2、防止泵送堵塞的措施(1)加强级配管理和坍落度控制;(2)运输车卸料前高速搅拌1mm,使砼质量均匀;(3)加强泵车的管理, 重视“一水”“三油”的检查;夏天连续工作,工作油温会升到600C,应及时调换冷却水,控制油温在500C以下。3.5.3.2大体 积砼的浇筑1、砼的浇筑方法:全断面分层浇筑,分段分层浇筑,斜面分层浇筑等方案。常 用是斜面分层浇筑,浇筑厚度200~300mm。2、砼振捣:前后布置振捣器;见图3.5.3.3砼的泌水处理和表面处理 1、泌水处理:模板上排出,两边向中间浇筑,用泵排出。2、砼的表面处理:干裂,影响表面强度,用长刮尺刮平,再用木 蟹打磨压实,以闭合收水裂缝,经12-14小时盖两层布袋浇水养护。3.4.3骨料的选择粗骨料的选择:为了 发挥水泥最有效的作用,粗骨料有一个最佳的最大的粒径。用5~40mm石子,减少用水量,节约水泥20kg/m3,温升降低2℃.易离析, 不能盲目选用。细骨料的选择:选用中粗砂,细度模数为2.6~2.9范围,同样可减少水泥用量28~35kg/m3,减少用水 量20~25kg,在满足砼泵送的基础上,尽量减少用砂率。骨料质量的要求:含泥量,石子不大于1%,砂不大于2%。3. 4.4控制砼出机温度和浇筑温度1、砼出机温度计算见教材2、控制砼的浇筑温度砼从搅拌出料后,经 运输工具,卸料、浇筑、振捣、平仓等工序后的砼温度称为砼浇筑温度。我国规范提出砼的浇筑温度不超过25℃,否则必须采取特殊技术措 施。根据工程经验一般控35℃以下为宜。3.4.5加强养护,延缓砼降温速率保湿、保温养护的目的有三个:1)减小砼的内外温差 ,防止出现表面裂缝;2)防止砼过冷,避免产生贯穿裂缝;3)延缓砼的冷却速度,以减小新老砼的上下层约束;保湿、保温材的厚度,可 根据热交换原理计算。3.4.6提高砼的极限拉伸值对砼进行二次振捣,能排除砼因泌水在粗骨料,水平钢筋下部产生成的水分和空隙, 增加了砼的密实度,使砼的抗压强度提高10%~20%,从而提高砼的抗裂性。振动界限,恰当的二次振捣时间,是指砼振捣后,尚能恢复到 塑性状态的时间。掌握二次振捣的时间的方法:1)靠自重逐渐插入混凝土,慢拔出,不留孔。2)贯入阻力Z在350N /cm2前进行二次振捣是有效的。二次投料的净浆裹石搅拌新工艺3.4.7改善边界约束和构造设计1、合理分段浇筑: 即增设“后浇带”正常情况下,后浇带的间距为20~30m,保留时间不少于40d,宽度可取70~100cm,砼等级比原来提高5~10 N/mm2,湿养护不少于15d。结构有三种形式:平接式、T字式、企口式2、合理配筋: 砼的墙板厚度为400~600mm时增加配置钢筋,尽可能采用小直径小间距。3、设置滑动层:在外约束的两端的1/4~1/5 的范围内设置。滑动层,因砼结构的最大的约束力在约束边,离开约束边上一点距离即迅速衰减。滑动层的做法有:涂刷两道热沥青加 铺一层沥青油毡或铺设10~20mm厚的沥青砂,或铺设50mm厚的砂或石屑层等。4、设置应力缓和沟5、设置缓冲层: 在高低板交接处,底板地梁处等,用30-50mm厚的聚苯已烯泡沫塑料板作垂直隔离,以缓冲基础收缩时的侧向压力。6、避免应力集中 :孔洞,转角处增配斜筋、钢筋、网片。3.4.8加强施工监测工作。混凝土温度测定记录仪,是以XQC-300 大型长图自动平衡记录仪和WZG-010铜热电阻温度传感器作为基本测温单元,并加装“定时全自动扩展”装置组合而成。3.5大体积 砼结构施工3.5.1钢筋工程:钢筋数量多,直径大,分布密,上、下层钢筋高差大等特点。绑扎的方法:用4 -5m长卡尺限位绑扎,钢筋支架(马蹬)目前采用角钢焊制的支架,上面可用钢管铺设浇筑砼用的操作平台。