土的用水量,宜控制在170-190kg/m3之間。3)砂率:在滿足泵送要求的情況下,盡可能增加混凝土中的粗骨料,給混凝土增加骨架作用,也是防止裂縫產(chǎn)生的有效措施。4)水灰比:水灰比過大,一直是裂縫產(chǎn)生的一個(gè)主要原因,也是影響強(qiáng)度的主要因素。摻入高效減水劑可降低水灰比。5)外加劑:我國新水泥標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行以后,水泥與外加劑的適應(yīng)性變差,極易出現(xiàn)混凝土裂縫現(xiàn)象。經(jīng)多次試驗(yàn),與水泥的原料和生產(chǎn)工藝有關(guān),要調(diào)整往往牽涉到水泥的生產(chǎn)成本,所以處理起來比較困難,這種現(xiàn)象只能調(diào)整外加劑的成份來適應(yīng)水泥。

(二)混凝土布料,宜采用布料器進(jìn)行,也可人工攤鋪。

(三)振搗宜短振、快插,慢拔。

(四)在混凝土初凝時(shí),采用二次抹壓施工技術(shù),二次抹壓后馬上蓋塑料布及澆水養(yǎng)護(hù)??捎行捎诔量s、干縮及塑性收縮而引起的表面裂縫,增加內(nèi)部密實(shí)度。

(五)養(yǎng)護(hù)是防止裂縫的有效手段和最后一個(gè)環(huán)節(jié)。引起混凝土早期開裂的原因,不僅僅是混凝土收縮值的大小,確切地說是混凝土內(nèi)部濕度和溫度的梯度,施工現(xiàn)場必須加強(qiáng)施工過程中的濕養(yǎng)護(hù),必須在混凝土振實(shí)后,盡早的覆蓋養(yǎng)護(hù),噴水延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

泵送混凝土范文第3篇

[論文摘要]近年來,隨著混凝土工程的日益增多,及其規(guī)模的日益擴(kuò)大,泵送混凝土技術(shù)及施工方法在水利工程方面的應(yīng)用得到了巨大的發(fā)展。詳細(xì)介紹泵送技術(shù),并結(jié)合實(shí)例,闡明泵送混凝土配合比的設(shè)計(jì)。

目前,由于國家大興水利工程,如南水北調(diào)工程、三峽工程等,使得泵送混凝土技術(shù)及施工方法在水利工程方面的應(yīng)用得到充分體現(xiàn)。我國混凝土泵送技術(shù)已有50多年的歷史,泵送水平和泵送技術(shù)日益提高和完善,泵送混凝土的應(yīng)用正日趨擴(kuò)大。一些發(fā)展泵送混凝土較早的城市,泵送混凝土在混凝土工程量中占的比例和泵送技術(shù)已接近世界先進(jìn)水平,但全國整體水平與世界先進(jìn)國家相比仍有較大差距。

一、配合比的設(shè)計(jì)原則

泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)方法,是在普通方法施工的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上結(jié)合混凝土可泵性要求進(jìn)行確定。泵送混凝土對(duì)其可泵性有特殊的要求,即:要求混凝土具有建筑工程所要求的強(qiáng)度需求,同時(shí)要滿足長距離泵送的需要。換句話說,就是混凝土在達(dá)到可泵性要求時(shí)應(yīng)服從于阿布拉姆斯水灰比定則。而且,泵送混凝土的骨料分離系數(shù)要盡可能小。換句話說,混凝土要有足夠的粘聚性,使其在運(yùn)輸、泵送、施工中不發(fā)生分離?;炷僚浜媳鹊脑O(shè)計(jì)一定要遵循以下原則:穩(wěn)定骨料所需骨料用量原則;最大限度密度填充原則;混凝土可泵性原則;骨料離析系數(shù)最小原則。

二、配合比設(shè)計(jì)思路

泵送混凝土除了根據(jù)工程設(shè)計(jì)所需的強(qiáng)度外,還需要根據(jù)泵送工藝所需的流動(dòng)性、不離析、少泌水的要求配制可泵性的混凝土混合料。泵送混凝土具體的配合比設(shè)計(jì)思路如下:以一定數(shù)量的粗骨料(5mm-50mm)形成密布的骨架空間網(wǎng)格,以相當(dāng)數(shù)量的細(xì)骨料(小于5mm)最大限度地填充骨架空隙,以膠凝材料漿體最大限度地填滿粗骨料和細(xì)骨料的間隙,并包裹粗、細(xì)骨料的顆粒。形成均勻密實(shí)的混凝土,以滿足強(qiáng)度和耐久性的要求。泵送混凝土對(duì)粗骨料有特殊的要求。如125輸送管要求可用卵石最大粒徑為40mm,碎石為30mm,150輸送管要求混凝土所用卵石最大粒徑為50mm,碎石為40mm。同時(shí),泵送混凝土對(duì)粗骨料的級(jí)配也十分敏感。根據(jù)以上思路,參考絕對(duì)體積設(shè)計(jì)法,有方程如下:

