大体积混凝土基础底板施工的裂缝控制
2022-11-04
来源:好走旅游网
维普资讯 http://www.cqvip.com 第28卷第4期 2008年8月 辽宁工业大学学报(自然科学版) Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition) 、,01.28.NO.4 Apr.2008 大体 积混 凝土基础底板施工的裂缝控制 李超 ' 贾艳东 ,王岩松2,瞿 涛 ,张贺 凯4 (1.辽宁工业大学土木建筑工程学院,辽宁锦州 121001:2.中建一局集团建设发展有限公司, 北京100102: 3.辽宁工业大学电子与信息工程学院,辽宁锦州 121001;4.中国民用航空东北地区空中交通管理局, 辽宁沈阳110043) 摘要:针对基础工程结构设计特点,以某基础工程大体积混凝土的施工实例,介绍了大体积混凝土的原材 料选择、配合比设计、浇注工艺、养护测温及温度控制技术,并给出了完整的温差和温度应力的理论计算数据。 由于采取了综合技术措施,该基础工程大体积混凝土施工时不留置任何后浇带或施工缝,一次性连续浇捣成型。 经观察,未发现任何有害裂缝,混凝土质量优良,确保了工程质量。 关键词:大体积混凝土;筏式基础:配合比;温度测控 中图分类号:TU74 文献标识码:B 文章编号:1674.3261(2008)04—0239.03 Crack Control in Construction of Mass Concrete Foundation Slab LI Chao ,JIA Yan.dong , NG Yan—song ,QU Tao ,ZHANG He.kai4 (1.Civil Engineering&Architecture College,Liaoning University ofTechnology,Jinzhou 121001.China; 2.China Construction First Division Group Construction&Development Co.,Ltd,Beijing 100102,China; 3 Electron&Information Engineering College,Liaoning University ofTechnology.Jinzhou 121001。China; 4.Northeast ATMB of CAAC,Shenyang 1 10043,China) Key words:mass concrete;raft foundation;mixture ratio;temperature measure and control Abstract:According・to the features in foundation structure design and incorporating with the practice for a construction of mass concrete foundation structure,mass concrete material selection, mixture ratio design,pouring technology, concrete curing,temperature measure and control technology were presented.The entire temperature difference and temperature stress theoretical calculation data were also proposed.Because comprehensive technology measures were taken,the mass concrete of this foundation structure was continuously poured at a time,no later-poured belt or construction joint reserved during concrete placement.By later observation,no harmful crack was found,the concrete quality was ifne,and the project quality was therefore ensured. 某综合楼工程采用筏式基础,基础混凝土设计 的整体性,缩短工期,节约资金,在采取可靠的大 强度等级为C40,抗渗等级为P12,基础厚度1.2~ 体积混凝土裂缝控制技术措施的前提下,经与设计 1.8 m,局部3.0 m,平面尺寸48 mx36 m,属大体 方和业主方协商,一致同意取消后浇带,基础底板 积混凝土施工。