大体积混凝土冬施试验报告r

人体积混凝土冬施试验报告实验时间：2010.11.28-2010.12.26实验目的：研究大体积混凝土冬施裂缝产生及控制方法。实验地点：北京市延庆县八达岭镇大浮坨村太阳能吸热塔工地。实验内容：通过对太阳能吸热塔基础底板混凝土施工过程的操控，了解大体积混凝土冬施的裂缝产生原因，掌握裂缝的控制方法和措施。试验方法：详见基础底板混凝土冬施方案。实验仪器：混凝土振动台1台、方形混凝土试模10套、圆柱形混凝土试模4套、温湿度自控仪1台、天平1台、塌落度筒1套、温度计20支、白色百叶箱1个。实验人员：XXXX试验概况基础底板混凝土强度等级为C40，抗渗等级S6，底板厚度为1400mm,混凝土用量为620m3，属于大体积混凝土。基础底板混凝土浇筑日期为2010年11月28日，由于延庆地区特殊的地理和气候环境，此时已进入严冬阶段，因此，基础底板混凝土施工必须采取相应的冬施措施。对于大体积混凝土而言，裂缝控制和强度保证是工程的重点和难点，也是本次试验的核心内容，我们将通过对基础底板混凝土浇筑的全部过程控制和研究，进一步研究大体积混凝土冬施的裂缝控制和强度保证。试验准备理论知识：大体积混凝土定义：大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。（该定义摘录自建筑施工手册缩印版第二版建筑施工手册第三版编写组1999年1月第二版中国建筑工业出版社）大体积混凝土的特点：结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂（一般都是地下现浇钢筋混凝土结构），施工技术要求高，水泥水化热较大（预计超过25度），易使结构物产生温度变形。裂缝产生的原因：水泥的水化热大体积混凝土内部热量所产生的温度应力过大是产生温度裂缝的主要原因之一。而内部热量的来源就是水泥水化热。由于大体积混凝土界面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散失，所以会引起急剧升温。又由于混凝土的导热性能差，浇筑初期，温升引起的变形约束不大，所以此时的温度应力也相应较小。但是随着龄期增长，对结构收缩变形的约束也会增长，此时就产生了温度应力。温度应力超过了混凝土的抗压强度，此时就产生了温度裂缝。外界气温变化大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形而造成的，温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土不易散热，混凝土内部的最高温度一般可达60°C-65°C，并且有较长的延续时间。因此，应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起的温度应力。混凝土的收缩产生裂缝在混凝土的硬化后期，其内部自由水分蒸发，就会出现干燥收缩，而表面干燥收缩快，中心干燥收缩慢，使混凝土表面产生拉应力，造成混凝土开裂。约束条件大体积混凝土与地基浇在一起，早期混凝土温度上升时，混凝土膨胀受到地基约束会产生压应力；当后期温度下降时，混凝土收缩受到地基约束便会产生拉应力。由于混凝土的抗压性能优于抗拉性能，所以在受压时一般不会出现裂缝，而在受拉时，如果拉应力大于混凝土的抗拉强度，就会在混凝土中出现垂直裂缝。预防控制措施：对于水泥水化热化热引起的温度应力问题，我们可以从降低水泥水化热入手，具体方法有：1）从水泥的品种选择入手，选择低热水泥。大体积混凝土施工中常用的水泥多为32.5级和42.5级矿渣硅酸盐水泥，它要比同等强度的普通水泥的水化热量降低28%。2）减少水泥的用量。实验证明，每立方米混凝土的水泥用量每增加10kg，水泥水化热将使混凝土的温度升高1°。.