Ks=(S/rso)/[(1/rso)-(1/1000rg)]·G

a=(W+C/rc+F/rg)/(1000/rso-1/rs)·S

W=K·(C+F)

W+C/rc+S/rs+G/rg+F/rf=1000

F/(C+F)=Kf

聯(lián)立以上各式求解:

S=1000/[a(1000/rgo-1/rs)+1/rs+1000rg/(1000rg-rgo)·Ksrso]

G=1000S/[(100/rso-1/rg)·Ksrso

C=(1000-S/rs-G/rg)/[K+k·kf/(1-kf)+1/rc+kf/(1-kf)rf]

F=[kf/(1-kf)]·C

W=K·(C+F)

其中,Ks為砂料裕度系數(shù);a為灰漿裕度系數(shù);rso為砂料振實(shí)密度,kg/m3;rgo為石料振實(shí)密度,kg/m3;rg為石料表觀密度,kg/L;rs為砂料表觀密度,kg/L;G為石用量,kg/m3;S為砂用量,kg/m3;F為粉煤灰用量,kg/m3;C為水泥用量,kg/m3;Rc為水泥真實(shí)密度,kg/L;rf為粉煤灰真實(shí)密度,kg/L;W為水用量,kg/m3;K為水灰比;Kf為粉煤灰摻量系數(shù)。

三、配合比設(shè)計(jì)參數(shù)

(一)混凝土配制強(qiáng)度

區(qū)分?jǐn)?shù)理統(tǒng)計(jì)及非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度的不同,根據(jù)JGJ552000普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程,混凝土配制強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算:

式中:fcu.o混凝土配制強(qiáng)度,MPa;

fcu.k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,MPa;

σ混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,MPa。

由施工單位自己歷年的統(tǒng)計(jì)資料確定,無歷史資料時(shí)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB502042002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定取用(高于C35,σ=6.0MPa)。

根據(jù)此公式,以C40混凝土為例,C40混凝土的配制強(qiáng)度為:在正常情況下,上式可以采用等號(hào),但當(dāng)現(xiàn)場條件與試驗(yàn)條件有顯著差異或重要工程對(duì)混凝土有特殊要求時(shí),或C30及其以下強(qiáng)度混凝土在工程驗(yàn)收采用非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定時(shí),則應(yīng)采用大于號(hào)。

GBJ107-87混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度合格標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)定方法分?jǐn)?shù)理統(tǒng)計(jì)和非數(shù)理統(tǒng)計(jì)兩種。

在實(shí)際工程中,由于結(jié)構(gòu)部位的不同,往往要求不同的評(píng)定方法,但很多單位僅按數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì),導(dǎo)致實(shí)際試配強(qiáng)度均達(dá)不到49.9MPa。

對(duì)于一般單位而言,在一個(gè)工程中通常只有混凝土配合比,加之管理不到位,也往往用于要求非數(shù)理統(tǒng)計(jì)的工程部位,結(jié)果只能出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的后果。

(二)水灰比

泵送混凝土的水灰比除對(duì)混凝土強(qiáng)度和耐久性有明顯影響外,對(duì)泵送粘性阻力也有影響。試驗(yàn)表明:當(dāng)水灰比小于0.45時(shí),混凝土的流動(dòng)阻力很大,泵送極為困難。隨著水灰比增大粘性阻力系數(shù)(η)逐漸降低,當(dāng)水灰比達(dá)到0.52后,對(duì)混凝土η影響不大,當(dāng)水灰比超過0.6時(shí),會(huì)使混凝土保水性、粘聚性下降而產(chǎn)生離析易引起堵泵。因此,泵送混凝土水灰比選擇在0.45~0.6之間,混凝土流動(dòng)阻力較小,可泵性較好。在Ⅲ?;麦w剩余工程施工中,泵送混凝土水灰比為0.48。

(三)泵送混凝土外加劑及其摻量

湖北某水閘改建工程過程中,用于泵送混凝土的外加劑,主要是SW1緩凝型高效減水劑。混凝土中加入外加劑,增大混凝土拌合物的流動(dòng)性,減少水或水泥用量,提高混凝土強(qiáng)度及耐久性,降低大體積混凝土水化熱,同時(shí)有利于泵送和夏季施工。

SW1減水劑能使混凝土的凝結(jié)時(shí)間延緩1~3h,對(duì)泵送大體積混凝土夏季施工有利。其摻量越多,在一定范圍內(nèi)減水效果越明顯;但若摻量過多,會(huì)使混凝土硬化進(jìn)程變慢,甚至長時(shí)間不硬化,降低混凝土的強(qiáng)度,因此,須嚴(yán)格控制摻量。SW1減水劑摻量為水泥用量的0.6%~0.8%,夏季溫度較高,混凝土坍落度損失大,摻量取大值;冬季施工,摻量取小值。SW1減水劑對(duì)不同水泥有不同的適應(yīng)性,當(dāng)使用的水泥品種或水泥的礦物成分含堿量及細(xì)度不同時(shí),減水劑的摻用效果不同,其最佳適宜摻量也不同。

四、小結(jié)

在工程實(shí)際中,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所規(guī)定的混凝土強(qiáng)度及特殊條件下混凝土耐久性、和易性等技術(shù)要求,合理選用原材料及其用量間的比例關(guān)系,并設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量好、泵送效率高的混凝土。水利工程多為野外施工,施工場地受地理?xiàng)l件的限制。

參考文獻(xiàn):

[1]曹文達(dá),新型混凝土及其應(yīng)用[M].北京.金盾出版社,2001.

