巴黎都市维莱特宫6#、7#楼地下室大体积基础浇捣
方案
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巴黎都市维莱特宫6#、7#楼
基础大体积砼
施工技术措施
一、工程概况
2维莱特宫6#、7#楼为框架核心筒结构,建筑总面积为40259,m基础采用筏板无梁式基础,基础平面面积约1900?,基础板厚为1700mm,局部厚度2300mm、2700mm等,最大断面尺寸为4000mm,根据彭尚银、杨南方主编的建筑工程施工质量问答丛
书
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《混凝土结构工程施工质量问答》中大体积砼的定义:混凝土结构实体最小尺寸大于等于1米,或预计会因为水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。本工程基础砼属于大体积砼,浇捣和养护都必须采取一定的技术措施,以防止内外温差或应力收缩产生的结构裂缝。 二、方案编制参考依据
[1] 龚召熊:水工混凝土的温控与防裂. 1999 [2] 戴镇潮:大体积混凝土的防裂 2001 [3] 覃维祖:混凝土的收缩、开裂及其评价与防治 2001 [4] 迟陪云:大体积混凝土开裂的起因及防裂措施 2001 [5] 段 峥:现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治 2003 [6] 尤启俊:外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响 2004
三、大体积砼裂缝产生原因分析及预防措施
1. 大体积混凝土裂缝形成的原因
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大体积砼裂缝产生的主要原因:温度应力和混凝土收缩。
温度裂缝的产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土
表
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面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。
大体积砼收缩裂缝主要有干燥收缩和塑性收缩两种。混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。塑性收缩主要是由于水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。
2、防止裂缝产生采取的措施
由以上分析,为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施包括:优选原材料、降低砼的浇灌入模温度、合理的施工方法。
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2.1 优选原材料
2.1.1 水泥
由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和 C3S的含量。本基础砼原料水泥采用低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g,21 J/g,7d和20d均增加4 J/g,12 J/g。
2.1.2 掺加粉煤灰
为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们采取把部分水泥用粉煤灰代替,掺入粉煤灰主要有以下作用:?由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%,60%,三氧化二铝含量17%,35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;?由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;?同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相应
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收缩值也减少。
2.1.3 骨料
(1)粗骨料
粗骨料采用20-40的碎石,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。
(2)细骨料
细骨料采用级配良好的中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料用干净的中粗沙。
2.1.4 加外加剂
(1)、减水剂
减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。
(2)、缓凝剂
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大,所以等放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小裂缝出现的机率,二是改善和易性,减少运输过程中的塌落度损失。
(3)、掺UEA微膨胀剂
在混凝土中掺加水泥用量10%的UEA混凝土微膨胀剂,配制微膨胀
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补偿收缩砼,以抵消或部分抵消混凝土后期由于干缩和降温引起的混凝土收缩,避免或减轻砼开裂的可能性。
说明:具体的施工砼级配单由具有资质的试验室给定。 3.2降低砼的浇灌入模温度
(1)选择较低温度季节浇筑混凝土,降低砼拌和物的温度。 (2)采取薄层浇筑,每层厚200mm-300mm,减缓浇筑速度,利用浇筑面散热。
3.3 采用合理的施工方法
3.3.1 混凝土的拌制
(1)在混凝土拌制过程中,严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。
(2)降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6?左右。
3.3.2 混凝土浇筑、拆模
(1)混凝土浇筑过程质量控制
浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇筑完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土
要求
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分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。 (2)混凝土拆模时间控制
混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
强度的75%以
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上,混凝土中心与表面最低温度控制在25?以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9?以上允许拆模。为了更好的控制砼的内外温差,浇筑砼前在基础四周及电梯井位置设温度测量孔共12个,具体位置见附图。
3.3.3 做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护,防止表面降温过大 ,引起裂缝。本工程基础砼浇筑完毕后,在表面覆盖塑料薄膜或麻袋。另外,当日平均气温在2,3d内连续下降不小于6,8?时,28d龄期内混凝土表面进行表面保护。
3.2.4 养护
混凝土浇注完毕后,及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。本基础砼在浇注完毕后12,18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d。
备注:因本工程基础厚度超过1米以上,但表面面积不大,故本工程不考虑温度释放孔来降低温度的措施。
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