原设计要求在基础底板纵横向各设 混凝土一次连续浇捣成型。同时为减少水泥用量, 置l道后浇带,该基础混凝土工程在5月中下旬施 降低水化热温升,充分利用混凝土的后期强度增 工,气温较高。 长,经洽商并征得各方同意后,决定采用60 d龄期 由于混凝土抗渗要求较高,且为保证基础底板 的混凝土强度作为评定标准。 收稿日期:2008—03-27 作者简介:李超(1980一),男,辽宁锦州人,助理工程师,硕士。 维普资讯 http://www.cqvip.com 辽宁工业大学学报(自然科学版) 第28卷 l 原材料选用与配合比设定 大体积混凝土配合比的选材与设定,除达到设 计的强度、抗渗等级外,还应具有抵抗裂缝的功能。 1.1水泥选定 缩拉应力,从而减少混凝土收缩开裂。但掺加UEA 微膨胀剂后,混凝土的坍落度有一定损失,因此须 同时掺加WDN-7高效减水剂,以保证泵送施工要 求的坍落度。 拌合用水采用低温地下水,经检验符合规范 JGJ63—2006Ill规定,出水温度≤2O℃,比自来水温 度低5~6℃,有效地降低了混凝土出机温度。 1.5配合比设定 选用P.O42.5级水泥,其细度适中,水泥熟料 中水化速度最快、水化热量最大的C3A含量在7% 以下。 1.2骨料选定 砂:选用质地坚硬、级配良好的当地产B类低 碱活性天然中、粗砂,含泥量不大于1%,细度模 数2.5~3.2. 石:选用粒径10 ̄32/llln的低碱连续级配机碎 石,空隙率较小,含泥量不大于l%,针状和片状 颗粒含量不大于10%. 按强度_÷抗渗性和耐久性一+低水化热温升和 体积稳定性-+泵送工作性的优先次序经过反复试 配和大量试验,最终确定该工程基础C40(R6o)P1 2 混凝土的配合比如表l所示。 表1基础C40(R60)P12混凝土配合比(kg/m3) 19O 300 708 1018 150 50 9 1.3粉煤灰选定 掺加粉煤灰能相对减少水泥用量从而有效降 低水化热,抑制混凝土温度裂缝的产生。该工程选 用I级磨细粉煤灰。 1.4外加剂选定 复合型微膨胀剂UEA掺入混凝土中,适度膨 注:混凝土坍落度(160" ̄0)mm。水胶比0.38,砂率41%. 2基础大体积混凝土温度裂缝控制 计算 该工程大体积混凝土温度场与温度应力理论 计算【2】各步结果详见表2、表3. 胀后在内约束条件下产生预应力,可抵消一部分收 表2 t龄期大体积混凝土裂缝控制各项计算值 f(d) , 3 6 9 12 15 18 21 24 27 3O ℃) 67.02 57.O7 66.45 56.64 63.97 54.73 6o.26 51.88 52.84 46.17 47.27 41.89 43.56 39.o4 40.47 36.66 37.99 34.76 36.75 33.80 |】(℃) ℃) E n,(xl04N/mm2)(xl0-9l/ram)62.05 0.75 4.47 61.55 1.31 2.54 59.35 1.75 1.90 56.07 2.08 I.60 49.5l 2.33 1.43 44.58 2.53 1.32 41.3O 2.67 1.25 38.57 2.79 1.19 36.38 2.87 1.16 35.28 2.94 1.13 8r J(xlO。)J(℃)1.1 1.1 2.19 2.19 3.24 3.24 4.25 4.25 5.24 5.24 6.20 6.加 7.12 7.12 8.o3 8.03 8.90 8.9o 9.75 9.75 注:t为混凝土的龄期,d| (n为t龄期混凝土中心计算温度。℃; 。为t龄期混凝土表面计算温度,℃; (0为t龄期混凝土内平 均计算温度,℃;臣n为f龄期混凝土计算弹性模量,N/mm2;屈。为t龄期计算地基约束系数,l/mm:钒n为f龄期混凝土计算干缩率; 0为t龄期混凝土计算收缩当量温差-℃. 表3 i区段大体积混凝土裂缝控制各项计算值 注:i为混凝土以3 d为计算时间间隔划分的区段数;△ 为i区段结构计算温差,℃; 为i区段计算平均地基约束系数,妇lill; 为i区段计算平均应力松弛系数; 为i区段计算平均弹性模量,N/mm ;属 为i区段混凝土内计算拉应力,N/mm . 到指定期混凝土内最大拉应力 n =安全系数 —f| [1/(1一 ) 1.21N/mm2 式中: 为大体积混 蒌 系数,应 ≥1.15; 式中: ,为到指定期混凝土内最大拉应力, 为到指定期混凝土抗拉强度设计值,N/mm2. N,mm2:V为泊桑比,取0.15. 基础混凝土强度设计等级改为C40(R60),预 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期 李超等:大体积混凝土基础底板施工的裂缝控制 241 计28 d龄期时强度约为C35混凝土,故按C35混 凝土查表I2】取得抗拉强设计值1.65 N/mm . . K=1.65/1.21=1.36>1.15 抗裂系数K=1.36>1.15,满足抗裂要求。