泵送混凝土范文第4篇

關(guān)鍵詞:泵送混凝土 現(xiàn)場施工

配制高標(biāo)號(hào)泵送混凝土在我局東明黃河公路大橋箱梁施工中已有初步應(yīng)用,與上次所不同的是這次要求早期強(qiáng)度高,靠原有的經(jīng)驗(yàn)和資料是不能滿足要求的,需要在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步摸索、實(shí)踐、總結(jié)和提高,在實(shí)踐中我們主要做了以下幾個(gè)方面工作:

1 正確選材和試驗(yàn)

1.1 水泥

根據(jù)項(xiàng)目組材料處提供的各廠家水泥情況,對(duì)有供貨能力的各主要廠家的525號(hào)普遍硅酸鹽水泥進(jìn)行了反復(fù)的物理力學(xué)性能試驗(yàn)。結(jié)果見表1。并將用水量和凝結(jié)時(shí)間接近的水泥分別進(jìn)行了試配,選定合適的配合比后,用坍落度進(jìn)行控制。

1.2 砂石料

根據(jù)項(xiàng)目組材料處調(diào)查結(jié)果,禹縣產(chǎn)大砂的0.315mm粒徑以下細(xì)骨料的比例為8~12%,比較適合泵送,且含泥量小于1%,質(zhì)量比較穩(wěn)定。

根據(jù)鋼筋布設(shè)情況、箱梁斷面尺寸情況和泵管的直徑以及泵送高度等,碎石統(tǒng)一采用密縣產(chǎn)10~25mm規(guī)格的碎石,該碎石的特點(diǎn)為中粗粒徑偏多,石質(zhì)為花崗巖。

目前我省地方材料質(zhì)量和規(guī)格不很穩(wěn)定,在實(shí)際生產(chǎn)中有一定的變化,經(jīng)常會(huì)遇到規(guī)格超出標(biāo)準(zhǔn)的情況,為保證混凝土的質(zhì)量及泵送的順利進(jìn)行,我們采取了質(zhì)量崗位責(zé)任制,努力提高管理水平和業(yè)務(wù)技術(shù)水平,最大限度地減少人為誤差因素。

1.3 外加劑

針對(duì)箱梁施工的具體情況,高標(biāo)號(hào)泵送混凝土單位體積的水泥用量較大,含砂率要求高,粗骨料含量相對(duì)較少,因此在施工中產(chǎn)生反應(yīng)熱較大,混凝土溫度較高,終凝混凝土的收縮徐變大,極易產(chǎn)生裂縫。為提高混凝土的和易性,減少其終凝后的收縮徐變,進(jìn)而消除裂縫的產(chǎn)生,決定采用添加外加劑的辦法。

經(jīng)過對(duì)比,從我局以往用的外加劑中選用性能好、質(zhì)量優(yōu)的FDN-5型減水劑及木質(zhì)磺酸鈣作為這次選用的對(duì)象,經(jīng)多次試驗(yàn),采用山東萊蕪生產(chǎn)的FDN-5型減水劑,摻量比例為1.0%,木質(zhì)磺酸鈣摻量為0.2%時(shí)效果最好,能明顯提高混凝土的和易性,能滿足泵送、早強(qiáng)、高標(biāo)號(hào)的綜合施工需要。

注意加入外加劑后應(yīng)適當(dāng)延長拌和時(shí)間,確保攪拌均勻。

2 確定坍落度

我們以往泵送混凝土的施工經(jīng)驗(yàn)表明,坍落度在90~130mm的情況下均可順利進(jìn)行泵送施工。但在實(shí)際施工中應(yīng)充分考慮坍落度的損失,輸送距離、輸送高度、時(shí)間、骨料級(jí)配差異等因素,因此配制坍落度按100~180mm控制。

3 確定配合比

根據(jù)施工要求,用3天強(qiáng)度和坍落度為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),簡單采用正交設(shè)計(jì)試配。從影響混凝土配合比的4個(gè)因素即每立方米水泥用量、水灰比、含砂率和外加劑入手,每個(gè)要素各選3個(gè)標(biāo)準(zhǔn),如(表2)-箱梁50號(hào)泵送混凝土各因素標(biāo)準(zhǔn),并分別進(jìn)行了試配,見(表3)-50號(hào)泵送混凝土試配表。

對(duì)表3:《50號(hào)泵送混凝土試配表》進(jìn)行了全面分析,能滿足箱梁泵送混凝土施工要求的最佳組合為編號(hào)"2.1"組,即水泥用量為510kg、水灰比0.33、砂率40%、外加劑1.2%。所以,這次泵送混凝土施工要求的最佳組合即為編號(hào) "2.1"組。

