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    大體積混凝土原材料控制和配合比設計

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    • 發布時間:2018-12-12 11:09
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    【概要描述】1、大體積混凝土開裂的主要原因  大體積混凝土澆筑后,部分工程很快就會產生裂縫,部分工程3d后出現裂縫,也有工程在14d后出現裂縫,裂縫出現的時間不同,原因亦不同,裂縫產生的原因如下:  1.1收縮裂縫  混凝土的收縮主要是由化學收縮、干燥收縮所造成的,混凝土體積較大、水泥用量較高時,將會產生較大的化學收縮;混凝土澆筑后,由于養護方式不當,將會有大量的游離水被蒸發,由于水分的損失,造成混凝土的干燥

    大體積混凝土原材料控制和配合比設計

    【概要描述】1、大體積混凝土開裂的主要原因  大體積混凝土澆筑后,部分工程很快就會產生裂縫,部分工程3d后出現裂縫,也有工程在14d后出現裂縫,裂縫出現的時間不同,原因亦不同,裂縫產生的原因如下:  1.1收縮裂縫  混凝土的收縮主要是由化學收縮、干燥收縮所造成的,混凝土體積較大、水泥用量較高時,將會產生較大的化學收縮;混凝土澆筑后,由于養護方式不當,將會有大量的游離水被蒸發,由于水分的損失,造成混凝土的干燥

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      1、大體積混凝土開裂的主要原因

      大體積混凝土澆筑后,部分工程很快就會產生裂縫,部分工程3d后出現裂縫,也有工程在14d后出現裂縫,裂縫出現的時間不同,原因亦不同,裂縫產生的原因如下:

      1.1收縮裂縫

      混凝土的收縮主要是由化學收縮、干燥收縮所造成的,混凝土體積較大、水泥用量較高時,將會產生較大的化學收縮;混凝土澆筑后,由于養護方式不當,將會有大量的游離水被蒸發,由于水分的損失,造成混凝土的干燥收縮,干燥收縮和所處的環境有較大關系,在不同的溫度、濕度和風的作用下,混凝土失水速度將有巨大的差距。當收縮應力大于混凝土拉應力時將會產生收縮裂縫。

      1.2溫度裂縫

      大體積混凝土中,水化熱集中,溫升較大,產生較大的溫度應力,當溫度應力大于混凝土拉應力時將會產生溫度裂縫 。水化熱是混凝土內部升溫的主要來源, 因此應控制水泥的水熱化,或采用大摻量礦物摻合料來降低水化熱,通過養護制度降低混凝土溫差,降低混凝土的溫度應力,降低混凝土開裂的風險。

      1.3沉降裂縫

      混凝土在澆筑過程中,由于混凝土是由固液氣三相非勻質體系組成,各種材料比重不同,在未硬化前極易分層、離析和泌水,使得混凝土集料下沉,漿體上浮,勻質性變差,硬化時拉應力不均勻,混凝土收縮時,在薄弱區較易開裂,隨著收縮和溫度應力的增加,裂縫將迅速發展。

      結構的約束應力產生的裂縫以及結構本身變形沉降產生的裂縫,在此文不做論述。

      2、大體積混凝土的質量要求

      混凝土澆筑體量較大,混凝土易于離淅泌水,混凝土水化熱較大,溫升較高,因此混凝土質量要求更高。

      2.1混凝土勻質性

      混凝土需具備足夠的粘聚性,不分層、不離析,不泌水;不同批次混凝土必須具有相同的工作性,不能坍落度時大時小。要求混凝土坍落度保持性能良好,以避免由于等待或其他原因,在澆筑時混凝土坍落度過小?;炷灵_裂主要原因是由于混凝土澆筑時,斜落度控制不準,造成不同區域混凝土勻質性較差。即使混凝土坍落度控制較好,也可能由于混凝土本身抗沉降性能較差、粘度不夠在塑性階段,漿骨分層,造成應力集中。

      2.2混凝土凝結時間

      混凝土澆筑后,在早期水泥水化較快,水化放熱較集中,溫升太大易于產生裂縫。凝結時間太長易于泌水和產生早期塑性裂紋,因此必須根據混凝土澆筑環境和施工工藝,確定合理凝結時間。