计 算证明,理论上该工程基础大体积混凝土一次连续 浇筑是可行的。 3施工养护阶段裂缝控制技术措施 3.1施工方法 因取消后浇带,该工程基础混凝土采用“平面分 条,斜面分层,并行浇筑,自然流淌,循序渐进, 一次到顶”的斜面分层推移浇筑法。基础1.2~1.8 m 厚底板处混凝土分3层浇筑到顶,斜面每层浇筑厚 度不超过600 mm,坡度保持l,6~1/10,电梯井等 基础较厚处,按每层不超过50o mil1分层连续浇筑。 根据混凝土泵送出料时形成的自然流淌坡度, 沿坡度在每个卸料点范围布设3道振动棒。第1道 布设在混凝土卸料处,负责出管混凝土的振捣,第 2道布设在斜面中部,自然流淌的坡脚处布设第3 道振动棒。每台振动棒均由专人操作,振捣时振动 棒快插慢拔并稍作上下抽动,振捣上层混凝土时, 振捣棒向下插入下层50 mill,以消除上下层间缝。 泵送大体积混凝土在浇筑、振捣过程中所产生 的泌水,必须予以彻底清除,否则将影响工程质量。 浇筑施工过程中,待混凝土大坡面坡脚接近侧模 时,改为从模边下料浇筑,与原斜坡相交,形成一 个积水坑,此时再用软管泵及时抽吸出中间的泌 水,但应注意尽量不要吸入浮浆,否则极易造成抽 水系统的损坏。 大体积混凝土浇筑后上表面的水泥浆较厚,为 了提高混凝土表面的抗裂性能,将预先准备好的 4@100钢丝网片压入混凝土内,标高控制在底板 顶标高下20 mm处,随浇筑进行随行铺放,并用4'8 的弯勾钢筋固定好,表面用木抹子抹平,待混凝土 收水后,再用木抹子来回打抹两遍压实,终凝前还 需再抹压一遍,以期闭合混凝土面层的收缩裂缝。 3.2养护方法 该基础工程大体积混凝土养护阶段的温差降 控采用外层保温保湿法。基础混凝土浇捣后及时覆 盖一层不透水、气的塑料薄膜和两层草垫子进行保 湿和控温养护,养护时间定为30 d,期间根据实测 混凝土内外温差值,通过增掀草垫子的方法对保温 覆盖措施进行及时调整。同时将侧模的拆除时间延 长为20 d,期间指派专人负责对侧模浇水,使模板 始终处于湿润状态,并在模外再包扎一层保温毯进 行带模保温保湿养护。 4 温度测量 大体积混凝土施工过程中还可能存在着很多 不确定性,理论计算很难完全模拟实际情况。因此 还必须要对大体积混凝土温度历程进行实时监控, 以便及时了解混凝土温度场变化情况,采取相应的 温差控制措施。 混凝土环境大气温度采用普通温度计测量,大 体积混凝土内采用预埋测温探头电子测温法,测温 仪器选用JDC一2型建筑电子测温仪。根据“突出重 点,兼顾全面”的平面布置原则,并视底板立面厚 度不同,除在电梯井部位(3.0 ITI板厚)处立面布置 了4个测温探头外,其他部位立面均布置3个测温 探头,项面与底面探头均布置在距混凝土面层100 mm处,中间探头布置在距顶面为0.6h 为该测点 处板厚)位置处,而不是在板厚正中如图1所示, 这是因为板内最高温度往往出现在中间偏下位置, 温降阶段时这一特性尤为明显l引。该基础工程混凝 土内共计预埋测点28个,另设大气测点1个,混 凝土表面测点3个,测点总数为32个。 数据线 图1测温探头立面布置示意图 混凝土浇筑成型后,每2 h测温一次,到降温 过程中温差峰值出现后,改为每4 h测温一次,当 混凝土中心温度低于入模温度后即可停止测温。 该工程实际测温数据显示,基础底板混凝土施 工期间环境温度为20 ̄32℃,混凝土入模温度为 l7~23℃,混凝土中心最高温度为69.3"--'70.4℃, 峰值出现时间为42 h,持续一段时间后开始降温, 表层最高温度为54.8~55.6℃,内外温差最大值为 14.5~14.8℃,表外温差最大值为(下转第277页) 维普资讯 http://www.cqvip.com
第4期 麻博远等:Pt-Ru二元合金催化剂CO“中毒”问题的理论研究 277 1988,39(8):3098—3100. Elcetroana1.Chem,2o02,532(1):57—66. [5]Lee C,Yang w Parr RG Development of the Colle- [11]Huber KP,herzberg G Constants of Diatomic Molceules. Salvetti correl ̄ion-energyformulainto afuncfionfl ofthe Molceulra Spectra and Moleculra Structure vo1.IV[MJ. electron density[J.Phys.J]Rev.B,1980,37(2):785—789. New York:Van Nostrand Reinhold,1979. [6]Thiel PA,Behm RJ,Norton PR,Ertl G The interaction of [12]Gasteiger HA,Markovic NM and Ross PN.H2 and CO CO and Pt(100).II.Energetic and kinetic parameters[J]. electrooxidation on well-characterized Pt,Ru。