轉(zhuǎn)貼于  4 混凝土配合比的修正

為了縮小室內(nèi)試驗(yàn)與現(xiàn)場質(zhì)量控制上的差異,并考慮施工現(xiàn)場材料吸水性、含水量有所不同,為提高最優(yōu)配合比的準(zhǔn)確性、可靠性,我們又進(jìn)一步對(duì)施工現(xiàn)場的材料做了多組重復(fù)試驗(yàn)。

從重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果看,用施工現(xiàn)場實(shí)際使用材料做出的混凝土強(qiáng)度比施工要求的強(qiáng)度R3-45 Mpa略低,坍落度值略高,考慮到夏季施工天氣影響大以及工地與試驗(yàn)室質(zhì)量控制的誤差,經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員共同研究決定把水灰比降到0.32,水泥用量提高到520kg,且考慮到夏季施工的特點(diǎn)另配一組加木質(zhì)磺酸鈣的配合比,經(jīng)再次試驗(yàn),即能滿足要求且結(jié)果比較穩(wěn)定。最終確定的配合比見表4-最后理論配合比表。

泵送混凝土范文第5篇

關(guān)鍵詞:泵送混凝土;裂縫;防治

中圖分類號(hào):C93 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1000-8772(2012)15-0139-04

泵送混凝土不僅能改善混凝土的施工性能,對(duì)薄壁密筋結(jié)構(gòu)少振搗或不振搗施工,而且能減少收縮、防止裂縫、提高抗?jié)B性、改善耐久性。但是某些工程表明,泵送混凝土強(qiáng)度不足、凝結(jié)異常時(shí)有發(fā)生,特別是裂縫普遍存在,在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,應(yīng)引起足夠的重視。

1 泵送混凝土的特點(diǎn)

1.1 原材料和配合比

1.1.1 水泥用量較多

強(qiáng)度等級(jí)C20—C60范圍為350~550kg/m3。

1.1.2 超細(xì)摻合料時(shí)有添加

為改善混凝土性能,節(jié)約水泥和降低造價(jià),混凝土中摻加粉煤灰、礦渣、沸石粉等摻合料。

1.1.3 砂率偏髙、砂用量多

為保證混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性,以便于運(yùn)輸、泵送和澆筑,泵送混凝土的砂率要比普通流動(dòng)性混凝土增大砂率6%以上,約為38%?45%。

1.1.4 石子最大粒徑

為滿足泵送和抗壓強(qiáng)度要求,與管道直徑比1∶2.5(卵石)、1∶3(碎石)1∶4、1∶5。

1.1.5 水灰比宜為0.4?0.6

水灰比小于0.4時(shí),混凝土的泵送阻力急劇增大;大于0.6時(shí),混凝土則易泌水、分層、離析,也影響泵送。

1.1.6 栗送劑

多為高效減水劑復(fù)合以緩凝劑、引氣劑等,對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性和硬化混凝上的性能有影響,因而對(duì)裂縫也有影響。

1.2 工藝

1.2.1 混凝土拌制在攪拌站(樓)進(jìn)行,原材料計(jì)量準(zhǔn)確,攪拌均勻,但也偶有失控情況。

1.2.2 多數(shù)攪拌站未設(shè)細(xì)摻合料、粉狀泵送劑、粉狀膨脹劑稱量和料侖,采用人工或容積法,使計(jì)量與分散存在問題,影響混凝土的均勻性。

1.2.3 當(dāng)混凝土拌合物過干、過稀,運(yùn)輸時(shí)間過長、停留時(shí)間過長且未進(jìn)行攪拌均勻前入泵時(shí),混凝土拌合物干稀不勻。

1.2.4 每個(gè)運(yùn)輸車中混凝土的坍落度相差過大,加入泵車內(nèi)輸送時(shí),會(huì)使?jié)仓幕炷辆鶆蛐宰儔摹?/p>

1.2.5 混凝土澆筑后振搗不足、振搗過度,特別是面積系數(shù)很大的板材,采用振搗棒密實(shí)不均勻。

1.2.6 大體積混凝土施工,當(dāng)技術(shù)措施不當(dāng)或不完善時(shí),易產(chǎn)生溫度裂縫。

1.2.7 混凝土大面積板材,在澆筑后防風(fēng)、防曬、養(yǎng)護(hù)不足時(shí),易產(chǎn)生干縮裂縫。

1.2.8 混凝土拌合物過干、人工、無稱量地加入高效減水劑或水時(shí),混凝土質(zhì)量不易保證。

2 有關(guān)裂縫的一些概念

2.1混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定其產(chǎn)生裂縫

混凝土是粗集料、細(xì)集料、水泥石、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)?;炷粱旌狭显诓煌瑴貪穸葪l件下凝結(jié)硬化,并同時(shí)產(chǎn)生體積變形。水泥石的干燥和冷卻收縮大,集料的干燥和冷卻收縮小,同時(shí)水泥石和集料之間相互黏結(jié)而約束,由于變形產(chǎn)生微裂縫。

