大体积钢纤维混凝土裂缝控制施工工法

江西***建设集团公司大体积钢纤维混凝土裂缝控制工法二00八年七月十八日1、前言随着国民经济的发展，大型现代化的技术设施或构筑物不断增多，而大体积混凝土是构成其主体的重要组成部分。由于大体积混凝土体积厚大，水泥水化时所产生的大量热量造成混凝土内部温度较高，易造成较大的内外温差；又由于混凝土的抗拉强度低，弹性模量小，致使混凝土开裂，影响工程质量。因此如何分析鉴定裂缝的产生和发展并有效地进行裂缝的控制处理，对保证混凝土结构的整体性和正常使用有重大意义。我公司采用混凝土中掺入钢纤维和膨胀剂及一系列温度计算、测试、养护等“综合温控”施工技术，在大体积混凝土施工中取得良好效果，较好地避免了裂缝的产生，抗渗性好。近几年来，我公司在江西医学院γ射线机房、南丰中心医院γ射线防辐射混凝土机房，大体积裂缝控制施工取得很好的效果及成熟的经验。现整理成一套行之有效的大体积混凝土裂缝控制工法。殊2锦、长工法特迫点杠板2.1加利搬用钢纤维匪优良的抗拉、绸抗弯、抗剪、狱阻裂、耐疲劳重、高韧性等性饱能好和膨胀造剂欢“泽补偿收第缩往”粱及炭一系列温度计岭算、测试、养鲜护寒等网“喝综合温构控葬”抛施工技术卖，搁来控制混凝土象结构裂缝的产饿生，并鸣有利于提高结捆构的整体性、渴抗渗性、同时宣提高了结构的绍抗震能力澡。松2.抹2至该级大体积混凝土季的施工工艺，基减少了施工工遭序之间的交叉押，大坛大影减少了水泥用饿量，岩节约了材料；忠并大幅度降低重了坑混凝土中心温悦度，可以不用堂预埋昆冷却糊水管，中减少某了施工段工咽序，加快了施哲工进度，节约胆成本，软获得较好的技夺术经济效果忘。翁颂3堆、石使用范喝围炎天工业与民用建搜筑中超长、超公厚（目前最大蜓厚度达联6.5M载干）现浇钢筋混诸凝土结构，如贩连续性基础底欺板、箱型基础勺、设备基础、赤防辐射墙等需轨要裂缝控制的潜钢筋混凝土工使程。志4构、工艺原开理佛张4.1扇从原材料及配咐合比的四优化兴上使混凝土产下生的水化热减吓少每，中心温度降酸低缴；挽猫4.2旁采用恭膨胀剂膨胀能保补偿收缩研；宵4.3阳掺加浩钢纤维增强混赶凝土的极限抗案拉性能，协增强玉混凝土覆的延性，已可以进一步欺抵抗混凝土的洗开裂忙，同时增加混伏凝土的抗震伪性能绍；陆4.4辩加强养护，控挥制混凝土图的纱内外温差宜，够控制城温度封梯介度炸的昼变化昏。外5该、施工工恩艺糊坝5督.评1珍裂缝控制措患施暂湖代5致.崭1或.许1侵原材料的选用伶。讨1槽、叫水泥：大体积樱混凝土施工应汇采用低热水泥枣。工2沾、稀念细骨料：中粗欲砂，含泥泛量启<2秤%惯。细度模数刊宜攻2.5~2.智8趋。应有良好的惯连续级配。云3览、颠粗骨料叔：剂5~堆25MM阵石子，减少混友凝土收缩。含岩泥宝量约<1灭%扔，符合筛分曲县线要求。骨料惑中针状和片畏状碎<15话%招（重量比）。写空隙率宜炉为童40绍%太左右。应有良圈好的连续级配协。源4朴、指外加剂：大体恼积混凝土施工氏所用外加剂与恨普通混凝土有敏所不同。逗应选缓凝型高丸效减水剂。陡缓凝作用：在泻大体积混凝土霸中，水泥水化黑放出的热量不膛易消散，容易户造成较大的内呢外温差，引起康混凝土开裂，拐外加剂的缓凝扶作用可使水泥棋水化放热速率天减慢，纲有利于热量消号散，使混凝土抛内部升温降低冠，这样可以避胜免产生温度裂床缝剪。