第16卷 第7期 2016生 中 国水运 Vo1.16 No.7 7月 Oh i na Water Transport JuIy 2016 高胜魁 (中建港务建设有限公司,上海200433) 级水处理项目为例,介绍了泵房底板大体积混凝土防止裂缝的在养护阶段的所采取的降温、保湿、防蒸发组合技术 措施。通过组合养护措施、配以必要监测手段,防止大体积混凝土开裂。 关键词:大体积混凝土;防裂;高温;湿度;降温;保湿;防蒸发 中图分类号:TU755.7 文献标识码:A 一、大体积混凝土裂缝产生的成因分析 点放在养护阶段。大体积养护阶段,主要控制外因,可通过 混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于lm的大体量混凝 土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收 缩而导致有害裂缝产生的混凝土,称之为大体积混凝土。其 术要求高、水泥水化热较大、易使结构物产生温度变形。如 采取控制温度措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉 力极限值时,则易产生裂缝。大体积混凝土内出现的裂缝按 深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。控 制裂缝的基本原则是杜绝穿裂缝、深层裂缝,控制表面裂缝。 诱发、产生裂缝的因素,来源于内在因素和外界环境两 大方面,内在因素包括:水泥水化热导致内部温升产生的温 度应力和地基约束条件束缚应力的疏散;外界条件包括:外 基本特征:结构厚实、一次浇注量、工程条件复杂、施工技 界气温变化(高温、低温)引起内外温差产生的温度应力和 凝土强度增长期自身抗拉强度。 表面蒸发速度过快导致砼收缩变形过快,产生拉应力超过混 二、高温季节大体积混凝土施工防开裂的应对之策 zzzP快,28d强度降低等等。 收稿日期:2016—05—11 sgi日期 1 27 38 ole止大体积混凝土开裂。 三、工程概况 2 27 39 根据 大体积混凝土施工规范 GB50496—2009规定: 降温、保湿、防蒸发组合养护措施、配以必要监测手段,防 本文结合伊拉克巴士拉30万t级水处理项目,对高温季 节实施大体积混凝土施工在养护阶段的防控技术进行探索。 伊拉克巴士拉30万t级污水处理项目,位于海拔+1.Om 的哈姆丹地区,工程造价约3.2亿美元,属于改善当地基础 设施的重要项目,其中提升泵房底板为大体积混凝土结构, 长32m、宽20m、厚1.2一1.8m,混凝土设计强度为C35, 抗渗等级P8,一次浇筑混凝土方量为l,109m。。泵房底板 在结构中属于大体积砼,并对防渗有着严格要求,属于结构 要害部位,必须杜绝有害裂缝。 该地区沙漠性气候,高温、少雨、湿度低,实施时间安 排在2015年6月份,据资料和实测数据显示,该地区6月 份日均气温35℃以上,Et气温27 ̄46 oc,平均湿度低于 1O%,无降水,风力常在2级左右。 表1 2015年6月实测气温数据统计表(单位:℃) 3 27 4(1 Pfr文章编号:1006-7973(2016)07—0338-03 4 27 41 摘要:高温季节进行大体积混凝土施工,对于防止有害裂缝,是一项较为普遍的难题,以伊拉克巴士拉30万t 高温季节大体积混凝土施工,除具备上述基本特征外, 5 26 40 还具有高温条件混凝土体表温度不易降温、体表水分蒸发快 的特点。两者作用下,将会导致混凝土坍落度损失加快;混 因此造成内外变形不同步而引起表面开裂;早期强度增长过 因此高温季节实施大体积混凝土施工,必须从裂缝产生 凝土表面硬化速度快于内部,带来压面施工困难,同时也会 最低温度 最高温度 平均气温 33 El期 16 33 17 29 43 36 34 .34 33 18 28 43 36 19 29 46 38 2【】 29 46 38 最低温度 29 最高温度 平均气温 43 36 的成因着手,采取标本兼治的方法共同防治裂缝发生。大体 八/ ,I \ \ 积混凝土成型阶段,主要控制内因,诸如选用低水化热的胶 凝材料、添加缓凝剂、减水剂、优化混凝土配合比、避开极 端高温时段施工、降低混凝土入模温度、设置后浇带等做法, 该类做法对防止大体积混凝土产生裂缝起到关键作用;大体 L / 厂 、 \积混凝土一当浇筑成型,将无法从内因方面改变温升阶段和 温降阶段的内部水化热的变化、内部应力变化,因此,若要 防止裂缝开展的可能性,降低应力差、消除裂缝,必须将重 0 2 4 6 8 I2Ht6 l8 20 22 2哇拍28 30 32 36∞40t2姓媳48 5o 52 54I6 58 6O B2 6{56 68 7O 72 图1 2015年6月2 El N4 El 72h实测气温变化曲线图 作者简介:高胜魁,中建港务建设有限公司,港El海岸及治河工程专业。 