2.2 混凝土裂縫的種類

2.2.1 按裂縫產(chǎn)生原因分類

a.由外荷載(靜、動(dòng)荷載)直接應(yīng)力引起的裂縫和次應(yīng)力引起的裂縫。

b.由變形變化引起的裂縫,包括結(jié)構(gòu)因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫。其特征是結(jié)構(gòu)要求變形,當(dāng)受到約束和限制時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,應(yīng)力超過一定數(shù)值后產(chǎn)生裂縫,裂縫出現(xiàn)后變形得到滿足,內(nèi)應(yīng)力松弛。 這種裂縫寬度大、內(nèi)應(yīng)力小,對(duì)荷載的影響小,但對(duì)耐久性損害大。

據(jù)國內(nèi)外調(diào)查資料表明,工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生屬于變形變化(溫濕度、收縮與膨脹、不均勻沉降)引起的裂縫約占80%;屬于荷載引起的裂縫約占20%。

2.2.2 按裂縫所處狀態(tài)分類

裂縫可分為運(yùn)動(dòng)、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合和愈合等狀態(tài)。

對(duì)于處于運(yùn)動(dòng)和不穩(wěn)定擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)的裂縫,應(yīng)考慮加固和補(bǔ)救措施。而對(duì)于穩(wěn)定、閉合、愈合的裂縫則可持久地應(yīng)用。例如,有些防水結(jié)構(gòu),在0.1MPa水壓下,出現(xiàn)0.1~0.2mm裂縫時(shí),可能開始時(shí)有輕微滲漏,但經(jīng)過一段時(shí)間后,裂縫處水化的水泥析出Ca(0H)2,逐漸彌合了裂縫,并與大氣中的C02作用,形成CaC03結(jié)晶,封閉和自愈合裂縫,防止了滲漏的產(chǎn)生。這種裂縫是穩(wěn)定的,不會(huì)影響工程結(jié)構(gòu)的使用和耐久性。

2.2.3 按裂縫形狀分類

裂縫按形狀可分為表面的、深入的、貫穿的、斷續(xù)的、縱向的、橫向的、斜向的、對(duì)角線的、上寬下窄的、上窄下寬的、外寬內(nèi)窄的、囊核形的等等。

2.3 裂縫寬度

2.3.1 平均裂縫寬度

在整條裂縫上,其寬度是不均勻的,有的位置寬,有的位置窄。平均裂縫寬度是指裂縫長度10%~15%范圍較寬區(qū)段平均裂縫寬度和裂縫長度10%~15%范圍較窄區(qū)段平均裂縫寬度的平均值,即最大與最小平均裂縫的平均值。

2.3.2 最大裂縫寬度

a.無侵蝕介質(zhì)、無抗?jié)B要求,結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)下,最大裂縫寬度不得大于0.3mm。

b.有輕微侵蝕、無抗?jié)B要求時(shí),最大裂縫寬度不得大于0.2mm。

c.有最重侵蝕和抗?jié)B要求時(shí),不得大于0.1mm。

d.混凝土有自防水要求時(shí),不得大于0.lmm。

上述標(biāo)準(zhǔn)是從耐久強(qiáng)度考慮的,為設(shè)計(jì)中和裂縫檢測中的控制范圍。但在工程實(shí)踐中,有些結(jié)構(gòu)存在數(shù)毫米寬的裂縫仍然正在使用,而且多年后也沒有破壞危險(xiǎn)。如土木建筑中的各種大型、特種結(jié)構(gòu)和設(shè)備基礎(chǔ),一般均存在裂縫,完全沒有裂縫是不可能的,科技工作者的主要任務(wù)是根據(jù)裂縫的部位、所處環(huán)境、配筋情況和結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行具體分析、判斷和處理。一些專家和學(xué)者根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)物裂縫處理的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為規(guī)范中限制的裂縫寬度應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件加以放寬,如大量的表面裂縫,如果經(jīng)過周密的研究分析確定是由變形作用引起的,其寬度可不受限制,只須作表面封閉處理即可。

3 變形裂縫產(chǎn)生的原因、特征和防治措施

3.1 溫度裂縫

3.1.1 產(chǎn)生的原因和特征

水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱量,每克水泥放出502J的熱量,如果以水泥用量350~550kg/m3來計(jì)算,每m3混凝土將放出17500~27500KJ的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升高,在澆筑溫度的基礎(chǔ)上,通常升高35°C左右。如果按著我國施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定澆筑溫度為28°C則可使混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到65°C左右。但是,如果沒有降溫措施或澆筑溫度過高,混凝土內(nèi)部溫度高達(dá)80~90°C的情況也時(shí)有發(fā)生,例如XX大廈在澆筑筏板反梁基礎(chǔ)的大體積混凝土的內(nèi)部溫度,經(jīng)實(shí)際測定高達(dá)95°C。水泥水化熱在1—3天可放出熱量的50%,由于熱量的傳遞、積存,混凝土內(nèi)部的最高溫度大約發(fā)生在澆筑后的3—5天,因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同,所以混凝土中心溫度低,形成溫度梯度,造成溫度變形和溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力和溫差成正比,溫度越大,溫度應(yīng)力也越大。當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過混凝土的內(nèi)外約束應(yīng)力(包括混凝土抗拉強(qiáng)度)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的特點(diǎn)是裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3—5天,初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì),隨著時(shí)間的發(fā)展而繼續(xù)擴(kuò)大,甚至達(dá)到貫穿的程度。

