0.前言

  預(yù)拌混凝土除了必須滿足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性要求外,還應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工的要求。由于預(yù)拌混凝土在施工中應(yīng)滿足從預(yù)拌站到工地現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)泵送澆筑工藝的要求,其需要的坍落度比現(xiàn)場(chǎng)自拌混凝土傳統(tǒng)施工工藝大得多,因而在基礎(chǔ)大體積混凝土施工和地下室外墻混凝土施工中,如何有效防止和控制混凝土變形裂縫的出現(xiàn)和開展,顯得非常重要。

  本文結(jié)合某主樓工程的基礎(chǔ)地下室混凝土施工實(shí)例,介紹了在施工中通過(guò)控制配合比、澆筑、養(yǎng)護(hù)等一系列措施,有效地防止基礎(chǔ)大體積混凝土和地下室外墻混凝土出現(xiàn)變形裂縫的體會(huì)。

  1.工程實(shí)例

  某主樓工程主樓地上15層,裙房地上4層,均設(shè)2層地下室。建筑面積26570m2,框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

  1.1基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工

  由于基礎(chǔ)混凝土工程量大,基坑較深,為確;A(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性和安全性,考慮施工搭接和市區(qū)施工的困難,基礎(chǔ)底板以后澆帶為界分成A、B兩段施工:A段為后澆帶以西的裙房部分,混凝土量540m3;B段為后澆帶以東的主樓部分,混凝土量1500m3。每段水平向不留施工縫,一次性澆筑;豎向在基礎(chǔ)上翻梁以上500mm處設(shè)施工縫。

  混凝土下料振搗時(shí)按“分層、分段、連續(xù)不斷地薄層澆筑”的原則進(jìn)行,由于基礎(chǔ)為上翻式地梁,因此底板部分先澆筑并注意振搗密實(shí),上翻梁部分在底板部分澆搗后2h再行澆筑,使底板混凝土有一定的沉落時(shí)間,混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,用長(zhǎng)刮尺刮平,清除殘余浮漿后用木蟹鐵板打光,混凝土收水后用鐵板反復(fù)壓光,壓閉混凝土表面毛細(xì)孔,提高混凝土防水性能和表面觀感。

  1.2地下室外墻板混凝土施工

  為確保外墻混凝土澆筑的整體性、連貫性,防止出現(xiàn)施工冷縫,在外墻混凝土澆筑前,先將獨(dú)立柱和內(nèi)墻板混凝土預(yù)先澆完,以便集中力量進(jìn)行外墻混凝土的連續(xù)澆搗。

  外墻混凝土澆筑采用2臺(tái)混凝土泵車,其中1臺(tái)固定泵停放在基坑北側(cè),用硬管接入,另一臺(tái)置于基坑南側(cè),為汽車移動(dòng)泵,軟管擺布;炷翝仓䦶暮鬂矌ч_始,按斜面分層法振搗,根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣溫和混凝土的初凝時(shí)間,每澆筑一段長(zhǎng)度,及時(shí)調(diào)整泵送管,循序循環(huán)推進(jìn),以避免出現(xiàn)施工冷縫。

  為避免外墻混凝土收縮裂縫(一般以豎向裂縫的方式出現(xiàn))的產(chǎn)生,施工時(shí)要求在外墻外側(cè)設(shè)水平溫度鋼筋,間距不大于150mm,且嚴(yán)格控制混凝土的保護(hù)層厚度嚴(yán)禁超厚。

  根據(jù)泵送工藝要求,混凝土坍落度在現(xiàn)場(chǎng)出料時(shí)嚴(yán)格控制為12±2cm,凡超出范圍的,一律退場(chǎng),專人負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作,絕不允許在現(xiàn)場(chǎng)加水。

  2.混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

  2.1基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

  基礎(chǔ)大體積混凝土施工,由于混凝土內(nèi)部與表面散熱速率不一樣,在其表面形成較大的溫度梯度,從而引起較大的表面拉應(yīng)力。同時(shí),此時(shí)混凝土的齡期很短,抗拉強(qiáng)度很低,溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力,超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。此種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3天(升溫階段)。

