大体积混凝土施工关键技术及其有害裂缝的防治.pdf

大体积混凝土施工关键技术及其 有害裂缝的防治 K e y T e c h n o l o g y f o r Ma s s C o n c r e t e C o n s t r u c t i o n a n d i t s Ha r mf u l C r a c k P r e v e n t i o n 陈雪生 上海杰盛建设工程有限公司 上海 2 0 0 0 8 6 摘要：在大体积混凝土浇筑施工中，其胶凝材料释放的 “ 水化热”，与外部大气温度形成极大的 “ 温差应力”，如果 处置不当，就会导致混凝土构件开裂。为防范有害裂缝的发生，结合某工程实例，介绍其施工方案和主要技术措施， 取得了理想的效果，其经验可资借鉴。 关键词：大体积混凝土 水化热 温差应力 裂缝控制 技术措施 中图分类号：T U 7 5 5 7 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 4 - 1 0 0 1 ( 2 0 1 3 ) 0 7 0 6 2 6 0 2 1 工程概况 本文所举工程实例为 “ 上海飘鹰 ( 新港路2 2 3 号 ) 商 办楼”，上部结构为2 4层钢筋混凝土框架剪力墙结构。地 下室2 层 ，地下室基础底板的厚度9 0 0 mm，混凝土面积约 7 3 0 0 m ，整个基础底板的板块由施工缝 ( 伸缩、沉降功能 兼有 ) 分成了3 块 ：第1 块面积约2 8 1 1 m ，第2 块面积约 2 1 9 5 m ，第3 块面积约2 2 7 5 m 。从基础底板厚度和板块 的面积两方面考量 ，本工程 的基础底板混凝土 的浇筑应属 大体积混凝土浇筑的施工范畴 ，故其浇筑施工应按大体积 混凝土浇筑施工的要求组织施工。 2 施工方案 2 1基础底板混凝土的浇筑方案 根据基础底板混凝土的施工缝将整个大底板 分成3个 自然浇筑块 ，由于底板混凝土厚度为9 0 0 mm，混凝土浇筑 采用整体分层连续浇筑 ，将每层浇筑厚度定 为3 0 0 mm，共 为3层。根据浇筑时的环境温度 ，规定上层对下层的浇筑 覆盖时间为1 h 。浇筑施工时正值 当年的1 0 月中旬 ，环境 昼夜平均气温在2 0 。 C 左右。 2 2严格控制混凝土的入模温度 本基础底板混凝土连续浇筑施工时间为2 4 h ，浇筑过 程中施工现场安排专人分别在晨间、 中午、晚间对 混凝 土入模 温度 进行 了测试。浇筑时混凝土入模平均温度为 2 0。 C 作者简介：陈雪生 ( 1 9 5 昏)，男，大专，工程师，副总工程师。 通讯地址：上海市曲阳路4 8 7 弄5 号l 楼 ( 2 0 o o 8 6 )0 收稿日期：2 o i 3 - O 5 - 2 2 6 2 6 f 建 筑 施 工第 3 5 卷第 7 期 2 3 加强对混凝土表面的抹压 当混凝土浇筑到规定标高后 ，施工现场安排专人实施 对混凝土表面的抹压处理。第1 次抹压 ，在混凝土表面有收 水迹象时 ；第2 次抹压则在混凝土初凝前。 3混凝土配合比设计 3 1混凝土的设计要求 混凝土强度等级 ： C 3 0 ，抗渗等级： 。 3 2 混凝土原材料和掺合料的选用 ( a) 水泥品种要求选用低热矿渣硅酸盐水泥 ，并要 求混凝土 “ 拌站”提供3 d 1 7 d 的水泥水化热值 ，根据 “ 拌 站”的资料，所用水泥3 d 的水化热值 为2 3 5 Id l k g ，7 d 的水 化热值为2 6 5 k J k g； ( b) 粗骨料的选用要求，其粒径为5 3 1 5 mm，并应 连续级配，粗骨料其含泥量不应大于1 。 ( C)细骨料的选 用要求 ，细骨料采用中砂 ，砂的含 泥量不得大于3 ，砂率为3 8 ； ( d) 由于基础底板混凝土具有抗渗要求 ，所掺铝酸三 钙含量为水泥含量的8 。 3 3 混凝土水胶比计算 混凝土配制强度按3 8 2 3 MP a 计算，粉煤灰影响系数 ( 粉煤灰掺量2 5 ) 为0 7 0 ，矿渣粉影响系数 ( 矿渣粉掺量 2 0 ) 为0 9 5 ，水泥2 8 d 胶砂抗压强度按5 7 7 5 MP a 、胶凝 材料2 8 d 胶砂抗压强度3 8 4 0 MP a 计算，混凝土水胶比计算 结果为0 4 8 0 5 0 满足大体积混凝土对水胶比限值的规定。 3 4 混凝土拌合用水量的确定 根据混凝土水胶 比为O 4 8 ，粗骨料 ( 碎 石粒径 )为 5 3 1 5 mm，坍落度为7 5 9 0 mm等因素求得混凝土拌合用 誊 蹲 水量 ：1 7 4 k g m 1 7 5 k g m ，满足大体积混凝土对拌合用 水量的控制要求。 