混凝土配合比设计及材料的要求大体积混凝土浇筑技术及常见问题处理

河南瀚铭企业资质代办，混凝土配合比设计及材料的要求 大体积混凝土浇筑技术及常见问题处理
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。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂, 是一个值得关注的问题。
一、混凝土配合比设计及材料的要求 大体积混凝土浇筑技术及常见问题处理
对配合比设计的主要要求是: 既要设计强度, 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、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, 降低熟料中 C3A 和 C3S 的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。
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, 我们可以把部分水泥用粉煤灰代替,掺入粉煤灰主要有以下作用:
①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;
②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;
③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, 相应收缩值也减少。
3、骨料
谈粗骨料。要尽量扩大粗骨料的粒径, 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。其次谈细骨料。宜采用级配良好的中砂和中粗砂 ,好用中粗砂 ,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 ,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。
二、混凝土的浇筑方案选用
1、混凝土的拌制
（1）在混凝土拌制过程中 ,要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）要尽量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。混凝土浇注、拆模。
2、混凝土浇注过程质量控制
（1）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, 浇注完毕后, 表面要压实、抹平 ,以防止表面裂缝。另外 ,浇注混凝土要求分层浇注 ,分层流水振捣, 同时要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）浇注时间控制，尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注, 若由于工程需要在夏季施工 ,则尽量避开正午高温时段 ,浇注尽量安排在夜间进行。
（3）混凝土拆模时间控制，混凝土在实际温度养护的条件下 ,强度达到设计强度的 75%以上 ,混凝土中心与表面低温度控制在 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。
三、预测温度、设计养护方案 大体积混凝土浇筑技术及常见问题处理
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、混凝土温升值的可能产生应力 ,并据此制定了降低浇筑温度腔制温升值措施 ,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。
四、确定保温材料的厚度, 预测混凝土表面温度
混凝土浇筑完成后,采取养护,解决办法是在混凝土开始降温时 ,在其表面覆盖保温材料 ,使表层混凝土温度提高 ,达到减小混凝土内表温差的目的。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 ,大体积混凝上在降温阶段要“保温”养护。经过计算, 提出两种养护方案供施工时选择。一种是盖一层塑料薄膜和一层 3cm 厚的防水岩棉被。另一种是蓄水 2cm- 12cm 养护, 深度随当时混凝土内外温差增减。前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, 但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。
五、在本工程施工过程中出现的问题及处理措施
1、孔洞
表现为混凝土结构内部存在着空隙，局部没有混凝土，钢筋局部或全部裸露。产生的原因有：
①在钢筋较密的部位或预留孔洞和预埋件处，混凝土下料被搁住，未振捣就继续浇筑上层混凝土；
②混凝土离析，砂浆分离，石子成堆，严重跑浆，又未进行振捣；
③混凝土一次下料过多、过厚，下料过高，振捣器振动不到，形成松散孔洞；
④混凝土内掉入模具、木块、泥块等杂物，混凝土被卡住。
处理措施如下：
（1）在钢筋密集处及复杂部位，采用细石混凝土浇灌，在模板内充满，认真分层振捣密实，预留孔洞，应两侧同时下料，侧面加开浇灌门，严防漏振、砂石中如有粘土块、模板工具等杂物掉入混凝土内，应及时清除干净。
（2）将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆凿除，用压力水冲洗，湿润后用高强度等级细石混凝土仔细浇灌、捣实。
2．麻面 大体积混凝土浇筑技术及常见问题处理
表现为混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成粗糙面，但无钢筋外露现象。产生的原因有：
①模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理干净，拆模时混凝土表
面被粘坏；
②模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸走，使混凝土失水过多出现麻面；③模板拼缝不严，局部漏浆；
④模板隔离剂涂刷不匀，或局部漏刷或失效，混凝土表面与模板粘结造成表面麻面；
⑤混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点。
处理措施如下：
（1）模板表面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物，浇灌混凝土前，模板应浇水充分湿润，模板缝隙应用油毡纸、腻子等堵严，模板隔离剂应选用长效的，涂刷均匀，不得漏刷；混凝土应分层均匀振捣密实，至排除气泡为止。
（2）表面作粉刷的，可不处理，表面无粉刷的，应在麻面部位浇水充分湿润后，用原混凝土配合比去石子砂浆，将麻面抹平压光。
3、露筋
表现为混凝土内部主筋、负筋或箍筋局部裸露在结构构件表面。
产生的原因有：
①灌注混凝土时，钢筋保护层垫块位移或垫块太少或漏放，致使钢筋紧贴模板外露；
②结构构件截面小，钢筋过密，石子卡在钢筋上，使水泥砂浆不能充满钢筋周围，造成露筋；③混凝土配合比不当，产生离析，靠模板部位缺浆或模板漏浆；
④混凝土保护层太少或保护层处混凝土漏振或振捣不实，或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋，使钢筋位移，造成露筋；
⑤木模板未浇水湿润，吸水粘结或脱模过早，拆模时缺棱、掉角，导致露筋。
处理措施如下： 大体积混凝土浇筑技术及常见问题处理
（1）浇灌混凝土，应钢筋位置和保护层厚度正确，并加强检查，钢筋密集时，应选用适当粒径的石子，混凝土配合比准确和良好的和易性，浇灌高度超过2m，应用串筒或溜槽进行下料，以防止离析；模板应充分湿润并认真堵好缝隙；混凝土振捣严禁撞击钢筋，操作时，避免踩踏钢筋，如有踩弯或脱扣等应及时调整，保护层混凝土的振捣密实，正确掌握脱模时间，防止过早拆模，碰坏棱角。
（2）表面露筋，刷洗净后，在表面抹 1:2 或 1:2.5 水泥砂浆，将露筋部位抹平；露筋较深的凿去薄弱混凝土和凸出颗粒，洗刷干净后，用比原来高的细石混凝土填塞压实。