高温地区C85高强混凝土表面裂缝控制措施.pdf

一 水 利 水电 施 工 2 0 16 第2 期 总 第1 5 5 期 成为裂缝 的起 始位置 。 ( 2 )在上阿特巴拉项 目现场高温季节 ，白天仓号 内 钢筋的温度高达 6 O C以上 ，特别是仓号面层处纵横连接 钢筋及苗子筋上部保护层较薄，此处钢筋温度过高使混 凝土 的绝对 温升提高 ，增加此处干缩裂缝 的产生可能性 。 2 2 2 混凝土 的振捣 工艺 混凝 土的裂缝 也受 振捣 工 艺 的影 响：混 凝 土施 工 缝处振捣 不密实就 容 易在这 些 部位 产生 裂缝 ； 虽然 混 凝土内部大部分气泡在前期振捣中已经排出，但是每层 混凝土浇筑后初凝前仍然会生成一部分小的气泡，这些 气泡需要通过二次复振才能最大限度排 出，从而减少薄 层混凝土裂缝的产生。 2 2 3 堵泵造成 冷缝隙 高强混凝土浇筑中泵管被堵从而造成浇筑中断，形 成冷缝 。造成堵泵的主要原因如下： ( 1 )材料 因素 ： 1 )热带高温地区空气干燥，骨料堆内外含水率变化 快、变化大，容易导致高强混凝土坍落度实际值与设计 值偏差大。混凝土坍落度低于设计值没有可泵性，容易 堵泵 ；混凝土坍落度太大容易产生离析 ，水分在骨料间 流通从 而产生骨料堆积 ，同样能造成堵管。 2 )混凝土细骨料通过 0 3 1 5 mm 筛孔的细砂含量。 当该类细砂含量偏少时，即便混凝土其他技术指标都符 合要求也容易造成堵管。该类细砂在混凝土输送管中有 类似滚珠作用，能减少管壁与混凝土的摩擦，提高流动 性 ，增大黏聚力和保水性 ，增强混凝土的可泵性。 3 )混凝土输送管 内进入的异物尺 寸过大 ，导致 混凝土 封堵 ，通常规定粗骨料最大粒径与管 内径之 比为 d： D C 1 ： 3 。 ( 2 )施工机械 因素 ： 1 )混凝土罐车在拌和楼出机 口装运混凝土前要用水 或者砂浆湿润，避免罐车内壁及未清理干净混凝土吸收 水分降低混凝土坍落度。在热带高温地 区，混凝土罐车 表面需覆盖隔热层，减少运输及施工现场等待过程中混 凝土升温而降低混凝土的坍落度 。 2 )浇筑混凝土前，混凝土泵车及泵管要用砂浆或水 提前湿润。固定式混凝土泵泵管更长，百米或者几百米 的泵 管内壁 、接头 及残 留混凝 土块 吸收管 内混 凝 土 的水 分最终导致混凝土在泵管 内的流动性降低 ，阻力增 大， 而导致堵泵 。 3 )泵车输送管布置。混凝土泵输送管使用 9 O 。 弯头 和 S形弯头比较多时，对混凝土泵 的压力会有极大的消 减，在同等输送距离的情况下，直角弯头的增多将削弱 泵送混凝 土的压力 。 3 减少高强混凝土裂缝的控制措施 3 1 改善高强混凝土 内因的措施 3 1 1 在混凝土 中添加聚 丙烯纤维 提高混凝土本身抗拉强度可解决混凝土裂缝的产生 ， 2 6 而添加聚丙烯纤维是一种常用 的方法。聚丙烯纤维经过 特殊工艺对表面处理 ，在水的浸泡和搅拌机摩擦力的作 用下能充分分 散 到 砂 浆 或者 混 凝 土 中 ，纤 维 乱 向 分 布 、 搭接对混合料形成网络缠绕 ，能起到加强筋的作用。在 混凝土中添加 0 9 1 8 k g m。