p6 28 39 浅谈高温季节大体积混凝土施工在养护阶段的防裂控制 7 27 4() R 27 39 9 29 39 1n 28 40 ¨ 28 41 12 29 41 13 29 42 14 15 30 43 29 43 34 34 21 28 44 36 22 26 43 35 33 34 23 27 43 35 24 28 45 37 34 25 27 46 37 35 35 26 28 46 37 27 28 46 37 36 28 28 46 37 37 36 29 28 46 37 3() 28 45 37 一 H 厂、 I \ , \ 厂 、 / _、‘ / 厂 t / / 1 时简(h) +实时气疆 zzzPsgiolePfrp340 中国水运 第16卷 前,模板表面可覆盖土工布浇水湿润,降低模板温度和保持 模板湿度。拆模后随即覆盖土工布,进入养护阶段。 2)鉴于该地区的恶劣作业气候,在砼浇筑伊始即进入防 护阶段。砼分层入模并开始振捣施工,准备好塑料布随振捣 随即进行覆盖,防止水分蒸发;二层浇筑时再次打开塑料布, 振捣后即覆盖。 3)砼压面施工期间养护覆盖同浇筑作业时一样,分区施 工,随掀开、随作业、随覆盖。 4)最后一次压面完成后,在砼表面间隔2m左右预留扎 孔的塑料管,然后覆盖一层土工布,保水湿润,最后在土工 布上方覆盖一层塑料薄膜并压牢(包含拆模后的侧立面),防 止水分蒸发。 5)在土工布顶面和塑料薄膜布置塑料软管,软管按一定 间距开针孔,通过水泵提供温度25 ̄C左右的冷却水,给混凝 土体表降温,换水的温度根据砼内部温度确定,防止砼冷击。 6)每日极端高温时段,采用喷雾装置,对泵房底板施工 区域进行喷雾作业,降低大体积混凝土体表周边区域的空气 温度、提高空气湿度。 e2.保湿、防风干技术措施 保湿、防风干技术措施,只能从成型混凝土体表上采取 l相应措施,将结合降低混凝土体表温度的措施,采取土工布 o加薄膜覆盖保护、浇水、淋水、喷雾等组合措施,将大体积 混凝土体表湿度始终保证允许范围之内,切实保持其体表始 终处于潮湿状态,防止体表混凝土快干、早强,力求大体积 i混凝土内外部混凝土强度同步提升。 五、实施效果 1.混凝土实测温度曲线分析 g以实测的大体积混凝土结构中心测孔的温度记录进行分 sPz图5大体积混凝土结构中心测孑L实测温度曲线图 结果分析:大体积混凝土浇筑后,其内部温度急剧上升, 其底部温度最先在第3d龄期达到最高温度,结构高度中心 点在第3d龄期达到67.6 ̄C最高温度,混凝土表面达到温度 的峰值最低,各测温点峰值过后温度平缓下降,至第l1—12d 龄期后降至最低温度。混凝土表面与内部最高温度最大差值 出现在第3d龄期,随后温度差值减小、呈收敛趋势,至第 14d龄期时差值最小。 2.混凝土体表实测湿度观测 湿度观测自混凝土最后一次压面并覆盖后开始连续观 测,由于现场进行覆盖洒水潮湿养护,自观测时起由40%左 右开始上升,在3—6h内湿度持续上升达到90%以上,此后 监测记录长时间连续处于覆盖后前5d内,偶尔因其他因素将覆盖物掀开引起湿度骤 降,也可在3 ̄5h内恢复至90%以上,若覆盖严密现场可达 到标准实验室级别的湿度要求。 3.混凝土强度实测 通过3d、7d、1p90%以上,最高时可达99.9%。 养护试块强度值检测,回弹仪检测体表面强度检测,检测数 据对比如下: r 4d、28d、56d同条件养护试块和标准 混凝土强度曲线 50 46 f+标准井护下回 弹强度代衰傀 — —一 .4O 强P35 / —-一标准葬护下抗 压强度 度 (MP。)30 7. +同条件井护下 25 I , 回弹强度代表 位 —●一同条件井护下 抗压强度 20 ● l5 0 5 10 15 20 25 30 35 4o 45 50 55 60 繁{再(d) 图6混凝土试块强度检测对比曲线图 结论: 现场同条件养护试块与标准养护试块相比较:前者早期 抗压强度高于后者,1 4d以后的抗压强度低于后者,28d抗 压强度偏低1.7Mpa,56d抗压强度偏低2.5Mpa。造成以 上结果的原因应为同条件养护温度更高,早期强度上升快, 末期强度有一定损失。标准养护试块3d抗压强度达到79%, 7d强度达到98%,28d强度达到126%;现场同条件养护 试块28d强度达到121%;数据相差5%。 回弹自7d开始检测,同条件养护试块的回弹代表值始 终高于标准养护试块的结果。28d之内的两种条件下的回弹 代表值相差在1.3Mpa以内,56d回弹代表值相差在 2.3Mpa以内,28d测试数据相差3%。 从上述图表28d数据比对可得出:现场实施的养护措施 与标准养护相差5%以内。 4.混凝土裂缝检查 经全面普查、施工单位自检、监理平行检测,28d内未 发现有危害的裂缝和表面龟裂等质量问题,一次性验收合格, 为下道工序如期施工创造条件。 六、结语 在高温、沙漠性气候条件下,实施大体积混凝土施工, 避免发生有害裂缝,是一项不易解决的难题,本文通过分析 大体积混凝土发生裂缝的成因,采取成套的降温、保湿、防 风干技术措施,提高养护阶段的实施效果,进行了探索和实 践。可为今后处于类似环境的工程提供可借鉴的经验。 参考文献 『11《混凝土结构工程施工规范》GB50666—2011fs1. 【21《大体积混凝土施工规范》及条文说明GB50496—2f)f19【sl_ zz