2K320102大體積混凝土澆築施工質量檢查與驗收
本條以城市橋梁工程為主簡要介紹市政公用工程大體積 混凝土澆築質量控制措施,重點是防止裂縫。
▼大體積混凝土
(一)裂縫分類(2014年案例考點)
大體積混凝土出現的裂縫按深度不同,分為
①表面裂縫、
②深層裂縫和
③貫穿裂縫三種(2014年案例一考點):
▼溫度裂縫發展過程三種形式
(1)表面裂縫主要是溫度裂縫,一般危害性較小,但影響外觀質量。
▼表面裂縫
(2)深層裂縫部分地切斷了結構斷面,對結構耐久性産生一定危害。
▼深層裂縫
(3)是由混凝土表面裂縫發展為深層裂縫,最終形成貫穿裂縫,切斷了結構的斷面,可能破壞結構的整體性和穩定性,其危害性是較嚴重的。
▼貫穿裂縫
▼表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫示意圖
■(2016 年一級單選 20)
大體積混凝土出現裂縫接深度不同分為表面裂縫,深度裂縫和( )。
A.收縮裂縫
B.貫穿裂縫
C.應力裂縫
D.結構裂縫
··········
··········
··········
··········
答案:(B)
■(2017 年二級單選 15)
裂縫對混凝土結構的危害性由大到小的排列順序是( )。
A.貫穿裂縫、深層裂縫、表面裂縫
B.深層裂縫、表面裂縫、貫穿裂縫
C.貫穿裂縫、表面裂縫、深層裂縫
D.深層裂縫、貫穿裂縫、表面裂縫
··········
··········
··········
··········
答案:(A)
(二)裂縫發生原因(速記:你内外受限)
A:水泥水化熱影響(花)
水泥在水化過程中産生了大量的熱量,因而使混凝土内部的溫度升高,當混凝土内部與表面溫差過大時,就會産生溫度應力和溫度變形。溫度應力與溫差成正比,溫差越大,溫度應力就越大,當溫度應力超過混凝土内外的約束力時,就會産生裂縫。混凝土内部的溫度與混凝土的厚度及水泥用量有關,混凝土越厚,水泥用量越大,内部溫度越高。
B:内外約束條件的影響(束)
混凝土在早期溫度上升時,産生的膨脹受到約束而形成壓應力。當溫度下降,則産生較大的拉應力。另外,混凝土内部由于水泥的水化熱而形成中心溫度高,熱膨脹大,因而在中心區産生壓應力,在表面産生拉應力。若拉應力超過混凝土的抗拉強度,混凝土将會産生裂縫。
C:外界氣溫變化的影響(吻)
大體積混凝土在施工階段,常受外界氣溫的影響。混凝土内部溫度是由水泥水化熱引起的①絕熱溫度、②澆築溫度和③散熱溫度三者的疊加。(你也不用去管什麼是絕熱,什麼是散熱,不會考你這些定義,記住墨師兄口訣,記住喬班主喝酒畫面就行)
★墨濕兄口訣:絕交散
▼絕交散(聯想喬班主喝絕交酒)
當氣溫下降,特别是氣溫驟降,會大大增加外層混凝土與混凝土内部的溫度梯度,産生溫差和溫度應力,使混凝土産生裂縫。
▼内外溫度曲線
D:混凝土的收縮變形(索)
混凝土中80%的水分要蒸發,隻有約20%的水分是水泥硬化所必需的。而最初失去的30%自由水分幾乎不引起收縮,随着混凝土的陸續幹燥而使20%的吸附水逸出,就會出現幹燥收縮,而表面幹燥收縮快,中心幹燥收縮慢。由于表面的幹縮受到中心部位混凝土的約束,因而會在表面産生拉應力并導緻裂縫。在設計上,混凝土表層布設抗裂鋼筋網片,可有效地防止混凝土收縮時産生幹裂。
E:混凝土的沉陷裂縫(鮮)
支架、支撐變形下沉會引發結構裂縫,過早拆除模闆支架易使未達到強度的混凝土結構發生裂縫和破損。
(以上詳細的内容理解下就行,主要把幾個大标題記住,當然,墨師兄的口訣也要記住)
墨師兄口訣:一束鮮花來索吻
▼一束鮮花來索吻
(2007 年多選 9)
大體積混凝土在施工階段的混凝土内部 溫度是由( )疊加而成。
A.混凝土澆築溫度
B.散熱溫度
C.混凝土出盤溫度
D.水泥水化熱的絕熱溫度
E.混凝土入模溫度
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答案:(ABD)
口訣:絕交散(有沒有發現口訣在做多選的時候特好用,不容易漏選和錯選,記不起來口訣的時候可以聯想口訣配的畫面圖)
▼絕交散(聯想喬班主喝絕交酒)
■(2007 年一級多選 9)
大體積混凝土在施工階段的混凝土内部溫度 是由( )疊加而成。
A.混凝土澆築溫度
B.散熱溫度
C.混凝土出盤溫度
D.水泥水化熱的絕熱溫度
E.混凝土入模溫度
···········
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···········
···········
答案:ABD
■(2018 年廣東一級單選 8)
過早拆除混凝土模闆,支架或支撐,支 架變形下沉會引發(B)。
A.表面裂縫
B. 結構裂縫
C.深層裂縫
D. 貫穿裂縫
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···········
···········
答案:B
(一) 施工方案的編制應做到科學合理
内容應主要包括:
(這幾句建議大家背下來)
(1)材料要求和配合比設計。
(2)支架模闆及支撐搭設與拆除的穩定性、安全性措施。