3 5每立方米混凝土配合比试配计算结果如下 水泥用量 ：1 9 9 6 5 k g m ；粉煤灰掺量 ：9 O 7 5 k g m ； 矿 渣粉掺量 ：7 2 6 k g m。 ；拌合水用量 ：1 7 4 k g m ；粗骨 料用量：1 3 0 4 k g m ；细骨料用量 ：5 5 8 9 k g m ； 抗渗用 铝酸三钙掺量 ：1 9 9 6 5 X 8 = 1 5 9 7 k g m 。该配合比提供 给商品混凝土厂家作试配依据 ，并要求其做试块。根据商 品混凝土厂家 出具报告数据显示 ，该级配满足设计强度等 级和抗渗等级的要求。 4混凝土热工效应计算 混凝土内的最高温度计算显示 ，当龄期为第六天时 ， 混凝土内的最高温度达到最大值3 8 6 1。 c，以后逐渐衰减。 混凝土内的最高温度的最大值3 8 6 1 。 C 与环境平均温度的温 差小于2 5。 C。 5 混凝土防裂性能判断 ( a) 混凝土抗拉强度标； 隹值 ： k = = 2 o 1 N mm ( 混凝 土强度等级C 3 0) 系数r = O 3 。 混凝土龄期为6 d 时的抗拉强度 ： ( 6)= 2 0 1 ( 1 _ e 。 ) =1 6 8 N mm o ( b) 混凝土抗裂性能判别 ： ， ( 7 =1 1 5 X 0 2 7 = 0 3 1 0 5 N mm A f t k( t)=1 1 1 3 X 1 6 8 =1 9 O N mm ： K o x =1 1 5 X 0 9 8 =1 1 3 N mm I k( t)= 11 1 3 X 1 6 8 =1 9 0 N mm 。 混凝土 自约束拉应力、外约束拉应力均小于混凝土的 抗拉强度。由此可 以判断 ，底板混凝土不会产生有害温度 裂缝。 6 混凝土浇筑施工完毕后的测温和养护 ( a) 在混凝土表面第2 次抹压结束及初凝前覆盖1层 塑料薄膜 ，再覆双层麻包 ；安排专人在早、中、晚3个时 段淋水降温，要求应将覆盖的麻包淋透。实际混凝土的养 护时间为1 4d 。 ( b) 根据 大体积 混凝 土浇筑 后温控要 求设置 测温 孔 ，测温孔采用D 4 8 3 5 的钢管在混凝土浇筑前预埋 ，每 1组测温孔有3根 ：第 1 根测底板底部的温度 ，第2 根测底 板 中部 的温度 ，第3 根测底板上部的温度。测温孔的纵横 间距为3 m。测温孔的设置详见图1 一 图3 ，测温延续时间为 1 4 d ，并要求做好详细测温记录 ( 测温曲线详见图4) 。 7 结语 综上所述 ，本工程基础底板的混凝土浇筑施工 ，由于 图1 底部测温孔示意 图2 上部测温孔示意 5 0 柏 露3 0 赠 2 0 m 图3 中部测温孔示意 量 孽 混凝士龄期，d 图4 大体积混凝土浇筑后 的温测 曲线示意 在技术上严格要求，从而有效地控制 了由于水泥水化热引 起的有害裂缝的形成和开展 ，确保了混凝土的浇筑施工质 量，其经验可供类似工程参考。 1 马江 大体积混凝土防止裂缝( 测温与养护) 的施工方法( 以 商品混凝土为例) J 中国高新技术企业， 2 0 0 7 ( 3 ) ： 1 3 7 1 3 8 2 林慧 大体积混凝土裂缝分析 J 混凝土， 2 0 0 8 ( 4 ) 1 0 2 - 1 0 4 3 】周雅彤 对大体积混凝土施工技术的探讨 J 山西建筑， 2 0 0 8 ( 6 ) ： 1 7 3 1 7 5 4 陈忠， 王洪涛 大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施 J 重庆电子工程职业学院学报，2 0 0 9 ( 2 ) ： 1 1 2 1 1 3 5 蔡利中 浅析大体积混凝土施工技术 J 科技创新导报， 2 0 0 9 ( 1 3 ) ： 53 - 5 6 6 葛国宝， 李博， 宋萌 大体积混凝土施工工艺与质量控制【 J 硅谷， 2 0 O 1 3 ) ： 8 1 - 8 3 【 7 】 贾静 大体积混凝土施工温度应力控制浅析 J 山西建筑， 2 0 1 0 ( 1 6 ) ： 1 0 7 一 l 1 O 8 】邢 小平， 周晓云 建筑工程大体积混凝土裂缝产生的原因及控制 措施 J _ 四川建材， 2 0 1 1 ( 4 ) ： 1 2 3 1 2 4 【 9 吴建都 大体积混凝土施工裂缝防控技术分析【 J 现代物业( 上 旬刊) ， 2 0 1 2 ( 4 ) ：4 8 5 1 【 1 0 】 刘铭 大体积混凝土施工技术措施探析 J 黑龙江科技信息， 2 0 1 2 ( 5 ) ： 2 6 6 2 6 7 2 0 1 3 7 B u i l d in g C 。 n s tr U C t i 。 n l 6 2 7