因此，我们可以在结构强度和刚度条件允许的情况下，增加混凝土的设计强度，如用f60代替f28作为设计强度，可使每立方米混凝土的水泥用量减少40〜70kg/m3左右，混凝土的水化热升温将相应减少4〜7°C。3） 掺加减水剂蔡系高效减水剂，脂肪族高效减水剂，氨基超速高性能减水剂，减水激发剂，普糖酸钠，木质素磺酸钠，木质素磺酸钙等减水剂等都能有效的减少水的用量。如在混凝土中掺入水泥重量25%的木质素磺酸钙后，不仅可以改善和易性，而且又减少了10%左右的拌合水，节约水泥10%左右，从而大大减少大体积混凝土裂缝发生的可能。4） 掺加粉煤灰粉煤灰的水化热远小于水泥，在大体积混凝土中掺入20%-25%粉煤灰，不仅可减少水泥用量，又可有效降低水化热，而且还可以改善混凝土的流动性。同时，使用粉煤灰可变废为宝，符合环保要求。5）粗细骨料的选择合理的选择骨料能够起到降低混凝土用量的目的，进而也就减少了水泥的水化热。有关实验表明，采用5〜40mm石子比采用5〜25mm石子每立方米混凝土可减少水泥用量20kg左右。为了减小与外界的温差及收缩裂缝，我们需注重混凝土的养护。混凝土最后一遍抹压完毕，随退随盖塑料布，随铺草袋或棉毡，防止气温过高混凝土表面失水过快而产生收缩十裂，达到保温保湿的目的，养护时间不少于28d。试验过程混凝土的搅拌做好预拌混凝土的技术交底：本工程全部使用的都是预拌混凝土。在同预拌混凝土搅拌站签定合同时做好书面交底，要求设计混凝土配比时要结合天气情况选择水灰比，作好各种外加剂的试配以满足冬期施工混凝土的使用要求。预拌混凝土搅拌站必须严格保存各种原材料等的合格证（原始资料）试验资料等，保证其可追溯性，随时备查，同时所使用的原材及半成品还要通过环保鉴定。砂石料使用前需经过加热。混凝土的运输在混凝土运输工序中，控制混凝土运至浇筑地点后，不离析、不分层、组成成分不发生变化，并能保证施工所必须的坍落度以及和易性、粘聚性、保水性。同时罐车应采取措施进行保温，要求混凝土运输到现场后的出罐温度不低于10°C（现场安排专人进行测温工作，达不到要求的坚决退货）。搅拌站距离现场很近，足够保证运输供应需求。为保证浇筑底板时现场混凝土泵车正常工作，共需配备不小于3台混凝土运输车，以满足混凝土作业需要。混凝土的浇筑对整体性、抗渗性能要求高，混凝土必须连续浇筑，不留施工缝。采用“斜向分层法”施工，分三层完成，浇筑厚度分为400mm、500mm、500mm。浇筑时采用汽车泵，浇筑方向从远至近，浇筑混凝土采用斜面分层，为了避免冷缝产生，混凝土浇灌采用“斜向分层、一次到底、梯级浇筑、逐渐倒退”的方式组织施工，混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不超过混凝土初凝时间。混凝土必须连续浇筑，并在下层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。要合理安排施工顺序，分层浇筑可使下层混凝土的水化热在初凝时间内充分散发，可减少混凝土的蓄热量，防止水化热的积聚，从而减少温度应力。混凝土浇筑方法验算：按照6小时初凝计算。混凝土输送泵泵送速度为48m3/h,基础底板混凝土方量为430m3左右，东、西两个方向向中间浇筑。每步浇筑高度不大于500mm每方向每步浇筑体积最大

150m3考虑，与混凝土泵车浇筑速度之比为3.1（小于6），浇筑时不会出现冷缝。为防止底板冷缝的产生，现场要求混凝土搅拌站设调度员一名，调配混凝土的供应，保证混凝土浇筑能连续不间断的进行。每小时供应混凝土48m3。混凝土的振捣：底板混凝土振捣采用插入式振捣棒振捣，振捣棒3个，12名振捣手，每4人一组，两层振点排列均采用行列式排列，详见图1。R为振动棒作用半径模板图2RR为振动棒作用半径模板图2R一有效作用半径图1振捣棒插点排列振捣时做到快插慢拔，快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土产生分层、离析现象；慢拔是为了使混凝土填满振动棒抽出时所造成的空间。