高效减水作熊用：高效减水轮作用能大幅度孟减少混凝土拌露合用水泥。在祝水灰比估保持基本不变亭的情况下，可卡大幅度减少混胶凝土炮中迅水泥用量，降吨低水泥水化热婶。床沾同时高效减水惹剂应具有副较沫低的收缩率。盖5范、模膨胀剂：当膨蒜胀剂加入普通豪水泥和水拌合邪后，水化反应泛形成膨胀性水握化物钙矾石装（题C接3A双·3CaSO亡4·32H2译O酸）泼膨胀源。当混暴凝土膨胀时钢期筋产生拉应力与，与此同时也柿就在混凝土中盖产生了相应的扎压应力。一般果来说，在钢筋板混凝土结构中照建础立误0.2-0.药7MP险a乡预压应力，这岔就相当于提高喷了混凝土的早照期抗拉强度，水同时推迟了混磨凝土收缩的产秃生过程，抗拉匆强度在此期间梦得到较大的增虾长，当混凝土献开始收缩时，亭其抗拉强度已军增长到足以抵杆抗收缩产生的泊拉应力，从而月防止和大大减估轻混凝土的收阵缩开裂，达到哪抗裂防渗的目头的。铲膨胀剂要求低贪碱高膨胀效能钱。漫14递d垄混凝土膨胀率必不小色于渐2.0×10名-4盾。辛6巩、躺钢纤维：败钢纤维混凝土额是在普通混凝瑞土中随机掺入咸乱向分布的钢营纤维所形成的下一种新型的多处项复合材料。牵掺入钢纤维哀后法,冠混凝土的抗裂永性能得到明显述改拾善俗,苍概有较好的阻裂粘作鼻用缺,壳扩当裂缝尖端与基钢纤维相遇栋时宁,袭输因裂缝无法直掀接通过而偏转驴了方树向焰,硬保缓冲了裂缝尖遮端处的应力集粗中程爹度赚,屠芹阻止了裂缝的太扩展。钢纤维农混凝土的裂纹滚扩展过程大致细是扫:演柏随着荷载的增换加定,夸而当裂缝扩展通借过或改变方向抽绕过纤维增强去效应区倦时意,头顿裂缝将受到纤搅维的阻挡而缓攻慢发展或改变裳方向绕过纤维牙而在另一个较完易通过的区内钓通撤过剃,响匪然后又被其他慕纤维阻挡。同蒙时衰,岩品开裂区的纤维巴提供拉拔阻瓣力芦,矛苍阻止裂纹张开间。由于纤维的劳乱向分者布候,溪器使这种阻裂也球是乱向泪的咏,邻击这样就增加了疏裂纹开裂路径晓的曲折佣性灿,两沙使钢纤维混凝夫土材料在荷载录作用下表现为女裂纹缓慢地增宽长泊,杀落呈现迅出表“记塑策性元”描特征。鉴于钢构纤维的阻裂作接用粒,晨塘使钢纤维混凝尺土在破坏之前茫有较大范围的巡缓慢稳定裂缝方扩展。躺如果微裂缝的节长度大于纤维允间盗距相,闭脑钢纤维将跨越西裂缝起到传递放荷载的桥梁作目用怀,州励约束裂缝的进标一步扩处展视;诵敏如果微裂缝的跳长度小于纤维蛇间龄距排,碌赠纤维将迫使其找改变延伸方向玉或跨越纤维生午成更微细的裂盗缝刮场甘,遍竹显著增大了微栽裂缝扩展的能纪量消耗。钢纤誉维混凝土在受弯荷厦(戒拉、慰弯双)蛋初厘期煌,乏河水泥基料与纤距维共同承受外呜力粉,贱伯当混凝土开裂绩后售,钳瓶横跨裂缝的纤小维成为外力的碑主要承受者。校钢纤维的掺嫂入慧,陕里显著地提高了肥混凝土的抗拉顾强度及由主拉社应力控制的抗亚弯强度、抗剪梳强度。钢纤维酱混凝土较好的钩韧性及控制裂主缝的能桥力球,鸡玻弥补了混凝土响的不肾足路,诱成为混凝土良荒好的改性材料释，尤其是可以乒提高混凝土的缸抗震性能。坝因此钢纤维混产凝土织克服了混凝土重抗拉强度低、忙极限延伸率小铅、性脆等缺点惕，触具有菜优良的抗拉、置抗弯、抗剪、荒阻裂、耐疲劳北、高韧性等性喘能。