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經(jīng)驗(yàn)交流:不良地質(zhì)深路塹處理施工技術(shù)(三)

發(fā)布時(shí)間:2010-01-14 共1頁

  3.1.2.2 泵送混凝土施工工藝改進(jìn) 
  a.控制混凝土出機(jī)溫度和澆筑溫度 
  為了降低混凝土的總溫升,減少體積工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差,控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度也是一個(gè)重要措施。 
  對(duì)于出機(jī)溫度和澆筑溫度的控制,世界各國都非常重視,并有較明確的規(guī)定:我國《水工混凝土施工規(guī)范》(SDJ207-82)中規(guī)定:高溫季節(jié)施工時(shí),混凝土最高澆筑溫度,不得超過28℃。為求得統(tǒng)一,《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-92)也規(guī)定了這個(gè)溫度值。日本規(guī)范規(guī)定,暑期混凝土的攪拌溫度為30℃以下,澆筑時(shí)的混凝土溫度應(yīng)低于35℃;對(duì)于體積混凝土的溫度,規(guī)定拌制時(shí)為25℃以下,澆筑時(shí)要在30℃以下。前蘇聯(lián)規(guī)范規(guī)定,暑期施工時(shí),當(dāng)澆筑表面系數(shù)于3的結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r,混凝土拌合物從攪拌站運(yùn)出時(shí)的溫度應(yīng)當(dāng)不超過30~35℃,而對(duì)于表面系數(shù)小于3的體積結(jié)構(gòu),混凝土拌合物溫度應(yīng)盡可能降低,且不超過20℃。美國規(guī)范規(guī)定,在炎熱的氣候條件下,澆筑溫度不得超過32℃。德國規(guī)范規(guī)定,在炎熱氣候時(shí),新拌混凝土溫度,在卸車時(shí)不得超過30℃。 
  為了降低混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度。最有效的方法是降低原料溫度,混凝土中石子比熱較小,但每m3混凝土中石子所占重量最,所以最有效的辦法是降低石子溫度。在氣溫較高時(shí),為了防止太陽直接照射,可以在砂石堆場搭設(shè)簡易遮陽棚,必要時(shí)可向集料噴淋霧狀水,或者在使用前用冷水沖洗集料。國外也有的攪拌混凝土?xí)r加冰塊冷卻。除此之外,攪拌運(yùn)輸車罐體、泵送管道保溫、冷卻也是必要的措施。 
  b.改進(jìn)工藝 
  攪拌工藝 
  采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝,可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上,使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增,從而提高混凝土強(qiáng)度10%或節(jié)約水泥5%,并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。 
  振動(dòng)工藝 
  對(duì)已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng),可排除混凝土因泌水,在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。 
  養(yǎng)護(hù)工藝 
  為了嚴(yán)格控制體積混凝土的內(nèi)外溫差,確保混凝土質(zhì)量,減少裂縫,養(yǎng)護(hù)是一個(gè)十分重要和關(guān)鍵的工序,必須切實(shí)做好。 
  混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。由于散熱時(shí)間延長,混凝土強(qiáng)度和松弛作用得到充分發(fā)揮,使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,防止了貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時(shí)間不 長的混凝土,仍然處于凝結(jié)、硬化過程,水泥水化速度較快,適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。同時(shí)在潮濕條件下,可使水泥的水化充分、完全,從而提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。 
  3.2 沉陷(塑性)收縮裂縫 
  3.2.1 產(chǎn)生的原因和特征 
  在泵送混凝土現(xiàn)澆的各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,特別是板、墻等表面系數(shù)的結(jié)構(gòu)之中,經(jīng)常出現(xiàn)一種早期裂縫。這種裂縫為斷續(xù)的水平裂縫,裂縫中部較寬、兩端較窄、呈梭狀。裂縫經(jīng)常發(fā)生在板結(jié)構(gòu)的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁柱交接處、結(jié)構(gòu)變截面的地方。 
  這種裂縫產(chǎn)生的原因主要是混動(dòng)性過和流動(dòng)性不足以及不均勻,在凝結(jié)硬化前沒有沉實(shí)或者沉實(shí)不夠,當(dāng)混凝土沉陷時(shí)受到鋼筋、模板抑制以及模板移動(dòng)、基礎(chǔ)沉陷所致。裂縫在混凝土澆筑后1~3小時(shí)出現(xiàn),裂縫的深度通常達(dá)到鋼筋上表面。 
  3.2.2 影響因素和防止措施 
  a.要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,在滿足泵送和澆筑要求時(shí),宜盡可能減少坍落度; 
  b.摻加適量、質(zhì)量良好的泵送劑和摻合料,可改善工作性和減少沉陷; 
  c.混凝土攪拌時(shí)間要適當(dāng),時(shí)間過短、過長都會(huì)造成拌合物均勻性變壞而增沉陷; 
  d.混凝土澆筑時(shí),下料不宜太快,防止堆積或振搗不充分; 
  e.混凝土應(yīng)振搗密實(shí),時(shí)間以10~15秒/次為宜,在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗。在混凝土澆筑1~1.5小時(shí)后,混凝土尚未凝結(jié)之前,對(duì)混凝土進(jìn)行兩次振搗,表面要壓實(shí)抹光; 
