探析冬季大体积混凝土防裂缝施工技术控制对策.pdf

安徽建筑 2 0 1 2年第 2期( 总 1 8 3期 ) 探析冬季大体积混凝土防裂缝施 术控垒 lJ 对 Di s c u s s i o n o n Co n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y Co n t r o l o f Pr e v e n t i n g Cr a c k s f o r Ma s s Co n c r e t e i n W i n t e r 邓祖 圣 ( 安徽中 城联盟置业有限 公司， 安徽 合肥 2 3 0 6 0 1 ) 摘 要 ： 随着我国建筑业的发展 ， 高层和超高层建筑不断涌现， 高层建 筑的箱形基础或筏形基础都有大体积的混凝土结构， 还常有深梁以及 转换层 、 转换 大梁 ， 这些结构对混凝土的施 工技 术提 出了更 高的要 求。 文章以合肥 1 9 1 2项 目C地 块 7 楼 基础粱 大体 积混凝 土施 工项 目为 例 ， 阐述了在冬季开展基础梁大体积混凝土施工时， 如何从原材料选 择 、 温度控制及施工组织等方面对 大体积混凝土温度裂缝进行控制。 关键词 ： 冬季施工； 大体积混凝土； 温度控制 中图分类号 ： T U 7 5 5 6 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 7 9 0 1 0 前言 大体积混凝土的裂缝控制问题是一项国际技术难题。 在冬 季施工时， 由于大气温度较低， 加大了大体积混凝土内外的温 差， 易产生大体积混凝土裂缝。 因此， 如何通过控制混凝土内外 温差来预防混凝土裂缝的出现， 成为在冬季开展大体积混凝土 施工要解决的主要问题。 下面结合合肥 1 9 1 2项目C地块 7 楼 工程实例， 谈谈在冬季进行大体积混凝土基础梁防裂缝施工技 术控制对策 。 1 工程概况 该工程位于合肥市黄山路与怀宁路交叉 口，由7栋 3 3 层 高层公寓组成。 其中7 楼建筑面积 3 9 5 X 1 0 4 m ： ， 基础为预制静 压 P HC管桩 6 0 0及条形基础钢筋混凝土梁组成。其中最大 基础梁截面尺寸为 3 m ( 宽 ) X2 m ( 高 ) ，共计 混凝土量为 1 1 1 6 6 m ， 混凝土强度等级 C 5 0 ， 属大体积混凝土施工。基础梁 混凝土施工时间为 2 0 1 1 年 1 月 1 2日至 2 0 1 1年 1月 1 5日， 历 时 3 0 h ， 且当时室外 自然气温为 一 3 8 C ， 正值冬季施工时间。 因此， 控制温度收缩裂缝和防止混凝土冻害是本工程基础梁施 工 的主要技术难 点。 2 大体积混凝土的技术要求 设计强度等级 C 5 0 。 施工季节为 2 0 1 1年 1 月份 ， 筏板厚 2 m， 中心水化热最 高温度应小于 6 0 C， 大气温度在 8 C 左右， 温升控制小于 5 2。 要求商品混凝土从商品混凝土厂运至施工现场( 拌和物 坍落度为 1 8 0 mm2 0 m m ) ， 满足泵送要求。 凝结时间： 本条形基础梁面积为 3 m1 8 6 1 m， 在满足混 凝土初凝前覆盖已浇筑混凝土要求的情况下 ，考虑初凝时间 6 h 8 h。 基础梁要求具有良好的整体性，防止贯穿性裂缝产生， 同时尽量减少浅层裂缝的出现。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 1 _ 1 2 作者简介： 邓祖圣( 1 9 7 5 一 ) ， 男， 安徽合肥人， 工程师， 主要从事工程技 术管理 工作 。 3 本工程施工特点 混凝土强度等级较高 ， 水泥用量较多 ， 水化热高， 升温 大 。 冬期施工， 大气温度较低( 约 5 左右) ， 混凝土内外温差 较大， 易产生温差裂缝。 4 防止温度收缩裂缝的技术控制对策 4 1 控制混凝土温升 为了控制混凝土温升，常从选用中低热水泥粗细骨料、 掺 加外加剂等方面着手。 按常规施工方法估算， 水泥水化热引起混凝土内部最高温 度可达到 6 0 。