3.1.2 影響因素和防治措施

混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)?;炷猎胶?,水泥用量越大,水化熱越高的水泥,其內(nèi)部溫度越高,形成溫度應(yīng)力越大,產(chǎn)生裂縫的可能性越大。

對(duì)于大體積混凝土,其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),在一定尺寸范圍內(nèi),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力也越大,因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大,這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此,防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。

3.1.2.1 混凝土原材料和配合比的選用

a.水泥品種選擇和水泥用量控制

大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚,使混凝上出現(xiàn)早期升溫和后期降溫,產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí),也可選用礦渣硅酸鹽水泥。再有,可充分利用混凝土后期強(qiáng)度,以減少水泥用量。根據(jù)大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明,每m3混凝土的水泥用量增減10kg,其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升高或降低1°C。因此,為更好地控制水化熱所造成的溫度升高、減少溫度應(yīng)力,可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載的情況,對(duì)工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行復(fù)核與驗(yàn)算,并取得設(shè)計(jì)單位的同意后,可用56天或90天抗壓強(qiáng)度代28天抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。由于過去土木建筑物層數(shù)不多、跨度不大,且多為現(xiàn)場攪拌,施工工期短,混凝土標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)齡期定為28天,但對(duì)于具有大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)的高層建筑,大多數(shù)的施工期限很長,少則1—2年,多則4—5 年,28天不可能向混凝土結(jié)構(gòu),特別是向大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)施加設(shè)計(jì)荷載,因此將試驗(yàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的齡期推遲到56天或90天是合理的,正是基于這點(diǎn),國內(nèi)外許多專家均提出這樣的建議。如果充分利用混凝土的后期強(qiáng)度,則可使每m3混凝土的水泥用量減少40~70kg左右,則混凝土溫度相應(yīng)降低4~7°C。最后,為減少水泥水化熱和降低內(nèi)外溫差的辦法是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。如果強(qiáng)度允許,可采用摻加粉煤灰來調(diào)整。

b.摻加摻合料

國內(nèi)外大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明,混凝土中摻入一定數(shù)量優(yōu)質(zhì)的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應(yīng),起到作用,可改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性,并且能夠補(bǔ)充泵送混凝土中粒徑在0. 315mm以下的細(xì)集料達(dá)到占15%的要求,從而改善了可泵性。同時(shí),依照大體積混凝土所具有的強(qiáng)度特點(diǎn),初期處于較高溫度條件下,強(qiáng)度增長較快、較高,但是后斯強(qiáng)度增長緩慢。摻加粉煤灰后,其中的活性A1203、Si02與水泥水化析出的CaO作用,形成新的水化產(chǎn)物,填充孔隙、增加密實(shí)度,從而改善了混凝土的后期強(qiáng)度。但是應(yīng)當(dāng)值得注意的是,摻加粉煤灰混凝土的早期抗拉強(qiáng)度和極限變形略有降低。因此,對(duì)早期抗裂要求較高的混凝土,粉煤灰摻量不宜太多,宜在10%~15%以內(nèi)。特別重要的效果是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰之后,可以降低混凝土中水泥水化熱,減少絕熱條件下的溫度升高。摻加粉煤灰的水泥混凝土的溫度和水化熱,在 1~28d齡期內(nèi),大致為:摻入粉煤灰的百分?jǐn)?shù)就是溫度和水化熱降低的百分?jǐn)?shù),即摻加20%粉煤灰的水泥混凝土,其溫升和水化熱約為未摻粉煤灰的水泥混凝土的80%,可見摻加粉煤灰對(duì)降低混凝土的水化熱和溫升的效果是非常顯著的。目前許多商品混凝土廠家,由于認(rèn)識(shí)、技術(shù)、設(shè)備(料倉)等原因,尚未有效、充分地利用粉煤灰。

c.摻加外加劑

摻加具有減水、增塑、緩凝、引氣的泵送劑,可以改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、黏聚性和保水性。由于其減水作用和分散作用,在降低用水量和提高強(qiáng)度的同時(shí),還可以降低水化熱,推遲放熱峰出現(xiàn)的時(shí)間,因而減少溫度裂縫。例如,在泵送混凝土中,摻入占水泥重量0.25%的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑,不僅能使混凝土的泵送性能改善,而且可以減少拌合水和水泥用量,從而降低水化熱,延遲水化熱釋放速度,推遲放熱峰。因此,不但減少了溫度應(yīng)力,而且使初凝和終凝時(shí)間延緩3~8h,降低了大體積混凝土施工中出現(xiàn)冷縫的可能性。

d.選用質(zhì)量優(yōu)良的粗細(xì)集料。

粗集料。根據(jù)結(jié)構(gòu)最小斷面尺寸和泵送管道內(nèi)徑,選擇合理的最大粒徑,盡可能選用較大的粒徑。例如5mm~40mm粒徑比5mm~25mm粒徑的碎石或卵石混凝土可減少用水量6~8kg/m3,降低水泥用量15kg/m3,因而減少泌水、收縮和水化熱。要優(yōu)先選用天然連續(xù)級(jí)配的粗集料,使混凝土具有較好的可泵性,減少用水量、水泥用量,進(jìn)而減少水化熱。

