谈大体积混凝土浇筑技术

2014-03-20解丽英

河南建材 2014年2期

关键词：温差降温粉煤灰

解丽英

石家庄中南房管所（050000）

谈大体积混凝土浇筑技术

解丽英

石家庄中南房管所（050000）

这里对大体积混凝土施工中的主要技术难点进行了阐述，提出了混凝土配合比设计、测温养护的一些可供借鉴的方法。

浇筑方案；降温；养护

大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面裂缝的产生。造成大体积混凝土开裂的主要原因是干燥收缩和降温收缩。处于完全自由状态下的混凝土，出现再大的均匀收缩，也不会在内部产生拉应力。当混凝土处在地基等约束条件下时，内部就会产生拉应力，当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。值得注意的是早期潮湿养护对混凝土的后期收缩并无明显影响，大体积混凝土的保湿养护只是为了推迟干缩的发生，有利于表层混凝土强度的增长，以及发挥微膨胀剂的补偿收缩作用。为尽量发挥混凝土松弛对应力的抵消作用，同时避免在混凝土硬化初期骤然产生过大的应力，应该减慢降温速度。一般规定，混凝土内外温差不大于25℃，降温速度不大于1.50℃/d。

1 混凝土配合比设计

对配合比设计的主要要求是：既要保证设计强度，又要大幅度降低水化热；既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性，又要降低水泥和水的用量。

1）选用水化热低的32.5 MPa矿渣水泥，水泥用量仅为340 kg/m3。

2）大掺量I级粉煤灰（国外高达30%）。掺量高达100 kg/m3，占水泥用量的29%，占胶凝材料总量的21%。在大体积混凝土中掺粉煤灰是增加可泵性、节约水泥的常用方法。矿渣水泥本身就掺有20%～70%活性或惰性掺合料，再在矿渣水泥中掺入近30%的粉煤灰，而且要配制大坍落度的C40混凝土，非常少见。这个掺量已接近GBJ 146-9。《粉煤灰混凝土应用技术规范》规定的上限。

2 混凝土的浇筑方案选用

全面分层，采取二次振捣方案，就是当下层混凝土接近初凝时再进行一次振捣，使混凝土又恢复和易性。这样，当下层混凝土一直浇完42 m后，再浇上层，不致出现初凝现象。混凝土初凝以后，不允许受到振动。混凝土尚未初凝（刚接近初凝再进行一次振捣，称二次振捣），这在技术上是允许的。二次振捣可克服一次振捣的水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔，亦可克服一次振捣后混凝土下沉与钢筋脱离,从而提高混凝土与钢筋的握裹力，提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。此方案虽然技术上可行，且有利于保证混凝土质量，但需要增加人力和振动设备，是否采用应做技术经济比较。

3 预测温度、设计养护方案

在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下，大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。降温值=浇筑温度+水化热温升值－环境温度。为了防止大体积混凝土裂缝的产生，通过计算预测了混凝土的浇筑温度、混凝土温升值可能产生的应力,并据此制定了降低浇筑温度控制温升值的措施，预先制定减缓降温速率的方案和一旦出现意外情况的应急措施。

3.1 计算混凝土内最大温升

据资料介绍，有三种计算公式，其一为理论公式：

另一个为经验公式：

当混凝土厚度超过3 m时，计算值与实测值偏差过大。建议把上述经验公式改为：

公式（1）可计算各个龄期混凝土中心温升，从而计算每个温度区段内产生的应力，还可找出达到温升峰值的龄期,从而推定采取养护措施的时间。但在介绍该公式的资料中并没有详细说明其适用范围。公式（2）计算较简便，在该工程中计算值较实测值偏差较小，但无法据此计算应力，也找不出升温峰值出现的时间。三个公式，三种结果。在考虑施工、养护方案时，均按最不利的情况考虑，以求稳妥。

3．2 确定保温材料的厚度，预测混凝土表面温度

一般规定：混凝土内表温差T1-T2≤25℃，对于较厚的混凝土此温差值可适当放宽。由此可见，即使在炎热的夏季,大体积混凝土在降温阶段要“保温”养护。两种养护方案可供施工时选择：一种是盖一层塑料薄膜和一层3 cm厚的防水岩棉被;另一种是蓄水2～12 cm养护，深度随当时混凝土内外温差增减。后者的优点是保温性能较好，可缩小混凝土内表温差，减慢降温速度，从而有利于混凝土抗裂,缺点是可能因降温速度过慢而延长养护时间，但如遇环境温度骤降造成混凝土内表温差过大时，较难采取临时加强保温的措施。在实际施工中采用了第一种养护方案，养护效果很好。塑料薄膜很有效地保证了混凝土表面的潮湿，既保证了表层混凝土的强度增长，又使前3周的降温阶段不致出现干燥收缩，还保证了微膨胀剂充分发挥补偿收缩的作用。