(3)混凝土的攪拌、運輸和澆築方案,分層分塊澆搗措施。
▼大體積墩柱分層分塊澆築
(4)溫度控制,包括混凝土的測溫和降溫等措施。
▼溫度測試儀
(5)養護措施。
▼養護
▼養護
(二)控制非沉陷裂縫的預防
防止混凝土非沉陷裂縫的關鍵是混凝土澆築過程中溫度和混凝土内外部溫差控制(溫度控制)。溫度控制就是對混凝土的澆築溫度和混凝土内部的最高溫度進行人為的控制。施工前應進行熱工計算,施工措施應符合國家标準《大體積混凝土施工規範》GB50496—2009的有關規定(注意,實際上,《大體積混凝土施工規範》GB50496—2018已經出來了,相信在新的版本裡面教材會改過來)。
▼夜間施工,減少溫差
(三)質量控制主要措施
1.優化混凝土配合比
(1)大體積混凝土因其水泥水化熱的大量積聚,易使混凝土内外形成較大的溫差, 而産生溫差應力,因此應選用水化熱較低的水泥,以降低水泥水化所産生的熱量,從而控制大體積混凝土的溫度升高。
▼優化配合比
(2)充分利用混凝土的中後期強度,盡可能降低水泥用量。
(3)嚴格控制集料的級配及其含泥量。如果含泥量大的話,不僅會增加混凝土的收縮,而且會引起混凝土抗拉強度的降低,對混凝土抗裂不利。
(4)選用合适的緩凝、減水等外加劑,以改善混凝土的性能。加人外加劑後,可延 長混凝土的凝結時間。
▼減水劑
(5)控制好混凝土坍落度,不宜過大,一般在120±20mm即可。
▼控制好坍落度
2.澆築與振搗措施
采取分層澆築混凝土,利用澆築面散熱,以大大減少施工中出現裂縫的可能性。選擇澆築方案時,除應滿足每一處混凝土在初凝以前(注意,是前,不是後,初凝後就不好振搗了)就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外, 還應考慮結構大小、鋼筋疏密、預埋管道和地腳螺栓的留設、混凝土供應情況以及水化熱等因素的影響,常采用的方法有以下幾種:
▼三種分層澆築方式
A:全面分層:
即在第一層全面澆築完畢後,再回頭澆築第二層,此時應使第一層混凝土還未初凝,如此逐層連續澆築,直至完工為止,分層厚度宜為1.5~2.0m。采用這種方案時,結構的平面尺寸不宜太大,且施工時從短邊開始,沿長邊推進比較合适。必要時可分成兩段,從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆築。
▼全面分層
B:分段分層:
混凝土澆築時,先從底層開始,澆築至一定距離後澆築第二層,如此依次向前澆築其他各層。由于總的層數較多,所以澆築到頂後,第一層末端的混凝土還未初凝,又可以從第二段依次分層澆築。這種方案适用于單位時間内要求供應的混凝土較少,結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程。當截面面積在200m²以内時分段不宜大于2段,在300m²以内時不宜大于3段,每段面積不得小于50m²。
C:斜面分層:
要求斜面的坡度不大于1/3,适用于結構的長度大大超過厚度3倍的情況。混凝土從澆築層下端開始,逐漸上移。混凝土的振搗也要适應斜面分層澆築工藝,一般在每個斜面層的上、下各布置一道振動器。上面的一道布置在混凝土卸料處,保證上部混凝土的搗實。下面一道振動器布置在近坡腳處,确保下部混凝土密實。随着混凝土澆築的向前推進,振動器也相應跟上。
▼加強振搗
▼振搗位置
★總結:
1)全面水平分層——面積小而厚度大時;
2)斜面分層——面積大但為長條形時;斜面坡度為1:3
3)分段分層——面積大但厚度小時。
3.養護措施
大體積混凝土養護的關鍵是保持适宜的溫度和濕度,以便控制混凝土内外溫差,在促進混凝土強度正常發展的同時防止混凝土裂縫的産生和發展。大體積混凝土的養護,不僅要滿足強度增長的需要,還應通過溫度控制,防止因溫度變形引起混凝土開裂。
▼溫度和濕度控制
混凝土養護階段的溫度控制措施:
(1) 混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小于 20℃;當結構混凝土具有足夠 的抗裂能力時,不大于 25〜30℃。(與一建書本是有點出入的)
(2)混凝土拆模時,混凝土的表面溫度與中心溫度之間、表面溫度與環境溫度之間的溫差不超過20℃
▼溫度測試儀
(3)采用内部降溫法來降低混凝土内外溫差。内部降溫法是在混凝土内部預埋水管,通人冷卻水,降低混凝土内部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆築完時就開始進行。還有常見的投毛石法(水工構築物采用),也可以有效控制混凝土開裂。
▼預埋水管
(4)保溫法是在結構外露的混凝土表面以及模闆外側覆蓋保溫材料(如草袋、鋸 末、濕砂等),在緩慢散熱的過程中,減少混凝土的内外溫差。根據工程的具體情況,盡可能延長養護時間,拆模後立即回填或再覆蓋保護,同時預防近期驟冷氣候影響,防止混凝土早期和中期裂縫。
▼養護
(5)大體積混凝土濕潤養護時間應符合表1K420102的規定。
▼濕養
本節内容完畢
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