的聚丙烯纤维能有效降低 裂缝的数量并阻碍裂缝的发展。在上阿特巴拉项 目C 8 5 混凝 土 中添加 了 l k g m3 ，效 果明显 。 3 1 2 降低混凝 土的入仓温度 根据施工现场环境及混凝土温度值 ，确定水平运输 、 垂直运输温度损失值 ，最后确定拌和楼出机 口温度及骨 料的制冷时间。入仓温度在合理的范 围时能降低混凝土 内部的绝对温升值，减少 昆凝土 内外温差达到减少裂缝 产生的效果 。 3 2 防止混凝土输送管堵泵的措施 3 2 1 混凝土 的原 材料及配合 比 ( 1 )粗骨料的最大粒径与输送管径之 比控制在 1：4 以下，随泵送高度的增加，该 比例值应减小 ，同时在混 凝土泵机入口处放置钢格栅以防止超径石块等异物落人。 ( 2 )保证水泥用量和砂率不能太低，增强混凝土和 易性，减小在管道中的摩擦阻力。 ( 3 )保证混凝土坍落度不低于 8 0 mm ( 小于该值，泵 送阻力明显增大，使泵送无法进行) 。在气候炎热地区， 混凝土配合比应考虑坍落度损失值。 ( 4 )在料场加强砂石骨料的喷淋并加大骨料含水率 的测量频率，保证混凝土骨料含水率的稳定。 ( 5 )按照规范 混凝土 泵送施 工技 术规 程 ( J G J T 1 O 一2 O 1 1 ) 中 规 定 通 过 0 3 1 5 mm 筛 孔 的砂 不 应 少 于 1 5 。 3 2 2 机械预湿 润 ( 1 )在混凝土浇筑前用水或者砂浆对混凝土搅拌机、 混凝土罐车、混凝土泵输送管进行充分预湿润。 ( 2 )对混凝土罐车、混凝土泵输送管用隔热材料覆 盖以降低混凝土 的温升 。 通过以上两项措施可降堵泵现象。 3 2 3 泵送管布置 在布置泵车输送管道时尽可能不使用 9 O 。 和 S形弯 管，避免垂直方向布置管道以便充分发挥泵车的输送压 力，降低堵泵率。 3 2 4 缩短混凝土在水平运输及现场等待时间 高强混凝土一般是二期薄层混凝土，仓号方量较小， 因此不需要投入太多混凝土罐车。混凝土的初凝时间是 定值，因此缩短水平运输距离及罐车现场等待时间就可 以更好地保障混凝土在泵车输送管和仓号内的和易性及 可操作性。 3 3 改善混凝土振捣工艺 浇筑时按照规范要求进行振捣，在接触面、钢筋等部 位应充分振捣。初凝前进行二次振捣，最大程度排 出混 凝土内的细小气泡，增强混凝土的密实度，降低裂缝的 产生几率 。 3 4 混凝土施工缝预湿润及面层钢筋进行降温 ( 1 )在浇筑前对混凝土凿毛面及底板施工缝进行充 分湿润 。 ( 2 )白天施工在仓号周围用冷水喷雾进行仓号内降 温、增湿，该措施也能降低钢筋表面的温度。 3 5 降低高强混凝土的干缩率 减少 干缩 裂缝 的措施如下 ： ( 1 )选用抗渗性能好、水化热低、性能稳定的水泥， 如矿渣水泥、火山灰水泥、低热矿渣水泥、中热硅酸盐 水泥及低热微膨胀水泥等。 ( 2 )高强混凝土早期水化放热量较大，降低入仓温 度减少绝对温升来减小干缩裂缝 。 高 温 地 区 C 8 5 高 强 混 凝 土 表 面 裂 缝 控 制 措 施 ( 3 )在浇筑中及初凝后用冷水 喷雾增加仓号周 围的 湿度 ，减少于缩裂缝的产生。 ( 4 )在混凝土抹面后一个月或三个月 内用土工布覆 盖及流动冷水养护，从而降低混凝 土在干缩关键期裂缝 数量 。 4 结束 语 热带高温环境下高强混凝土裂缝数量控制是施工难 点和重点 ，关系到关键部位及整个工程质量的验收、后 期缺陷处理费用等各个方面。因此根据施工现场的实际 情况采取合理措施降低高强度混凝土裂缝数量是顺利履 约、提高工程品质的保证。 ( 上接 第 2 2页) 保浇筑环境温度不低于 5 C；对大仓面采取工程电热毯 加热。 ( 1 )常态混凝土。常态混凝土浇筑时，应采用快铺 料、快振捣、快覆盖的施工方法，缩短混凝土在低温环 境下的暴露时间，混凝土从出料到振捣完毕必须控制在 1 h 之 内 。 ( 2 )碾压混凝土。应合理规划碾压仓 面面积，加快 施工速度，缩短混凝土在低温环境下的暴露时间，碾压 混凝土从出料到碾压完毕需控制在 2 h之内。对于变态混 凝土浇筑区，采用碘钨灯 ( 间距 3 O m)加热保温，确保 混凝土浇筑时环境温度不低于 5 C。 3 3 浇筑后仓面保温 ( 1 )冬季 昆 凝土浇筑完成后，为防止湿养护结冰， 对混凝土停止湿养护。 ( 2 )每层混凝土浇筑结束收仓后，在其表面覆盖一 层土工膜和 5 c m厚聚苯乙烯保温被并压紧。 ( 3 )根据气温，适 当推迟脱模时间，气温骤降期间 不允许拆模。 ( 4 )脱模后直接将其内贴保温材料紧贴混凝土面，对棱 角部位需采取加厚 5 c m以及向四周加宽 2 0 c m的加强措施。 ( 5 )对于钢筋密集区域，大面仍采用 5 c m厚聚苯乙 烯保温被压紧覆盖，其他部位采用棉被封堵以形成密闭 空间，从而达到保温的目的。 3 4 冬歇期混凝土面保温措施 ( 1 )为了做好冬歇期间的保护，在 1 O月下旬入冬前 对死水位以下坝体未超出基坑部分，上游、下游坝面可 采用回填土石渣料覆盖保温。 ( 2 )对于冬歇期越冬层 面保 温： 采用土工膜 + 2 0 c m厚 ( 5 c m 为一层 ，共 4层 )聚苯 乙烯保 温被 覆盖 + 一 层土工膜； 采用工程电热毯+5 m厚聚苯乙烯保温被 覆盖十一层土工膜，同时特别加强对侧面与顶面交接拐 角的保护。次年 3月进入施工期之前，要根据气温变化 和相应的温度监测资料 ，逐步分层揭开保温材料，以逐 步适应外界气候的变化 。 4 保温效 果分 析 西藏果多水电站冬季采取上述保温措施后，取得了 良好的效果： ( 1 )供水、供浆管路未冻结 ； ( 2 )施工机械设备正常运行 ； ( 3 )混凝土面放热系数小于设计要求 达到龄期的 混凝土面放热系数 口4 4 k J ( r n 2h ) ，未满龄期 的混凝土面放热系数 口1 0 8 k J ( m2h) ，混凝 土表面温度达到设计要求指标，有效地减少了混凝土受 冻破坏和裂缝的发生。 5 结束语 西藏果多水电站冬季施工难度主要集中在供水供浆 管路防冻、施工机械设备的正常运行、混凝 土的拌制、 运输、浇筑及浇筑后 的保温 ，如何保证工程施工质量， 同时不影响施工进度是保温措施合理与否的难点和重点， 在西藏果多水电站冬季施工 中结合实际采取的上述措施 有效保证了冬季工程施工质量，促进了施工进度，对类 似工程有一定的借鉴意义。 2 7