养钢纤维的掺入俩量按体积一般贪为庭l子－真2密%拳，而按重量计浮每立方米混凝井土中纠掺根7梦0渴－饼100K浴g菊左右钢纤维，平钢纤维的长度级宜壤为真2恼5并－滔60m鹊m萄，直径风为絮0.2轮5前－勤1.25m愉m屈，长度与直径狼的最佳比值甘为您5景0慕－虹70钱0搞。宁钢纤维抗拉强励度不小于剥380维MPa,碑采应使用经过防潮锈处理且具有挪锚固端的钢纤房维刮；宴岗钢纤维长度应江与混凝土粗集勿料最大公称粒逐径相匹配。绿掺钢纤维混凝衫土的特性誉钢纤维混凝土吉的特性把最大提高效率朽与普通混凝土泛相比识冲击强度肝40-6递0逼倍桌搞裂强度给200%外抗拉强度迈200%篮抗剪强度昼4-短6日倍蔽抗扭强度群200%头抗弯强度恩200%摧抗压强度秘25%宰疲劳强度极约特10俊0还倍居耐磨耗性裤30%弓延展性涝200%慈滑动阻力诞15%爸耐热性袖显著提高影耐冻性构显著提高单7蒙、差掺和料聋：在混凝土中钞可掺加复合型槐外加剂和粉煤乞灰，以减少绝萄对用水量和水酿泥用量，改善晕混凝土和易性扔与可泵性，延裤长缓凝时间，铸增加混凝土的学体积稳定性。束5约.劣1抖.2炊配合比优化柔钢纤维自密实使混凝土厌的配合比设计租思路是，首先颂通过试验调整鸣混凝土中的粉授体比例、蛙外加剂妻品种和掺量等谈，确定出满足子施工指标要求革的不掺加钢纤胆维的自密实混购凝土的配劈合懂比，为基准配梦合箩比；然后在此咽基准配沈合牢比的基础上掺坚加不同掺量的诉钢纤维，检测秘钢纤维混凝土次的抗拉强度、新抗弯强度和托韧度指数等，踢确定满足力学济与变形指标乱。我们耻采用集料泵送土混凝土砂率应榜在慕38%~42样%瑞之间，在满足龟可泵性前提性雅，杏可伙尽量降低砂弓率掘哀。坍落度再满丧足泵送的条件通下尽量选择小点值，以减少收丛缩变形。混凝晨土应具有良好暖的和易性，混溉凝土设计工作假中应重点做好愧水化热曲线的漫优化工作。局5残.伸1精.3抽控制新鲜混凝宋土的出机温度坑混凝土中的各锣种原材料，尤陆其是石子与水句，对出机温度劲影响最大。在推气温较高时，脸宜在砂石堆场府设置简易遮阳饮棚，必要时可仍采用向骨料喷予水等措施。对怀夏季施工的好超大体积混凝真土可以采用冰酷水搅拌。余5绵.免1竟.璃4璃控制浇注入模蹈温鸦度泪普夏季施工时，奖在输送泵送时拐采取降温措施绣，以防入模混蝴凝土温度升高炕。如在搅拌筒术上搭设遮阳棚爹盖，在水平输踏送管道上铺草件包喷水忍避免日光曝棍。冬季施工时勾，对结构厚度课在苍1.被0神米以上的大体慰积混凝土一般于宜在正温搅拌掀和正温浇注，舞并靠自身水化响热进行蓄热保捞温。齿5蕉.搏1筹.松5选混凝土的施工逐1丝、莫混凝土浇注顺得序的安排，以端薄层连续浇注御以利散热，不料出现冷珠缝怠为原则。闪2剧、现浇注厚度每层虑不宜超过台50cm台，可妻采用驻加长高频振捣海棒振捣，凤1.2m播×叼1.2m武面积内布置振茄捣点建议设慨置忘9巨个，呈交叉交劲体分布，振捣包时间型为羡30~6准0雾秒，快插慢拔凉，插入下一层死厚度不小于隐10mm夜。设3烘、堵宜尽可能采用举二次振捣工艺奸，以提高混凝千土密实度和抗思拉强度，对大胞面积的板面要的进行拍打真实持，去除浮浆，例实行二次抹面膝，以减少表面河收缩裂缝。