混凝土澆注後,如氣候炎熱、空氣幹燥,不及時進行養護,混凝土中水分會蒸發過快,形成脫水現象,會使已形成凝膠體的水泥顆粒不能充分水化,不能轉化為穩定的結晶,缺乏足夠的粘結力,從而會在混凝土表面出現片狀或粉狀脫落。因此,混凝土的澆築和養護決定了混凝土工程的質量,值得注意。
「1」混凝土的澆築方法可采用分層連續澆築或推移式連續澆築,澆築不得随意留施工縫,并應符合下列規定:
1.1、混凝土的攤鋪厚度應根據所用振搗器的作用深度及混凝土的和易性确定。當采用泵送混凝土時,混凝土的攤鋪厚度不宜大于600mm;當采用非泵送混凝土時,混凝土的攤鋪厚度不宜大于400mm。
1.2、分層連續澆築或推移式連續澆築,其層間的間隔時間應盡量縮短,必須在前層混凝土初凝之前,将其次層混凝土澆築完畢。層間最長的時間間隔應不大于混凝土的初凝時間,混凝土的初凝時間應通過試驗确定。當層間間隔時間超過混凝土的初凝時間時,層面應按施工縫處理。對于工程量大,澆築面積也大、一次連續澆築層厚度不大(一般不超過3m),且澆築能力不足時的混凝土工程,宜采用推移式連續澆築法。
分層連續澆築法是目前大體積混凝土施工中普遍采用的方法。分層連續澆築一是便于振搗,易保證混凝土的澆築質量;二是可利用混凝土層面散熱,對降低大體積混凝土澆築塊的溫升有利。
「2」采取分層澆築混凝土時,水平施工縫的處理應符合下列規定
2.1、清除澆築表面的浮漿,軟弱混凝土層及松動的石子,并均勻地露出粗骨料。
2.2、在上層混凝土澆築前,應用壓力水沖洗混凝土表面的污物,充分濕潤,但不得有積水。
2.3、對非泵送及低流動度混凝土,在澆築上層混凝土時,應采取接漿措施。
「3」混凝土的拌制,運輸應符合下列規定
3.1、當炎熱季節澆築大體積混凝土時,混凝土攪拌場、站宜對砂、石骨料采取遮陽、降溫措施。
3.2、當采用自備攪拌站時,攪拌站應盡量靠近混凝土澆築地點,以縮短水平運輸距離。
3.3、當采用泵送混凝土時,混凝土的運輸宜采用混凝土攪拌運輸車。混凝土攪拌運輸車的數量應滿足混凝土澆築的要求。
「4」在混凝土澆築過程中,應及時清理混凝土表面的泌水。在大體積混凝土澆築過程中,由于混凝土表面泌水現象普遍存在,為保證混凝土的澆築質量,要及時清除混凝土表面的泌水。因為泵送混凝土的水灰比一般比較大,泌水現象也比較嚴重,不及時清除,将會降低結構的混凝土質量。
「5」在每次澆築完畢後,應及時進行保溫養護,并應符合下列規定:
5.1、保溫養護措施,應使混凝土澆築塊體的内外溫差及降溫速度滿足溫控指标的要求。
5.2、保溫養護的持續時間,應根據溫度應力(包括混凝土收縮産生的應力)加以控制、确定,混凝土的養護時間自混凝土澆注開始計算,使用普通矽酸鹽水泥不少于14d,使用其它水泥不少于21d,炎熱天氣适當延長。養護期内(含撤除保溫層後);混凝土表面應始終保持溫熱潮濕狀态(塑料膜内應有凝結水),對摻有膨脹劑的混凝土尤應富水養護;但氣溫低于5℃時,不得澆水養護。保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行。
保溫養護是大體積混凝土施工的關鍵環節。保溫養護的目的主要是降低大混凝土澆築塊體的内外溫差值以及降低混凝土塊體的降溫速度,充分利用混凝土的抗拉強度,以提高混凝土塊體承受溫度應力時的抗裂能力,達到防止或控制溫度裂縫的目的。同時,在養護過程中保持良好的溫度和防風條件,使混凝土在良好的環境下養護,施工人員應根據事先确定的溫控指标的要求,來确定大體積混凝土澆築後的養護措施。