在振捣过程中，应将振捣棒上下略作抽动，以便上下震动均匀，插点有序，振捣时间要掌握好，不要过长，也不要过短，一般控制在20-30S之内，宜在混凝土表面范浆，不出现气泡为止。在振捣过程中，不得触及钢筋，模板，以免其发生位移，出现跑模、插筋位移现象。振捣上层混凝土时，振捣棒插入下层混凝土约50mm，以消除上下层之间冷缝，确保混凝土质量。由于底板较厚，在混凝土浇筑过程中，要求技术及质检、测量员要进行旁站，随时对混凝土浇筑的标高进行检查，防止混凝土浇筑超高或高度不到位。振捣完后，应随时拉线控制好标高，用木杠刮平，用木抹子拍平拍实搓毛。泌水处理：预先在地板四周外模沿口留设泄水孔。在浇筑混凝土前清理畅通，以使混凝土表面泌水排出。当混凝土浇筑接近结束时，将混凝土泌水排集到模板边，使之缩小为水潭，然后用软轴泵将水抽出。混凝土浇筑完成后3-4h在混凝土接近初凝之前进行二次振捣然后按标高线用刮尺刮平并轻轻抹压，然后分别用木抹子和铁抹子搓毛压光3次。混凝土的养护测温混凝土养护采用“综合蓄热法”具体措施如下：（1） 混凝土掺加防冻剂，利用原材料加热、水泥水化热的热量，通过适当的覆盖保温措施，使混凝土冷却放缓，降至负温时间延缓至4天。使得混凝土降至负温前，强度远远超过临界强度4MPa）。（2） 基础底板混凝土浇筑时采用后退法。在抹第三遍混凝土面的同时，在混凝土表面盖一层塑料薄膜，再盖两层防火草帘，搭接错开100mm。（3） 在混凝土养护阶段，当气温低于零下15°C时，现场采用电暖器人工加温养护。混凝土测温大体积混凝土必须坚持测温，监控保持内外温差不大于25°C。测温孔共6个，均匀布置，孔深800,注满清水。测温点布置如下图:室外大气温的测定：每昼夜分2、8、14、20点共定点测4次。及时测量混凝土灌筑前和振捣完毕的温度,如发现温度低于8C,除加强运输过程的保温工作，并力求缩短运输和灌筑、振捣时间外，同时测量灌筑前和振捣完毕的温度，以便决定是否加强结构的保温工作(模板保温板外侧贴挂两层防火草帘)或采取其它措施。冬期混凝土施工的各项测量及检验结果，均填写《混凝土工程施工记录》。混凝土测温措施为了测量混凝土内部的温度，在浇筑混凝土时预埋一些一端封闭的PVC管(直径1cm)，管中加入水，管口用保温材料塞住，测温时将温度计插入测温管中，并立即进行覆盖，以免受外界气温影响，温度计在管中至少停留3分钟，然后取出，迅速记下温度值。测量读数时，使视线和温度计的水银柱顶点保持在同一水平高度上，以避免视差。读数时，要迅速准确。勿使头、手或灯头接近温度计下端。找到温度计水银柱顶点后，先读小数，后读大数，记录后复验一次，以免误读。测温孔留设在混凝土温度较低和有代表性的地方，所有测温孔均统一编号，详见上图。现场配制测温人员3名，每人8小时轮流值班，测温同时，负责检查覆盖保温情况，并了解结构的浇筑日期、养护期限以及混凝土的允许最低温度。如发现问题，立即通知有关人员，以便及时采取措施，加强保温或局部进行短时加热。测温人员除按布置要求测温外，对混凝土出罐温度进行每车检查。当出罐温度不符合要求时坚决退货。混凝土养护温度的测定从混凝土入模开始，直至达到受冻临界强度拆除保温，或混凝土温度降到0°C为止，至少每隔6h测量一次。掺防冻剂的混凝土在强度未达到受冻临界强度前每隔2h测量一次，达到受冻临界强度以后每隔6h测量一次。在超过养护期(15d)后，混凝土温度在气温发生大变化时抽测。(测温记录详见附表)每次测温后，立即把签字完整的测温记录表报项目总工和项目现场管理人员审核后在技术部门归档。基础底板测温孔测完温度后，每一个孔都是一个薄弱部位，处理不好就很容易从孔处渗漏，因此每一个孔都必须采用堵漏灵仔细填实。混凝土试块留置方案根据基础底板的工程量，依据图纸要求，依