  f.在炎熱的夏季和風(fēng)天氣,為防止水分激烈蒸發(fā),形成內(nèi)外硬化不均和異常收縮引起裂縫,應(yīng)采取措施緩凝和復(fù)蓋。 
  3.3 干縮裂縫 
  3.3.1 產(chǎn)生的原因和特征 
  干燥收縮的主要原因是水分在硬化后較長時(shí)間產(chǎn)生的水分蒸發(fā)引起的。混凝土的干燥收縮由于集料的干燥收縮很小,因此主要是由于水泥石干燥收縮造成的。水泥石干燥收縮理論有毛細(xì)管張力學(xué)說、表面吸附學(xué)說和夾層水學(xué)說等,不論哪種學(xué)說,都是水分蒸發(fā)引起的。混凝土的水分蒸發(fā)、干燥過程是由外向內(nèi)、由表及里,逐漸發(fā)展的。由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢,產(chǎn)生干燥收縮裂縫多數(shù)在一個(gè)月以上,有時(shí)甚至一年半載,而且裂縫發(fā)生在表層很淺的位置,裂縫細(xì)微,有時(shí)呈平行線狀或網(wǎng)狀,常常不被人們注視。但是應(yīng)當(dāng)特別注意,由于碳化和鋼筋銹蝕的作用,干縮裂縫不僅嚴(yán)重?fù)p害薄壁結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,也會(huì)使體積混凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴(yán)重的裂縫,影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。 
  3.3.2 影響因素和防止措施 
  3.3.2.1 水泥品種 
  一般來說,水泥的需水量越,混凝土的干燥收縮越,不同水泥混凝土的干燥收縮按其小順序排列為:礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。所以,從減少收縮的角度出發(fā),宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。 
  3.3.2.2 水泥用量 
  混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增,但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時(shí),還是盡可能降低水泥用量,因?yàn)楸盟突炷恋乃嘤昧科撸珻20~C60混凝土的水泥用量一般約為350~600kg/m3。 
  3.3.2.3 用水量 
  混凝土的干燥收縮受用水量的影響最,在同一水泥用量條件下,混凝土的干燥收縮和用水量成正比、為直線關(guān)系;當(dāng)水泥用量較高的條件下,混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增。綜合水泥用量和用水量來說,水灰比越,干燥收縮越。 
  沉陷裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過、混凝土過稀、坍落度過,而且水分蒸發(fā)過快、過多造成的。因此嚴(yán)格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。為此,在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下,對(duì)于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。特別值得注意的是,施工混凝土的坍落度(即用水量)絕對(duì)不允許于配合比設(shè)計(jì)給定的坍落度(即用水量)。 
  為了降低用水量,摻加適當(dāng)數(shù)量、減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。 
  3.3.2.4 砂率 
  混凝土的干燥收縮隨著砂率的增而增,但增加的數(shù)值不。泵送混凝土宜加砂率,但不是籠統(tǒng)的和無限的,也應(yīng)在最佳砂率范圍內(nèi),可以通過理論計(jì)算和工程實(shí)踐確定。 
  3.3.2.5 摻合料 
  礦渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤頁巖等粉狀摻合料,摻加到混凝土中,一般都會(huì)增混凝土的干燥收縮值。但是質(zhì)量良好、含有量球形顆粒的一級(jí)粉煤灰,由于內(nèi)比表面積小、需水量少,故能降低混凝土干燥收縮值。 
  3.3.2.6 化學(xué)外加劑 
  摻加減水劑、泵送劑,特別是同時(shí)摻加粉煤灰的雙摻技術(shù)不會(huì)增干燥收縮,但是對(duì)于某些減水劑、泵送劑,尤其是具有引氣作用時(shí),有增混凝土干燥收縮的趨勢。因此在選用外加劑時(shí),必須選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。 
  3.3.2.7 膨脹劑 
  在地下室和防水工程中,混凝土中加摻加膨脹劑,摻加適量的膨脹劑可以起到收縮補(bǔ)償作用,有利于防止裂縫。但是使用混凝土膨脹劑,一定要嚴(yán)格控制摻量和保證混凝土有足夠強(qiáng)度,否則會(huì)使混凝土腫脹和開裂。 
  3.3.2.8 養(yǎng)護(hù)時(shí)間和方法 
  混凝土澆筑面受到風(fēng)吹日曬,表面干燥過快,產(chǎn)生較的收縮,受到內(nèi)部混凝土的約束,在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。如果混凝土終凝之前進(jìn)行早期保溫、保溫養(yǎng)護(hù),對(duì)減少干燥收縮有一定作用。 
  綜上所述,泵送商品混凝土,特別是在高強(qiáng)度、流動(dòng)性條件下,由于水泥用量多,單位用水量,砂率高和摻化學(xué)外加劑,使混凝土干燥收縮,產(chǎn)生裂縫的潛在危險(xiǎn),對(duì)此必須引起足夠重視。為此要按施工要求選擇較低的坍落度,在滿足流動(dòng)性和泵送性的條件下,使單位用水量降低到170kg/m3以下,在滿足強(qiáng)度條件下,盡可能降低水泥用量。同時(shí),應(yīng)選用對(duì)混凝土干燥收縮影響小的泵送劑。必要時(shí)摻加適量膨脹劑。在施工中采用二次振搗,加強(qiáng)抹面和濕養(yǎng)護(hù)也是必不可少的技術(shù)措施。 

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