細(xì)集料。以采用級(jí)配良好的中砂為宜。實(shí)踐證明,采用細(xì)度模數(shù)2. 8的中砂比采用細(xì)度模數(shù)2.3的中砂,可減少用水量20~25kg/m3,可降低水泥用量28~35kg/m3,因而降低了水泥水化熱、混凝土溫升和收縮。

泵送混凝土也宜選用合理砂率,其砂率值較低流動(dòng)性混凝土適當(dāng)提髙是必要的。但是砂率過大,不僅會(huì)影響混凝土的工作度和強(qiáng)度,而且能增大收縮和裂縫。

3.1.2. 2 泵送混凝土施工工藝改進(jìn)

a.控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度

為了降低混凝土的總溫升,減少大體積工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差,控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度也是一個(gè)重要措施。對(duì)于出機(jī)溫度和澆筑溫度的控制,世界各國都非常重視,并有較明確的規(guī)定。我國《水工混凝土施工規(guī)范》(SDJ207-82)中規(guī)定:高溫季節(jié)施工時(shí),混凝土最高澆筑溫度不得超過28°C。為求得統(tǒng)一,《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-92)也規(guī)定了這個(gè)溫度值。日本規(guī)范規(guī)定,暑期混凝土的攪拌溫度為 30°C以下,澆筑時(shí)的混凝土溫度應(yīng)低于35°C;對(duì)于大體積混凝土的溫度,規(guī)定拌制時(shí)為25°C以下,澆筑時(shí)要在30°C以下。前蘇聯(lián)規(guī)范規(guī)定,暑期施工時(shí),當(dāng)澆筑表面系數(shù)大于3的結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r,混凝土拌合物從攪拌站運(yùn)出時(shí)的溫度應(yīng)當(dāng)不超過30~35°C,而對(duì)于表面系數(shù)小于3的大體積結(jié)構(gòu),混凝土拌合物溫度應(yīng)盡可能降低,且不超過20°C。美國規(guī)范規(guī)定,在炎熱的氣候條件下,澆筑溫度不得超過32°C。德國規(guī)范規(guī)定,在炎熱氣候時(shí),新拌混凝土溫度,在卸車時(shí)不得超過30°C。

為了降低混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度,最有效的方法是降低原料溫度,混凝土中石子比熱較小,但每nb混凝土中石子所占重量最大,所以最有效的辦法是降低石子溫度。在氣溫較高時(shí),為了防止太陽直接照射,可以在砂石堆場搭設(shè)簡易遮陽棚,必要時(shí)可向集料噴淋霧狀水,或者在使用前用冷水沖洗集料。國外也有的攪拌混凝土?xí)r加冰塊冷卻的。除此之外,攪拌運(yùn)輸車罐體、泵送管道保溫、冷卻也是必要的措施。

b.改進(jìn)工藝

攪拌工藝。采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝,可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上,使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大,從而提高混凝土強(qiáng)度10%或節(jié)約水泥5%,并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。

振動(dòng)工藝。對(duì)已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng),可排除混凝土因泌水,在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。

養(yǎng)護(hù)工藝。為了嚴(yán)格控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差,確?;炷临|(zhì)量,減少裂縫,養(yǎng)護(hù)是一個(gè)十分重要和關(guān)鍵的工序,必須切實(shí)做好。

混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。由于散熱時(shí)間延長,混凝土強(qiáng)度和松弛作用得到充分發(fā)揮,使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,防止了貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時(shí)間不長的混凝土,仍然處于凝結(jié)、硬化過程,水泥水化速度較快,適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。同時(shí)在潮濕的條件下,可使水泥的水化充分、完全,從而提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。

3.2 沉陷(塑性)收縮裂縫

3.2.1 產(chǎn)生的原因和特征

在泵送混凝土現(xiàn)澆的各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,特別是板、墻等表面系數(shù)大的結(jié)構(gòu)之中,經(jīng)常出現(xiàn)一種早期裂縫。這種裂縫為斷續(xù)的水平裂縫,裂縫中部較寬、兩端較窄、呈梭狀。裂縫經(jīng)常發(fā)生在板結(jié)構(gòu)的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁柱交接處、結(jié)構(gòu)變截面的地方。

這種裂縫產(chǎn)生的原因主要是混動(dòng)性過大和流動(dòng)性不足以及不均勻,在凝結(jié)硬化前沒有沉實(shí)或者沉實(shí)不夠,當(dāng)混凝土沉陷時(shí)受到鋼筋、模板抑制以及模板移動(dòng)、基礎(chǔ)沉陷所致。裂縫在混凝土澆筑后1—3小時(shí)出現(xiàn),裂縫的深度通常達(dá)到鋼筋上表面。

