浅析大体积混凝土浇筑的研究

分类：机械论文发表 时间：2012-11-24 10:15 关注：(1)

　　摘要：大体积混凝土浇筑质量影响基础的结构安全，控制好大体积混凝土浇筑质量，保证因温度变化和收缩而导致有害裂缝产生。本文针对大体积混凝土存在部位及特点、设计及施工过程中的注意事项以及施工过程中的质量控制进行重点阐述。

　　关键词：大体积混凝土，大体积混凝土特点，注意事项，质量控制

　　一、 大体积混凝土的定义

　　依据《大体积混凝土施工规范GB50496-2009》，大体积混凝土定义为：混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶囊材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

　　可以理解为2点：

　　1、 结构物实体断面尺寸不小于1m;

　　2、 混凝土内部温度与混凝土表面外的大气温度差大于25℃。

　　二、 大体积混凝土主要存在部位

　　大体积混凝土主要存在于建筑结构的基础部位。比如：

　　1、筏板基础中的底板，百米高层筏板基础底板，厚度可以达到2m高;

　　2、高层建筑基础承台，承台高度超过1m很普遍;

　　3、大型设备基础，如锅炉基础等;

　　4、特种结构的基础，如烟囱基础等

　　5、桥梁工程中，柱墩基础。

　　三、 大体积混凝土特点

　　大体积混凝土断面大、水泥用量多，水泥水化后释放的水化热会使混凝土产生较大的温度应力和收缩应力，导致混凝土产生表面裂缝和贯穿性裂缝，影响结构的整体性、耐久性和防水抗渗性。因此，大体积混凝土在设计、施工及后期养护上应有更细致的考虑以防止裂缝的产生，保证施工的质量和结构的安全。

　　四、 大体积混凝土设计注意事项

　　根据《大体积混凝土施工规范GB50496-2009》，大体积混凝土在设计时应符合下列要求：

　　1、大体积混凝土的设计强度等级宜在C25～C40的范围内，并可利用混凝土60d或90d的强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收的依据;

　　2、大体积混凝土的结构配筋除应满足结构强度和构造要求外，还应结合大体积混凝土的施工方法配置控制温度和收缩的构造钢筋;

　　3、大体积混凝土置于岩石类地基上时，宜在混凝土垫层上设置滑动层;

　　4、设计中宜采用减少大体积混凝土外部约束的技术措施;

　　5、设计中宜根据工程的情况提出温度场合应变的相关测试要求。

　　五、 大体积混凝土施工注意事项

　　大体积混凝土施工应编制施工组织设计或施工技术方案。

　　大体积混凝土工程施工前，宜对施工阶段大体积混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算，并确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的升温峰值，里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控技术措施。

　　六、大体积混凝土施工质量控制

　　如何防止大体积混凝土施工中出现有害裂缝是大体积混凝土施工中的关键技术问题。

　　(一)温控指标

　　1、混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃;

　　2、混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25℃;

　　3、混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2℃/d;

　　4、混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。

　　(二)原材料

　　配制大体积混凝土所用水泥的选择及其质量，应符合下列规定：

　　1、所用水泥应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的有关规定，当采用其它品种时，其性能指标必须符合国家现行有关标准的规定;

　　2、应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其3d的水化热不宜大于240kJ/kg，7d的水化热不宜大于270kJ/kg。

　　3、当混凝土有抗渗指标要求时，所用水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%;

　　4、所用水泥在搅拌站的入机温度不应大于60℃。

　　骨料的选择，除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的有关规定外，尚应符合下列规定：

　　1、细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%;

　　2、粗骨料宜选用粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%;

　　3、应选用非碱性的粗骨料;

　　4、当采用非泵送施工时，粗骨料的粒径可适当增大。

　　(三)配合比

　　大体积混凝土配合比设计，除应符合现行国家现行标准《普通混凝土配合比设计规范》JGJ55外，尚应符合如下规定：

　　1、采用混凝土60d或90d强度作为指标时，应将其作为混凝土配合比的设计依据;

　　2、所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的塌落度不宜低于160mm;

　　3、拌合水不宜大于175kg/m3;

　　4、粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的40%;矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的50%;

　　5、水胶比不宜大于0.55;

　　6、砂率宜为38～42%;

　　7、拌合物泌水量宜小于10L/m3。

　　(四)施工组织设计

　　大体积混凝土施工组织设计，应包括下列主要内容：

　　1、大体积混凝土浇筑 温度应力和收缩应力的计算;

　　2、施工阶段主要抗裂构造措施和温控指标的确定;

　　3、原材料优选、配合比设计、制备与运输;

　　4、混凝土主要施工设备和现场总平面布置;

　　5、温控监测设备和测试布置图;

　　6、混凝土浇筑运输顺序和施工进度计划;

　　7、混凝土保温和保湿养护方法;

　　8、主要应急保障措施和特殊部位及特殊气候条件下的施工措施。

　　(五)混凝土浇筑

　　大体积混凝土的浇筑厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定，整体连续浇筑时宜为300～500mm。

　　可以选用下列方法控制结构不出现有害裂缝：留置变形缝、后浇带施工、跳仓法施工。

　　(六)混凝土养护

　　大体积混凝土的养护非常重要，混凝土养护的目的：一是创造使水泥得以充分水化的条件，加速混凝土硬化;二是防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响而出现超出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。

　　混凝土养护的标准养护温度为20±3℃，相对湿度保持90%以上，时间28d。在实际工程中一般无法保证标准养护条件，而只能采取措施在经济实用条件下取得尽可能好的养护效果。混凝土养护分为自然养护与加热养护。

　　混凝土的自然养护就是利用平均气温高于5℃的自然条件，用适当的材料对混凝土表面加以覆盖并浇水，使混凝土在一定的时间内保持水泥水化作用所需要的适当温度和湿度条件，正常增长强度。混凝土自然养护的方法及要点如下：

　　1、应在浇筑完毕后的12h内对混凝土加以覆盖和浇水。初凝后可以覆盖，终凝后开始浇水。混凝土强度未达到1.2N/mm2以前不得上人踩踏和安装模板及支架;

　　2、覆盖物可用麻袋片、草帘、竹帘、锯末、砂及炉渣等，浇水次数以使混凝土保持湿润为准，养护用水应与拌制用水相同。大面积结构如地坪、楼板、屋面等可以蓄水养护。当日平均气温低于5℃时不得浇水。

　　3、混凝土的浇水养护时间，对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不少于7d;对有抗渗性要求的混凝土不少于14d。

　　4、混凝土在养护过程中，要做到覆盖齐全，浇水充足。当发现混凝土表面泛白，并有细小干裂缝时，应立即仔细覆盖，充分浇水，加强养护。

　　参考文献：

　　1、大体积混凝土施工规范 GB50496-2009

　　2、混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002