去4酿、神混凝土在浇注棉振捣过程中的滔泌水应予以排案除。宣5剖、疗根据土建工程呀大体积混凝土接的特点和施工僚经验，实测的谊混凝土内部中赢心与表面温度庸差，宜控制在苗25材℃偷之内。树6沫、余利用测温技术祖进行信息化施圣工，可以全面拉了解混凝土在咐强度发展过程期中内部温度场流分布状况，并雹且根据温度梯够度变化情况，显可定性、定量届指导施工，控派制降温速率，收控制裂缝的出拦现。邮5理.捎1范.按6揪测温猪1杏、腊应根据工程项巷目的平面形状揭尺寸、厚度等念不同情况，合劳理、经济地布平设测温点，并龄测绘测温点布震置图。彻2衔、宅温度测点以集攻成温度传感器缝作感温元件，咐要进行筛选和证防老化处理。身在埋设前应对绣感温元件作环户氧树脂封闭。限在浇注前应按步测温布置图要宽求，对测点予带以固定和保护具，以确蠢保测温工作的垒顺利进行。斩3诸、旷每次测温后，帅应立即汇总整楚理混凝土内部术温度场与温差撞数值，提供给遗项目管理部门榴，以指导现场轻的施工。芒5震.级1务.奔7县养护葡养护是大体积肤混凝土施工中被一项十分关键纷的工作。养护剩主要是保持适旁宜的温度和湿悦度，以便控制纸混凝土内表温杏差，促进混凝枣土强度的正常孔发展及防止混挨凝土裂缝的产银生和发展。羊养护应派专人酱负责。顶板二壤次抹压后，采纪用薄膜与麻袋言二层保温保湿死蓄水养护，蓄钟水深度不小椅于贯50m缝m戴。墙体在模板律上挂麻袋保温案保湿养护，采什用设置淋水软幕管与洒水相合僻方法。确保混殊凝土瞒在宗14新d言内保持湿润状王态，在养护期洁间，混凝土不喂允许发白。瞎同时养护必须摘根据混凝土内误表温差和降温柔速率，及时调柴整养护措施。消6地、主要施工机拼具设庆备展设6鼓.1废测温设备可采妇用的测温仪消有咏XQC-30租0昌大型长图自动规平衡记录仪艳和愉QZG-01疾0链铜热电阻温度惧传感器配套改座装为定时全自注动扩展装置，术以及我公司在答此基础上进一萍步改进完善的父新测温仪，大坑体积混凝土温柴度微机实时监捷测仪和进口的欢恒溜型集成温拜度传感器配套辆。愉6懒.牙2燃结构支模、扎炊筋、混凝土拌补制、运输、浇娃注等所需的机刚具设备，可根萄据不同工程对纲象按通常施工出要求设置。但涌必须确保连续闻浇注，并不得拢出现冷缝。赛7渗、劳动组织楚7.1络浇注前与浇注旨施工劳动力组杨织按不同工程速对象的工作面顺大小，泵车数宣量等通常施工诉要求安排。善7.2销养护阶段：按忧二班三班昼夜氏值班考虑。人牢员有：每台班饶技术干部一人代，养护工人根楚据工作量安排让。现8突、质量控桃制弹若8.1掉开工前，根据考工程具体情况身及以往施工经歉验选择原材料絮及外加剂，并台据以进行热工玩计算，确定施戚工工艺、施工坦组织等作出实惭施性施工组织某设计，经过规煮定的审批程序吸审查后方可施剖工绣。韵是阶8.2埋原材料、外加前剂、配合比等哲均要经过科学田试验，达到工怨程施工要求的虎各项指标贩。著亭蛮8.3量施工中严格按须照施工组织设握计进行操作，端确保工程质量恭。欢争9召、安全措吨施佣疼9.1蚊编制施工工艺某细则和安全操丈作规则，组织做施工人员进行期安全培训，技枯术安全培训合留格者方能上岗描工作。伪9.2积进行高空施工竹作业时，要时循刻注意安全，责做好预防措施疮。杯洗鹊9.3更遵守现行安全狭施工规范阵及质量罚验收悠规范。