3.2.2 影響因素和防止措施

a.要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,在滿足泵送和澆筑要求時(shí),宜盡可能減少坍落度;

b.摻加適量、質(zhì)量良好的泵送劑和摻合料,可改善工作性和減少沉陷;

c.混凝土攪拌時(shí)間要適當(dāng),時(shí)間過短、過長都會(huì)造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷;

d.混凝土澆筑時(shí),下料不宜太快,防止堆積或振搗不充分;

e.混凝土應(yīng)振搗密實(shí),時(shí)間以10~15秒/次為宜,在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗。在混凝土澆筑1~1.5小時(shí)后,混凝土尚未凝結(jié)之前,對(duì)混凝土進(jìn)行兩次振搗,表面要壓實(shí)抹光;

f.在炎熱的夏季和大風(fēng)天氣,為防止水分激烈蒸發(fā),形成內(nèi)外硬化不均和異常收縮引起裂縫,應(yīng)采取措施緩凝和復(fù)蓋。

3.3 干縮裂縫

3.3.1產(chǎn)生的原因和特征

干燥收縮的主要原因是水分在硬化后較長時(shí)間產(chǎn)生的水分蒸發(fā)引起的。混凝土的干燥收縮由于集料的干燥收縮很小,因此主要是由于水泥石干燥收縮造成的。水泥石干燥收縮理論有毛細(xì)管張力學(xué)說、表面吸附學(xué)說和夾層水學(xué)說等,不論哪種學(xué)說,都是水分蒸發(fā)引起的?;炷恋乃终舭l(fā)、干燥過程是由外向內(nèi)、由表及里,逐漸發(fā)展的。由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢,產(chǎn)生干燥收縮裂縫多數(shù)在一個(gè)月以上,有時(shí)甚至一年半載,而且裂縫發(fā)生在表層很淺的位置,裂縫細(xì)微,有時(shí)呈平行線狀或網(wǎng)狀,常常不被人們所重視。但是應(yīng)當(dāng)特別注意,由于碳化和鋼筋銹蝕的作用,干縮裂縫不僅嚴(yán)重?fù)p害薄壁結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,也會(huì)使大體積混凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴(yán)重的裂縫,影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。

3.3.2 影響因素和防治措施

3. 3. 2. 1水泥品種

一般來說,水泥的需水量越大,混凝土的干燥收縮越大,不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為:礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。所以,從減少收縮的角度出發(fā),宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。

3. 3. 2. 2 水泥用量

混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大,但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時(shí),還是盡可能降低水泥用量,因?yàn)楸盟突炷恋乃嘤昧科撸?C20~Ceo混凝土的水泥用量一般約為350~600kg/m3。

3. 3. 2. 3 用水量

混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大,在同一水泥用量條件下,混凝土的干燥收縮和用水量成正比,為直線關(guān)系;當(dāng)水泥用量較高的條件下,混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來說,水灰比越大,干燥收縮越大。

沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、混凝土過稀、坍落度過大,而且水分蒸發(fā)過快、過多造成的。因此,嚴(yán)格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。為此,在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下,對(duì)于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。特別值得注意的是,施工混凝土的坍落度(即用水量)絕對(duì)不允許大于配合比設(shè)計(jì)給定的坍落度(即用水量)。

為了降低用水量,摻加適當(dāng)數(shù)量、減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。

3.3.2.4 砂率

混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大,但堆加的數(shù)值不大。泵送混凝土宜加大砂率,但不是籠統(tǒng)的和無限的,也應(yīng)在最佳砂率范圍內(nèi),可以通過理論計(jì)算和工程實(shí)踐確定。

3.3.2.5 摻合料

礦渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤頁巖等粉狀摻合料,摻加到混凝土中,一般都會(huì)增大混凝土的干燥收縮值。但是質(zhì)量良好、含有大量球形顆粒的一級(jí)粉煤灰,由于內(nèi)比表面積小、需水量少,故能降低混凝土干燥收縮值。

3.3.2.6 化學(xué)外加劑

摻加減水劑、泵送劑,特別是同時(shí)摻加粉煤灰的雙摻技術(shù)不會(huì)增大干燥收縮,但是對(duì)于某些減水劑、泵送劑,尤其是具有引氣作用時(shí),有增大混凝土干燥收縮的趨勢。因此在選用外加劑時(shí),必須選用干燥收縮小的減水劑成泵送劑。

3.3.2.7 膨脹劑

在地下室和防水工程中,混凝土中加摻適量的膨脹劑,可以起到收縮補(bǔ)償作用,有利于防止裂縫。但是使用混凝土膨脹劑,一定要嚴(yán)格控制摻量和保證混凝土有足夠強(qiáng)度,否則會(huì)使混凝土腫脹和開裂。

3.3.2.8 養(yǎng)護(hù)時(shí)間和方法

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