      2.3強度

      混凝土強度應滿足設計要求,由于為了降低水化熱,一般摻合料用量較高,因此宜采用60d或 90d強度進行驗收。

      其他技術指標應滿足結構設計和施工要求。

      3大體積混凝土原材料控制

      大體積混凝土的特殊性,決定了大體積混凝土對原材料的具體要求。

      3.1 水泥

      大體積混凝土宜選用低熱水泥,如礦渣硅酸鹽水泥,粉煤灰硅酸鹽水泥、或中低熱硅水泥大體 積混凝土施工所用水泥其3d的水化熱不宜大于240kJ/kg,7d的水化熱不宜大于270kJ/kg;混凝土 有抗滲指標要求時,所用水泥的鋁酸三鈣(C?A)含量不宜大于8%;水泥在攪拌站的入機溫度不 宜大于60°C。

      3.2 摻合料

      通常大體積混凝土為了進一步降低水化熱,采用大摻量礦物摻合料的技術路線。選用粉煤灰和 礦粉作為礦物摻合料,宜選用二級以上,含碳量、游離氧化鈣低粉煤灰。由于摻量較大,混凝土的勻質性要求摻合料的質量必須穩定。

      3.3 減水劑

      混凝土必須具有較高的粘聚性,傳統木質素系和萘系減水劑,由于作用機理的限制,一般很難保證混凝土在較大流動性時,還能保持較高的粘聚性,因此建議優選聚羧酸系高性能減水劑。

      對于大體積混凝土的澆筑,需要極佳的工作性和良好的坍落度保持能力。如工作性不佳,易于造成混凝土在泵送時堵泵,將極大的影響整個施工的節拍,大體積混凝土的澆筑需要大量的運輸車甚至較遠距離的運輸,并且需排隊等候,因此必須具有極佳的坍落度保持能力,否則在澆筑前很難調整到滿足要求。

      聚羧酸系高性能減水劑的主要作用機理為靜電有排斥和空間位阻效應,由于該外加劑具有強大的空間位阻效應,顯著降低混凝土收縮;具有較高的減水率,可明顯降低混凝土單方用水量,以減少混凝土收縮;具有較高的粘聚性,使得混凝土分散更加均勻,減少混凝土分層離析的可能性。

      3.4 集料

      細集料宜采用中砂,其細度模數宜大于2. 3,含泥量不應大于3%;

      粗集料宜選用粒徑5?31.5mm,連續級配,含泥量不應大于1%;

      應選用非堿活性的粗集料;

      當采用非泵送施工時粗集料的粒徑可適當增大;

      所有原材料應能確保供應能力,尤其水泥和外加劑,宜選用大廠并具有大工程連續供應經歷的廠家。

      4、大體積混凝土配合比設計

      采用混凝土 60d或90d強度作指標時,應將其作為混凝土配合比的設計依據;

      拌合水用量不宜大于175kg/m3 ;

      粉煤灰摻量不宜超過膠凝材料用量的40% ;

      礦渣粉的摻量不宜超過膠凝材料用量的50% ;

      水膠比不宜大于0.50;

      砂率宜為35?42%。

      5場拌實驗

      經過實驗室的初步試驗全部滿足技術要求后,必須進行場拌試驗以確?;炷凉こ痰捻樌?。場拌試驗所有參與的攪拌站全部都要進行,場拌試驗重點監控測試項目:

      攪拌和計量設備的監控;

      原材料的檢查;

      混凝土出機坍落度、和易性檢查、出機混凝土溫度、工作性的測試;

      不同時間工作性的測試;

      泵送的測試、泵管的設計、泵送壓力、出泵混凝土狀態的監測;

      溫升的初步測量,凝結時間的測試。

      結 論

      大體積混凝土必須采取合理的質控措施,以保障混凝土原材料穩定供應;

      大體積混凝土必須采取合理的技術措施,以保障混凝土勻質性,工作性;

      大體積混凝土必須采取合理的技術措施,以保障混凝土較低的收縮;

      大體積混凝土必須采取合理的技術措施,以保障混凝土較低的水化熱,較小的溫升。

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