为此，在材料选用上应选用水化热较低的水 泥 ， 以及尽量降低单位水泥用量( 每减少 1 0 水泥， 降低温度 1 ) 。 本工程选用矿渣硅酸盐 5 2 5号水泥。 在大体积混凝土施 工时均采用泵送混凝土， 混凝土中的砂率应根据细度模数的 不同控制在 4 0 4 4 。在满足泵送施工的前提下， 混凝土中 的含砂率不宜调整得太大， 粗骨料应均匀坚固、 含泥量小、 级配 优良。选用大粒径骨料可减少用水量， 这样会相应减少混凝土 的收缩和泌水现象， 同时也可减少水泥用量， 降低水化热。 该工程细骨料选用中粗砂 ， 含泥量不超 3 。粗骨料采用 级配良好的5 m m 3 0 m m碎石， 含泥量小于 1 ， 针片状含量小 于 l 5 。 在混凝土中掺入适量的粉煤灰可代替部分水泥， 减少水泥 用量 ，同时也可代替部分砂子而增加混凝土的和易性和保水 性， 从而提高混凝土的可泵性。掺入高效泵送减水剂 S P 4 0 2 ， 混 凝土和易性有明显的改善，同时减少了拌和水及相应的水泥， 从而降低了水化热。 另外， 掺人一定量的膨涨剂 U E A以防止混 凝土开裂。 4 2大体积混凝土的浇筑 本工程现场设置 1台混凝土输送泵， 由商品混凝土厂家每 台泵配 4 6辆泵车供应混凝上， 每 3车 6 I n ， ， 每辆车在路上 的运输时间约4 0 ra i n ， 混凝土初凝时间为 5 h ， 从入泵时间起考 虑初凝时间为 4 5 h 。混凝土的运输根据现场使用情况由专人 负责指挥， 及时调整。 根据现场实际， 采用 由远到近， 斜面分层一次浇筑， 分层厚 度 4 0 0 m一5 0 0 m， 混凝土倾斜角度约为 1： 5 。混凝土浇筑过程 中， 现场值班人员根据实际情况记录混凝土的浇捣时间， 及时 安排第二次混凝土浇捣时间， 避免出现施工缝。 考虑混凝土冬季施工要求， 用热水搅拌混凝土， 保证混凝 土出罐温度为 8 C一1 0 ， 人模温度为 6 1 2 8。 5 大体积混凝土基础梁温度控制 为降低混凝土内部温度 ， 施工人员在基础中部埋设了循环 ( 下转 第 8 2页) _ I _一 _ 施 工 技 术 研 究 与 应 用 安 徽 建 筑 囝 2 0 1 2年第 2期( 总 1 8 3期 ) 安徽建筑 施 工 技 术 研 究 与 应 用 安 徽 建 筑 能经检测 ： 弯曲强度 6 4 M P a 、 抗压强度 3 0 8 M P a 、 吸水率( 2 4 h ) 5 1 、 渗水率 0 2 9 3 。对施工条件的要求为： 外墙砖粘贴 2 4 h后 方可填缝 ， 缝宽范围 5 m m一 1 5 m m ， 混合比率为水灰比 1： 3 ， 搅拌 好的填缝料要先静置 5 mi n后才能使用，并要在 3 h内使用完 毕； 填缝后 2 0 m i n 左右进行外墙的表面清洗， 并将填缝不完全 处修补好 ， 在水墨兰庭外墙渗漏处理中效果显著。 注意： 瓷砖填 缝料不宜受强酸或强碱侵蚀， 硬化前不得受雨水淋浸。 外墙打底宜采用中砂 ， 严格控制含泥量， 尤其是泥块含 量， 建议控制在 3 以内。 由于外墙勾缝砂浆暴露在空气中， 长期受雨水冲刷 ， 宜 选用抗淡水腐蚀性能强和抗碳化性能强的普通硅酸盐水泥。 同 时打底和勾缝使用的水泥需考虑水泥的收缩小和细度 ， 减少由 于水泥硬化产生收缩形成裂缝引起的渗水。 外墙砖应采用瓷质釉面砖或通体砖 ，严格控制外墙砖 吸水率 ， 禁止采用陶质砖作为外墙饰面。 窗框四周防水胶应选用耐侯性强的优质硅酮中性防水 胶。 4 外墙渗漏处理实例 - - 1_ 一 ( 上接 第 7 9页) 测温结果统计 表 1 注： 大气温度 3 C 8 q C ； 混凝土内外最大温差为 1 8 5 C， 符合国 家有关规范标准的要 求。 水管， 利用循环水降低其内部温度。 5 1 测温点布设及测温仪器 按浇筑前后顺序及结构特点在不同区域布置测温点。 在浇 筑较早的地区布点， 可较早地掌握该工程的混凝土温度变化规 律， 并能及时地指挥后续施工和养护工作。 在混凝土浇筑前， 将 下端封闭的测温套管固定在测温点平面位置上， 并在套管的不 同高度放置测量元件。 