混凝土澆築後4~6小時内可能在表面上出現塑性裂縫,可采用二次壓光或二次澆灌層處理。塑料薄膜、草袋等可作為保溫材料覆蓋混凝土和模闆,在寒冷季節可搭設擋風保溫棚,覆蓋層的厚度應根據溫控指标的要求計算确定。具有保溫性能良好的材料可以用于混凝土的保溫養護中。
在大體積混凝土施工時,可因地制宜地采用保溫性能好而又便宜的材料用作大體積混凝土的保溫養護中。在大體積混凝土保溫養護過程中,應對混凝土塊體的内外溫差和降溫速度進行監測,根據現場實測結果可随時掌握與溫控施工控制資料有關的資料(内外溫差、最高溫升及降溫速度等),可根據這些實測結果調整保溫養護措施以滿足溫控指标的要求。
在大體積混凝土養護過程中,不得采用強制、不均勻的降溫措施,否則,易使大體積混凝土産生裂縫。大體積混凝土施工時,主要采用鋼模和木模。無論鋼模、木模在模闆拆除後,都應根據大體積混凝土澆築塊體内部實際的溫度場情況,按溫控指标的要求采取必要的保溫措施。對标高位于±0.000以下的部位,應及時回填土;±0.000以上部位應及時加以覆蓋,不宜長期暴露在風吹日曬的環境中。
「6」大體積混凝土“後澆帶”的設計與施工
在現澆整體式鋼筋混凝土結構中,隻在施工期間保留的臨時施工縫,稱為“後澆縫”或“後澆帶”。該施工縫根據具體條件,保留一定時間後,再進行填充封閉,後澆成連續整體的無伸縮縫結構。因為這種縫隻在施工期間存在,所以是一種特殊的施工縫。但是,又因為它的目的是取消結構中的永久變形縫,與結構的溫度收縮應力和差異沉降有關,所以它又是一種設計中的伸縮縫和沉降縫,一種臨時性的變形縫。它既是施工所緻,又是設計所緻。
後澆縫的設計原則分析:許多實際裂縫出現過程,基本上可分為三個活動期。
鋼筋混凝土結構承受的溫差有氣溫、水化熱溫差及生産散發熱溫差,混凝土入倉後,經過2~3天可達最高溫度,最高水化熱引起的溫度比入模溫度約高30~35℃,以後根據不同速度降溫,經10~30天降至周圍氣溫,此間大約還要進行15%~25%的收縮,地基亦可能出現早期的不均勻沉降,有些結構在這期間出現裂縫,對此階段稱為“早期裂縫活動期”。
往後到3~6個月,收縮完成60%~80%,可能出現“中期裂縫”,至一年左右,收縮完成95%,可能出現“後期裂縫”。
因此,結構出現裂縫與降溫和收縮有直接關系。施工一年後,如無外界條件變化,一般結構将處于裂縫“穩定期”,出現裂縫的幾率很小。如上所述,地下或半地下結構經常遭受的最大溫差及沉降等變形作用是在施工期間發生,在這之後的溫差就比較小,隻剩餘一部分收縮。
工程實踐說明,一些現澆混凝土結構出現裂縫大多在“早期裂縫活動期”。特别是施工條件多變,回填不及時,養護較差等情況下,更容易出現“早期裂縫”。結構長度是影響溫度應力的因素之一,并且隻在一定範圍内(結構長度較小)對溫度應力影響較為顯著。
為了削減溫度應力,取消伸縮縫,可把總溫差分為兩部分。在第一部分溫差經曆時間内,把結構分成許多段,每段的長度盡量小一些,并與施工縫結合起來,可有效地減小溫度收縮應力。在施工後期,把這許多段澆築成整體,再繼續承受第二部分溫差和收縮,兩部分的溫差和收縮應力疊加小于混凝土設計抗拉強度,這就是利用“後澆縫”辦法控制裂縫并達到不設置永久伸縮縫目的的原理。可稱為“先放後抗”的原則。設計中當地下地上均為現澆結構時,“後澆帶應貫穿地上、地下結構、遇梁斷梁,遇牆斷牆,遇闆斷闆。必須在設計中标定留縫位置。”後澆縫應盡力設在梁或牆中内力較小位置。
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