F__最大侧压力(KN/m 2)1——外加剂影响系数,一般取1.2____混凝土塌落度影响系数——混凝土中立密度(KN/m2)t 0___新浇混凝土的初凝时间(h)可实测V____混凝土浇筑速度(m/h)T____混凝土浇筑时的温度(0C)H___ _混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度2、借鉴国外的施工经验:砼作用在模板上的最大侧压力根据日本建 筑学会通过若干工程试验实践后,推荐了侧压力计算的验公式,我国经过几个工程的实践,得经验公式:表3-18<混凝土作用在模板上的最 大侧压力(104Pa)3.5.2.2侧模及支撑根据以上的计算砼的最大侧压力,可确定模板的体系各部件的断面和尺 寸,在侧模及支撑设计与施工中,应注意以下几个方面:垫层不平时用小方木找平,开口排出砼的泌水及浮浆。上中下三道拉杆,最后校正 在模板外侧三道统长横向围檩,并与竖向肋连接在模板外侧另加三道支撑3.5.3混凝土工程高层建筑基础工程的 砼数量巨大,基本采取商品砼,集中搅拌,泵送浇筑,机械化程度较高。3.5.3.1施工平面布置泵送砼能否正常进行,很大 程度上取决于施工平面的布置。1、泵车的布置(1)根据砼的浇筑的计划,顺序和速度选择泵车;(2)泵车尽量靠近基 坑,扩大服务半径,水平输送距离控制在120m,尽量减少900弯角;?(3)加强场内道路交通的管理;1、计算法:见教材 2、图表法:当结构的厚度h>5m时,大体积砼结构的实际温升T1,基本接近其绝热温升Th,即: ξ=T1/Th≈1式中:Tx(t)—龄期t时计算厚度x处的砼温度(℃)Tq —龄期t时大气的温度(℃)H—砼结构的计算厚度(m)H=h+ 2—砼结构的虚厚度(m)h—砼结构的实际厚度(m)△Tx(t)—龄期t时砼结构中 心温度与外界气温之差。λ—砼导热系数(可取2.33W/m.K)Κ—折减速系数(可取0.666)β—砼表面模板及 保温层传热系数(W/m2.H)教材中P151表3-8由王铁梦提供的Tm值,如果实际工程的条件不符合上述(表3-8)适用 条件时,求得的温升值Tm,再乘以表3-9中的修正系数。砼各龄期收缩当量温差Ty(t)可按下式计算3、最大整浇长度的计 算:______伸缩缝间距计算当温度应力σmax接近砼的 极限抗拉强度fl时,砼的拉伸变形ε也接近其极限拉伸变形εp即σmax≈fl时ε≈εp所以fl=E εp由下式砼的极限拉伸值(砼瞬时极限拉伸值、砼的徐变变形)εp=εpa+εn εp——砼极限拉伸值εpa——砼瞬时极限拉伸值εn——砼的徐变变形一般情况下, εpa与εn相等,所以εp可取两倍的εpa,为保险取εp=1.5εpa。4、其他各种情况下,温度应力和整浇长度的计算砼结构 不满足H/L≤0.2的条件,或其他断面的结构,用以上的公式来计算温度应力和整浇长度,显然是不符合实际的。1、H/L>0.20的结 构根据边缘干扰的作用,即砼结构的最大约束应力在约束边,离开约束边向上一点距离,即迅速衰减,因此可将边缘干扰范围,即应力衰减至 零处的高度定为0.4L,符合以下指数。3.4控制温度裂缝的技术措施我国自60年代开始研究,取得了很多成功的经验 ,现在常用的措施主要有:采用中低热的水泥品种;降低水泥用量;合理分缝分块;掺加外加料;选择适宜的骨料;控制砼 的出机温度和浇筑温度;预埋水管、通冷却水,降低砼的最高温度;表面保护,保温隔热;采取防止砼裂缝的结构措施;除在施工前 进行认真的计算外,还要做到在施工中做到采取有效的技术措施,根据我国的施工经验着重从控制砼的温升,延缓砼的降温速率,减少砼收缩 ,提高砼的极限拉伸值,改善砼的约束程度,完善构造设计和加强施工中的温度监测等方面采取措施。这些措施不是孤立的,而 是相互联系,相互制约的。施工中必须结合实际,全面考虑,合理采用,才能收到良好的效果。3.4.1水泥品种选择和用量控制1、选 用中热或低热的水泥品种:如425#矿碴硅酸盐水泥;火山灰硅酸盐水泥2、充分利用砼的后期强度:尽量减少水泥用量 400kg/m3使砼的早期强度低,但硬化后期强度不断增长,采用f45f60代替f28强度使混凝土的龄期加长。