  混凝土降溫階段,由于逐漸降溫而產(chǎn)生收縮,再加上混凝土硬化過(guò)程中,由于混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)以及膠質(zhì)體的膠凝等作用,促使混凝土硬化時(shí)收縮。這兩種收縮由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束,也會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,直至出現(xiàn)收縮裂縫。

  2.2地下室外墻混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

  地下室外墻混凝土裂縫主要是收縮裂縫。混凝土降溫產(chǎn)生的收縮和硬化時(shí)的收縮,受到結(jié)構(gòu)本身和基坑邊壁等的約束,產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,直至出現(xiàn)收縮裂縫。

  3.混凝土配合比的選定

  3.1混凝土配合比

  根據(jù)上述對(duì)大體積混凝土和地下室外墻混凝土產(chǎn)生裂縫的原因,混凝土配合比的選定是至關(guān)重要的。經(jīng)與商品混凝土廠家一起反復(fù)試配,選定的配合比中水泥∶黃砂∶石子∶水為1:3.52:4.86:0.44,另DXH-B外加劑1.8%,UEA-H微膨脹劑0.23%,CF礦粉0.54%。

  3.2原材料的選用

  (1)水泥:選用錢潮水泥廠#525普通硅酸鹽水泥,出廠后貯存7d以上,使用前經(jīng)復(fù)試 ,合格后方能使用。

  (2)砂、石料:采用細(xì)度模數(shù)大于2.4的中砂,5~25mm碎石,級(jí)配良好。砂、石含泥量均要小于1%。

  (3)摻合料:選用高性能磨細(xì)礦粉,比表面積400m2以上。

  (4)外加劑:減水劑選用DXH-B型高效緩凝減水劑;微膨脹劑選用UEA-H高效混凝土膨脹劑。

  3.3本配合比的特點(diǎn)和作用

  本工程中選定的配合比一個(gè)最大的特點(diǎn),就是水泥用量?jī)H為220kg/m3(一般C40、S8的混 凝土,水泥用量為350~400kg/m3)。混凝土最高絕熱溫升Tmax與每m3混凝土內(nèi)的水泥用量成線性正比關(guān)系。本工程通過(guò)降低水泥用量以防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生,在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,通過(guò)摻加高性能磨細(xì)礦粉,取代部分水泥以減少水泥用量。磨細(xì)礦粉的摻量為膠凝材料用量的34%。

  選擇減少水泥用量而不是選用初凝時(shí)間長(zhǎng)、水化熱低的礦渣水泥,是因?yàn)榈V渣水泥的析水性比普通硅酸鹽水泥強(qiáng),在澆筑層表面有大量水析出。析出的水聚集在上下兩澆筑層的表面,造成混凝土的水灰比改變,形成了一層含水量多的夾層,妨礙兩層混凝土粘合,破壞混凝土的整體性,這種混凝土的泌水性與用水量成正比。

  目前用作混凝土摻合料的除磨細(xì)礦粉外,還有粉煤灰、硅灰和沸石粉等。由于粉煤灰的耐久性不如磨細(xì)礦粉,硅灰相對(duì)來(lái)源少、價(jià)格貴,沸石粉則需水量甚大,摻入后增加混凝土泌水性,故選用高性能磨細(xì)礦粉作為本工程混凝土的摻合料。

  由于水泥砂漿和粗骨料的粘結(jié)強(qiáng)度即界面粘結(jié)力大小是決定混凝土強(qiáng)度的主要因素之一。因此選擇與水泥適應(yīng)性好、減水率高的優(yōu)質(zhì)外加劑也至關(guān)重要。同時(shí),考慮到基礎(chǔ)大體積混凝土計(jì)劃澆筑時(shí)間為10月上旬,當(dāng)時(shí)的白天氣溫仍在27℃以上,尚需使混凝土的初凝時(shí)間滿足施工要求。摻用DXH-B型高效緩凝減水劑試配后,混凝土性能就完全滿足了設(shè)計(jì)和施工要求。