and Pt.Ru. J.Chem.Phys,1983,78(18):7449—7458. 1.Rotating—disk electrode studies on the pure gases [7]Yeo YY,VaRuone L,King DA.Energetics and kinetics of including temperature effects[J].J.Phys.Chem。1995, CO and NO adsorption on Pt{100):Restructuring and 99(20):8290—8301. lateral interactions[J].J.Chem.Plays,1996,104(21):3810- [13]1wasiat T,Nart FC,Vielstich w Bunsenges Ber.FnR 382l- study of the catalytic activity of a 85:15 Pt-Ru alloy [8]Maritn R。Gardner R,Bradshaw A M.The adsorbate. ofr methanol oxidation[J].Phys.Chem,1990,94(5): induced removal of the Ptf100)surface reconstruction. lO3(卜lO34. Part II:CO[J].Surf.Sci.。1995,342:69—84. [14]Blyholder G Molceulra orbital view of chemisorbed [9]Madey TE.The geometry ofCO on Ru(001):Evidence for carbon monoxide[J].J. Phys.Chem,1964,68(10): bending vibrations in adsorbed molecules[J].Surf.Sci, 2772—2778. 1979,79:575—588. [15]Nelin CJ,Bagus PS,Philpott MR.The nature of the [10]Brankovic SR,Marinkovic NS,Wang JX,Adzic RR. bonding of CN to metals and organic molecules[J].J. Carbon monoxide on bare and Pt.modiifed Ru(101 Chem.Phys,1987,87(4):2170—2176. over-bar 0)and Ru(0001)single crystal elceyrodes[J].J. 责任编校:孙林 (上接第241页) 24.1~24.6℃,均小于预控极限值(25℃),大体积 对不同龄期混凝土表面的严格检查,未出现可见裂 混凝土温差得到了有效控制。 缝,该基础结构工程质量验收评定为优良。 根据该工程的实际测温数据,大体积混凝土内 由此可见,只要尊重大体积混凝土的特性,合 部温升的最高温度出现在了浇筑后的第二天(42 理选材优化混凝土配合比设定,并按照大体积混凝 h),但目前施工手册中的大体积混凝土温度与应力 土施工要求,认真组织施工,作好混凝土的养护工 计算公式和各项参数均是以3 d为一个时间间隔进 作,检测和控制好混凝土的温度,就可以预防有害 行计算的【2J,如按现行公式计算,具体工程中大体 裂缝的发生,取得大体积混凝土连续浇筑的成功。 积混凝土浇注后内部温升的实际最高温度就有可 能无法准确求得。由此可见,如在大体积混凝土浇 参考文献: 筑后温度变化较为剧烈的温升阶段改为以2 d或更 【1】中国建筑科学研究院.JGJ63—2006.混凝土用水标准【M】 短的一个时间间隔来设定计算间隔区段,并相应重 北京:中国建筑工业出版社,2006. 新调整计算公式和参数,则计算结果将一定会更加 【2】《建筑施工手册》编写组.建筑施工手册【M】.第4版.北 符合大体积混凝土温度变化实际情况。 京:中国建筑工业出版社,2003. 5结 论 【3】康庆,戎建勋,周继凯,吴胜兴.温度实时监控技术在 大体积混凝土基础底板工程中的应用【J】.建筑技术, 由于方法科学得当,加上措施有力,施工前期 2005,36(1):45-46. 周密部署,施工过程严格管理,基础拆模后,经过 责任编校:孙林