3.4.2掺加 外加料泵送性能良好的砼拌合物应具备三种特性:在输送管壁形成水泥浆的润滑层,使砼拌和物在管道中顺利滑动的流动性;拌合物 要具备适应输送管形状和尺寸的变化的变化性;拌和物应具备压力变化和位置变动的抗分离性,否则会产生离析,造成堵塞。所以在施工中应 优化砼级配,掺加适宜的外加料,以改善砼的特性,是一项重要技术措施。常用的外加料:外掺料 外掺剂1、掺加外掺剂:木质素磺酸钙(简称木钙)属阴离子表面活性剂,对水泥颗粒有明显的分散效应,使水的表面张力降低,掺入 水泥重量的0.2%~0.3%木钙,不仅改善砼的和易性,还可以减少10%的拌合水,28d强度提高10%,若保持强度不变,减小水泥用量 10%,从而降低水化热。2、掺加外加料:由于粉煤灰颗粒呈球状,具有“滚珠效应”掺入一定数量的粉煤灰,可明显增加砼的和易性, 达到减水的效果,降低砼的水化热。大体积混凝土掺和粉煤灰可分为“等量取代法”和“超量取代法”。3.1大体积砼结构的特点由 于高层基础多为砼体积较大的箱形、筏形和桩承台较大的基础,这种结构有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求 高等特点。外荷载引起裂缝的可能性很小。但水泥的水化反应过程中释放的水化热所产生的温度变化与砼收缩的共同作用,会产生较大温度应力和收 缩应力,是大体积砼结构出现裂缝的主要因素。这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害,所以必须控制温度应力和温度变形裂缝的开展。1、大 体积混凝土的定义通过大量的工程实践证明:砼的温升和温差与表面系数有关,单面散热的结构断面最小厚度在75cm以上,双面散 热的结构断面最小厚度在100cm以上,水化热引起的砼内外最大温差预计可能超过25℃,应按大体积砼施工。3.2结构物裂缝的基本概念 3.2.1裂缝的种类及产生的原因:1、裂缝的种类:1)微观裂缝(宽度0.05mm以下):粘着裂缝:骨 料与水泥石粘面上的裂缝水泥石裂缝:骨料间水泥浆中的裂缝骨料裂缝:存在于骨料本身的裂缝2)宏观裂 缝(宽度0.05mm以上可见的):表面裂缝:表面拉应力大于砼极限抗拉强度时出现的裂缝。贯穿裂缝:砼从高温降 温引起砼收缩产生拉应力,当大于砼的极限抗拉强度时,混凝土的整个截面出现贯穿裂缝。深层裂缝:表面裂缝发展而成深层裂 缝(图)2、裂缝产生的原因1)水泥水化热的影响:水泥在水化过程中产生大量的热量,试验证明500J/g。水化热聚集在结构内 部不易散发,会引起混凝土内部急剧升温。混凝土浇筑初期的弹性模量和强度都很低,对水化热引起的变形约束不大,温度应力自然也比较小,随着 混凝土龄期的增长其弹性模量和强度相应提高,对混凝土的收缩变形越来越强,即产生很大的温度应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力 时,便产生温度裂缝。2)内外约束条件的影响:结构产生变形变化时,不同结构之间产生的约束称为外约束。结构内部各质点之间产生的 约束称为内约束。大体积混凝土受到下部地基的限制,因而产生外部约束应力,混凝土浇筑初期产生压应力,混凝土与基层连接不太牢固,因而压应 力较小。当降温时,产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土将产生垂直裂缝;3)外界高温变化的影响:外界气温的变化对 大体积混凝土开裂有重大影响。浇筑温度受气温的限制,会增加混凝土的温度梯度,造成过大温差和温度应力,使大体积混凝土出现裂缝。(夏季浇 水养生,冬季保温、用温水搅拌混凝土)4)砼收缩变形影响:①砼塑性收缩变形:水平减缩比垂直更难②砼的体积变形:(混凝土中 的拌合水20%是水泥水化热需要的,80%水蒸发)5)其他碳化收缩空气中的CO2与混凝土中的Ca(OH)2 反应生成碳酸钙和水2、控制裂缝开展的基本方法:表面裂缝危害较小,贯穿裂缝危害较大,重点控制贯穿裂缝的开展,常采 用的有三种方法:1)“放”的方法:减少约束体与被约束体之间的相互制约,以设置永久性的伸缩缝的方法。