商品混凝土在高温和远距离运输条件下的裂缝控制管理

所属栏目:矿业论文 发布日期:2010-08-25 13:38 热度:

  摘要:混凝土是现代最广泛使用的建筑材料,高性商品能混凝土是近几十年出现的混凝土新品种,它具有重要的研究意义。文章主要针对商品混凝土在高温,远距离运输的特殊条件下如何在施工中进行有效的技术处理,而防止出现裂缝。
  关键词:商品混凝土,裂缝处理,控制,措施
  前言
  商品混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,它以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途要求,商品混凝土对下列性能有重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性。但由于远距离运输和高温致使混凝土硬化期间水化过程释放的水化热和浇筑温度所产生的温度变化和混凝土收缩共同作用,产生的温度应力和收缩应力,将会导致结构出现裂缝。
  1工程概况和特点
  贵港市城西污水处理厂微曝氧化沟工程为污水处理厂内主要构筑物之一,氧化沟为敞口、全现浇钢筋混凝土结构,由两组氧化沟组成,底板总长129.73米,总宽62.33米,池深7.4米,长度方向在缺氧池与氧化沟间设一道双墙,氧化沟中间设一道变形缝,宽度方向在两组氧化沟之间设一道双墙。本工程于2007年7月开工建设
  工程特点是:①混凝土运输距离远,从展南商品砼公司到城西污水处理厂施工现场达20km,在通行相对正常的情况下,混凝土运达现场约需0.5h;②结构混凝土浇筑按工期和施工进度要求,安排在8月上旬,正值盛暑炎热,日最高温度达36℃;③结构体积大,底板总长129.73米,总宽62.33米,池深7.4米,混凝土体积超过6000立方米,分六次进行浇注,钢筋密集,施工技术要求高。根据这些特点,除必须满足混凝土强度和耐久性等要求外,其关键是确保混凝土的可泵性,控制混凝土的最高温升及其内外温差,防止结构出现有害裂缝。
  2施工技术措施
  大体积混凝土由外荷载引起的裂缝的可能性很小,而混凝土硬化期间水化过程释放的水化热和浇筑温度所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用,由此产生的温度应力和收缩应力,是导致结构出现裂缝的主要因素。因此,主要采用减少水泥用量以控制水化热,降低混凝土出机温度以控制浇筑温度,并采取保温养护等综合措施来限制混凝土内部的最高温升及其内外温差,控制裂缝并确保高温情况下顺利泵送和浇筑。
  1.1限制水泥用量降低混凝土内部水化热
  (1)选择水泥。选用贵港华润水泥厂水化热较低的#425矿渣硅酸盐水泥。其早期的水化热与同龄期的普通硅酸盐水泥相比,3d的水化热约可低30%.
  (2)掺加磨细粉煤灰。在每立方米混凝土中掺加粉煤灰75kg,改善了混凝土的粘聚性和可泵性,还可节约水泥50kg.根据有关试验资料表明,每立方米混凝土的水泥用量每增减10kg,其水化热引起混凝土的温度相应升降1~1.2℃,因此可使混凝土内部温度降低5~6℃。
  (3)选用优质外加剂。为达到既能减水缓凝,又使坍落度损失小、防止混凝土早期开裂并提高混凝土抗渗性能的要求,经比较,最后选用了天津豹鸣牌B型多功能抗裂防水剂,可减少拌和用水10%左右,相应也减少了水泥用量,降低了混凝土水化热。
  (4)综合上述因素,考虑高温和远距离运送造成的坍落度损失较大,取出机坍落度18±2cm,水泥用量控制在370kg/m.3以下。由于降低水泥用量可降低混凝土温度16~18℃。2.2用原材料降温控制混凝土出机温度
  根据由搅拌前混凝土原材料总热量与搅拌后混凝土总热量相等的原理,可求得混凝土的出机温度T,说明混凝土的出机温度与原材料的温度成正比,为此对原材料采取降温措施:①将堆场石子连续浇水,使其温度自浇水前的56℃降至浇水后的29℃,且可预先吸足水分,减少混凝土坍落度损失;②所用的砂在郁江码头起水时,利用江水淋水冷却,使之降温。③虽混凝土中水的用量较少,但它的比热最大,故在搅拌混凝土用的3只贮水池内加入冰块,使水温由31℃降到24℃,总共用去冰块75t.这样一来,经计算出机温度T为32.8℃,37次实测的平均实测值33.2℃,送达现场的实测温度为34.60℃,从而使入模温度大为降低。
  1.2保持连续均衡供应控制混凝土浇筑温度
  (1)为了紧密配合施工进度,确保混凝土的连续均匀供应,经过周密的计算和准备,展南公司安排两个搅拌站同时搅拌,配备了10辆6m3搅拌车和两只移动泵,在一天一夜里始终保持了稳定的供应强度,基本上做到了泵车不等搅拌车,搅拌车不等泵车,未发生过一次由于相互等待而造成堵泵现象。
  (2)为不使混凝土输送管道温度过高,在管道外壁四周用麻袋包裹,并在其上覆盖草包并反复淋水、降温。
  (3)考虑混凝土的水平分层浇筑装拆管道过于频繁,施工组织工作难于实施,故采取斜面分层浇筑,错开层与层之间浇筑推进的时间以利下层混凝土散热,但上下层之间严格控制,不得超过混凝土初凝时间,不得出现施工“冷缝”。由于泵送混凝土的浆体较多,在浇筑平仓后用直尺刮平。约间隔1~2h,用木蟹打压两次,以免出现表面收水裂缝。
  1.3加强混凝土保湿保温养护
  混凝土抹压后,当人踩在上面无明显脚印时,随即用塑料薄膜覆盖严实,不使透风漏气、水分蒸发散失并带走热量。且在薄膜上盖两层草包保湿保温养护,以减少混凝土表面的热扩散,延长散热时间,减少混凝土内外温差。经实测混凝土3天内表面温度在48~55℃之间,且很少发现混凝土表面有裂缝情况。
  1.4通过监控及时掌握混凝土温度动态变化
  (1)温度监控的最终目的是为了掌握混凝土内部的实际最高温升值和混凝土中心至表面的温度梯度,保证规范要求的内部与表面的温差小于25℃及降温速率。
  (2)温度是直接关系整个混凝土基础质量的关键。为了客观反映混凝土温度状况,进行原材料温度、出机温度、入模温度、自然温度、覆盖养护温度、混凝土内部温度等6个项目的测试,便于及时调整温控措施。
  (3)混凝土温度按氧化沟不同平面部位和角度共布置了25个测点,由专人负责连续测温一周,每间隔2h测一次,比规范规定每8h测2次的频度要大些。
  3效果及结论
  (1)混凝土强度按《混凝土强度检验与评定标准(GBJ107-87)》进行了测试,有关结果如均合格。
  (2)由于采用了“双掺技术”(B型多功能抗裂防水剂和磨细粉煤灰),延缓了凝结时间,减少了坍落度损失,改善了混凝土和易性和可泵性。使得混凝土在高温、远距离运送条件下仍能顺利泵送,也未发生堵泵。
  (3)混凝土出机温度和入模温度共实测37次,原材料温度测试20次,混凝土内外温度连续测一周,混凝土中心最高温度出现在浇注后的3~4d之间。内外温差仅为1.5℃,且低于规范规定不得大于25℃的要求。
  (4)经各有关单位的严格检查,未发现有害裂缝(仅表面有个别收水裂缝)。混凝土密实平整光洁,无蜂窝麻面。
  
  

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