维10匙、效益分析对贝比差表福1炊效益分析对比穴施工方法荐施工难易程度集施工周期情劳动力花材料兵质量瞧分层分块方法遭施工缝处理清万除垃圾、扎筋垃、支模有一定暴的难度降技术停歇时间装长、工序环节山交叉多，工期断长扶重复施工及施泻工缝处理等大润量人工腥分层新老混凝般土需增加构造怀钢筋姐因施工缝处理芬质量难以保证娃结构整体性、据抗渗性、抗震盘性较差戏采用一次连续嘉浇注大体积施真工刮可以连续浇筑轿，施工较为方假便鼓

标工序环节交叉智少，连续均衡扰施工，工期短沟节省人工昌部分仅需增加教少量构造钢筋搬节约水泥表确保质量无裂罢缝，结构整体亦性好，提高结灿构抗渗能力与绢抗震能力涨1繁1揪、工程实里例闹忽由我公司禾施工艰的江西省森林裕防火预警监测闸总站大楼、急南昌大学一附句医院设备房，污艺设计采用厚大贴体积混凝土结锐构为，按照此工法派施工后，玻工程验收没有肾产生裂缝。暂混凝土施工应城着重解决原材匹料的选择、配蜻合比水化热优组化、测温和大浆体积混凝土施住工等技术难题汇。坐1覆1烤.1厨严格控制原材咏料：虫1泪1叹.1.1备选用低水化热坐水泥掏，采用的是钞P·奋S律42.乒5蹲级腿矿渣洗水泥伟。岁1男1条.1.2佛细骨料（砂）过：细度模亮量冬2.蕉6系，含泥量吸1.2%培，连续级配截。邪1愈1番.1.3潮粗骨料：别采用晚卵庄石灶,奏玩粒吉径普5鬼～恼25mm此，陈满含泥量不大举于神1御%桨。棉要求：良好的币级配则、池空隙率不大杨于睬42己%愧。被1巾1梁.1.4倾钢纤含维：北京盾岭厅型钢纤维。狠1息1爪.1.5步膨胀剂叶:UE草A笑高效低碱膨胀取剂。凝1墨1拳.1.6往粉煤灰氧:I划I白级粉煤灰。悼1匀1锻.1.7等高减水率、低疾收缩率、缓凝腹型的聚羧系高赏性能减水剂。膜掺眉量铁0.8瓶%丢（占胶凝材料若用量），减水均率壁≥似23慨%姥，收缩笼率竭≤网105春%脆。耍1渴1盲.2任水化热曲线的裹优化：以上材冲料确定提前二辱个月做了前期旅十几组配合比顽，优化混凝土另水化热曲线及搂混凝土工作性等能。肝优化配合比如锤下：排原材料渡水泥字砂报石子呈水个减水剂苦膨胀的剂杂挪粉煤灰受钢纤维东用桑量蛙(亲Kg/m身3绿)宿240啊806泽1068退152也3喇．像52薪18牧100娇47英1周1帆.3设混凝土严格按同5番0cm讨分层灌筑、振棚捣。企用市φ就3味0神加长高频振捣雾棒振捣，湾1.2m彼×薄1.2m躲面积内布置振桂捣映点拍9叛个，呈交叉交党体分布，振捣辩时间砌为悠30~6违0峡秒，快插慢拔扭，插入下一层丢厚度不小于脏10mm枕。晓1宿1棋.4誉混凝土的养护读派专人负责。狂顶板二次抹压探后，采用薄膜挨与麻袋二层保斗温保湿蓄水养团护，蓄水深度巾不小于钩50mm堡。墙体在模板技上挂麻袋保温宣保湿养护，采群用设置淋水软磨管与洒水相合腹方法。确保混撇凝土禁在临14荐d牲内保持湿润状奴态，在养护期究间，混凝土不筒允许发白。响1腹1愧.5惜温控测脾量梳:科课配备专职测温屠人杠员臣,瑞盖按两班制考虑丸以浇筑块体对婶称轴线的半条茂轴线为测温区粘，在测温区温柔度测点呈平面垦布置，在醋距混凝土表面激50耐mm凤祝及混凝土的中携间部位布置俩二废个测温恩。测温要求淡：苦1~7残d时，捕每