一般30~40 m,个别10~20m。2)“抗”的方法:减小约束体与被约束体之间的相对温差,改善钢的配置,减少砼的收缩,提高砼的抗 拉强度。3)“放”、“抗”结合的方法:可分为“后浇带”“跳仓打”和“水平分层间歇”。①“后浇带”:是现浇 整体砼结构中,在施工期,保留临时性温度收缩的变形缝方法。②“跳仓打”法:将整个结构按垂直施工缝分段,间隔一段浇 筑一段,经过不少于5d的间歇后再浇筑成整体。③“水平分层间歇”法:把整体砼结构分成几个薄层进行浇筑,增加 散热的机会,减少砼温度的上升,一般厚度控在0.6~2.0m范围内,时间间隔一般5~7d.3.3温度应力的计算3.3 .1结构中的温度场:大体积砼内部最高温度由混凝土浇筑温度,水泥水化热引起的温升和砼的散热温度三部分组成。 1、混凝土的绝热最高温升计算砼的周围没有任何散热条件,没有任何热损耗,水泥水化后产生的水化热量,全部转化成为温升 的最后温度,称为绝热温升。式中:Tmax—绝热最高温升(℃)W—每千克水泥的水化热(J/kg) Q—每立方米砼中水泥用量(kg/m3C—砼的比热,一般取0.96X103(J/kg·℃) r—砼的容重(kg/m3)取2400(kg/m3)2、砼最高温升值计算由于大体砼结构都处一定的散热条件下,故 实际的最高温升一般都小于绝热温升。凡结构厚度在1.8m以下,在计算最高温升值时,可以忽略水灰比、单位用水量、浇筑工艺及浇筑速度等次 要因素的影响,而只考虑单位体积水泥用量及混凝土浇筑温度这两个主要影响因素,以简便的经验公式计算:3.3.2温度的应力的计算 1、计算温度应力的基本假定1)高层建筑基础工程大体积砼的五大特点:(与水利砼大坝相比)混凝土强度级别高,水泥的用 量较多,因此在凝结硬化中收缩变形也较大。基础一般为配筋结构,且配筋率较高对控制裂缝有利。其几何尺寸不大水化热温升较快,降 温也快,因此,降温与收缩的共同作用是引起混凝土开裂的主要因素。地基约束较弱,地基是属于非弹性的。不必采用特制的低热水泥和复 杂的冷却系统。而依靠合理的配筋、合理的浇筑方案、加强养护等来提高结构的性能。2)假定:均匀温差,均匀收缩,因此外约 束应力是引起裂缝的主要原因。2、温度应力计算浇筑在非刚性基底上的大体积砼,根据王铁梦的理论公式推导出式中E—砼一 定龄期时的弹性模量α——砼的线膨胀系数T——结构计算温差L——结构长度 β——对砼结构变形影响系数Cx——为阻力系数,不同土有不同的系数P146。采用桩基 时需桩的阻力系数C`x桩与结构固接时:Kn____地基水平侧移刚度(1×10-2N/mm3) I___桩的惯性矩(mm4)D___桩的直径或边长(mm)H———结构厚度S(t)___应力松弛系数 系数见表3-2~3-3P147上式适用于H/L≤0.20、一维约束的大体积砼结构。对于二维约束的结构,其最大应力计算公式为:式中:为泊桑比一般取0.15在上面的两个公式中,E、T、S(t)都是随龄期t变化的变量,一般取2-3d,而后累加得到最大应力值,首先确定E、T的数值。E(t)=E0(1-e-0.09t)式中:E(t)—一定龄期时的砼弹性模量(MPa)E0—龄期为28d时的砼弹性模量(MPa)t——砼的龄期(d)结构计算温差T,按下式计算:T=Tm+Ty(t)式中:Tm__各龄期砼的水泥水化热降温温差(℃)Ty(t)—各龄期砼的收缩当量温差(℃)Tm=T2+1/2(T1-T2)式中:T1——砼内部因水泥水化热而平均升高的温度值;T2——砼结构表面因水泥水化热升高的温度值T1的求法分为两种方法:1、计算方法2、图表法 |
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