通过热电转换、 数据采集及处理， 在微机 上监控大体积混凝土的内部温度变化情况， 确保大体积混凝土 施工养护工作 的安全性和有效性 。 5 _ 2混凝土养护、 测温及温控 在混凝土浇筑完毕后的 1 d 2 d ， 由于水化热的作用， 混凝 土处在升温阶段。在初凝阶段， 紧贴混凝土表面覆盖一层塑料 薄膜， 以此来封闭混凝上中多余的拌和水， 实现混凝土的自养 护， 同时上面铺上双层草袋及一层塑料薄膜。覆盖厚度应根据 混凝土测温结果随时调整， 在保证混凝土内外最大温差不超过 2 5的前提下， 尽量减少覆盖厚度， 切实把握好保温与散热的 矛盾关系。根据混凝土测温信息及天气气温变化情况 ， 及时调 整养护条件。注意天气变化， 一旦气温骤变， 应及时、 迅速采取 在某高层住宅楼外墙渗漏处理中，我们采取的内堵外 排法处理突出墙面的水平构件根部渗漏， 取得了成功。 针对大面墙出现的渗漏 ， 我们采取的方法是： 首先采用 苏州产 J s 一 7 0型裂缝修补剂对面砖灰缝进行补缝处理， 该方法 能基本杜绝勾缝砂浆出现的微裂纹引起的渗水。由于该住宅楼 外墙采用的是吸水率大的陶土非釉面砖 ， 为阻断雨水通过面砖 吸水引起渗水， 我们采用在外墙面喷涂苏州产“ 万可涂” 的方 法 ， “ 万可涂” 为一种无机墙面憎水剂， 无色无毒 ， 可形成一层有 效的保护膜， 作为防水层的同时， 可避免水泥石遭受淡水腐蚀。 需提醒技术同行的是 ：外架拆除前 ，由于安全网的遮 挡 ， 很难发现墙面是否渗水， 建议采用直径 2 5的多孔管进行墙 面喷水淋水试验 ， 水压为 自来水常压 ， 持续淋水时间建议保持 在 6 h为宜。 5 结束语 通过对外墙渗漏的原因进行细致分析 ，制定出可行的预 防和解决措施 ，可促进施工企业进一 步加 强工程质量管 理 ， 对 提高住宅工程质量和品质， 减少和逐步消除住宅工程质量通病 的发生， 维护人民群众的合法权益 ， 均具有积极的意义。 _ +0 -+- -一- - 相应措施， 防止混凝土冻害和温度收缩裂缝的产生。 混凝土的中心由于热量聚积， 一般此部位的温度最高。混 凝土表面散热快， 温度最低。因此， 本项目共有 1 1 个大体积混 凝土基础梁， 每个基础梁设置一处测温点， 每个测温点在竖向 测试 3个厚度处的温度 ， 即混凝土基础梁上表面、 混凝土中心 ( 1 2 厚度处) 、 距混凝土底面 2 0 c m厚度处 的温度 。混凝土 内部 温度变化比较缓慢， 升温最快达 5 h ， 降温更慢， 降温最快 4 C d一 5 d 。在混凝土内部升温阶段每 2 h测报一次温度 ， 恒温 阶段每 4 h测报一次温度， 降温阶段每 6 h 测报一次温度。 5 3测温结果统计( 见表 1 ) 实践证明， 该工程大体积混凝土基础梁施工所采取的各种 措施 是 有 效 的 。 采用计算机温控系统能及时、 准确地监控混凝土内部温 度变化情况， 有利于调整混凝土养护方案， 使混凝土在较小的 温差下儇 大 1 8 5 ) 散热降温， 满足国家有关规范标准的要求。 该工程各测点升、 降温变化均匀， 经检查未出现温度裂缝， 整个 大体积混凝土基础梁质量优良。 施工中采用混凝土表面覆盖塑料薄膜与草袋相结合的 保温措施及控制入模温度， 防止了过大温差的产生。 施工采用掺和料， 如粉煤灰 、 膨胀剂 U E A等， 有效地推 迟了水化温升峰值的出现， 这对于保证混凝土的质量及控制温 度裂缝是有利的， 成为大体积混凝土冬季施工时控制裂缝产生 的主要措施。 参考文献 【 1 】 张瑞文 高层建筑基础筏板大体积混凝土施工裂缝控制 J 】 科技资 讯 ， 2 0 1 0 ( 2 8 ) 【 2 】 迟培云，杨旭，李金波 大体积混凝土的冬季冷法施工技术 低温建 筑技术， 2 0 0 0 ( 3 ) 3 黄晓燕 大体积混凝土基础施工的质量监控 J J 科 技与生活 ， 2 0 1 0 ( 9 ) 【 4 】 朱伯芳 大体积混凝土温度应力与温度控制 M 】 北京： 中国电力出 版社 ， 1 9 9 9 5 刘广春 大体积混凝土冬期施工【 J J _吉林水利 ， 2 0 0 8 ( 8 ) 虽