浅谈泵送混凝土施工工艺的改进和裂缝的因素分析、防治__墨水学术(2)
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煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。同时,依照大体积混凝土所具有的强度特点,初期处于较高温度条件下,强度增长较快、较高,但是后期强度增长缓慢。掺加粉煤灰后,其中的活性A12O3、SiO2与水泥水化析出的CaO作用,形成新的水化产物,填充孔隙、增加密实度,从而改善了混凝土的后期强度。但是应当值得注意的是,掺加粉煤灰混凝土的早期抗拉强度和极限变形略有降低。因此,对早期抗裂要求较高的混凝土,粉煤灰掺量不宜太多。
特别重要的效果是掺加粉煤灰之后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高。根据试验测算,掺加粉煤灰的混凝土的温度和水化热,在1~28d龄期内,大致为:掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数,即掺加20%粉煤灰的水泥混凝土,其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%,可见掺加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显著的。
(3)掺加外加剂
掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂,可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用,在降低用水量和提高强度的同时,还可以降低水化热,推迟放热峰出现的时间,因而减少温度裂缝。
(4)选用质量优良的粗细集料
①粗集料
根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径,在粒径合理的范围内,尽可能选用较大的粒径。要优先选用天然连续级配的粗集料、使混凝土具有较好的可泵性,减少用水量、水泥用量,进而减少水化热。
②细集料
以采用级配良好的中砂为宜,同时,中砂的细度模数越大越好。实践证明,采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂可减少用水量和水泥用量,从而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。
(5)砂率
泵送混凝土宜选用合理的砂率。但是砂率过大,不仅会影响混凝土的工作度和强度,而且会增大收缩和裂缝。
3.1.2.2泵送混凝土施工工艺改进
(1)控制混凝土出机温度和浇注温度
为了降低混凝土的总温升,减少大体积工程结构的内外温差,控制混凝土的出机温度和浇注温度也是一个重要措施。对于出机温度和浇注温度的控制,世界各国都非常重视。《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002)也做出了规定。
为了降低混凝土的出机温度和浇注温度。最有效的方法是降低原料温度,混凝土中石子比热较小,但每m3混凝土中石子所占重量最大,因此最有效的办法是降低石子温度。在气温较高时,为了防止太阳直接照射,可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚,必要时可向集料喷淋雾状水,或者在使用前用冷水冲洗集料。目前也有在搅拌混凝土时加冰块进行冷却。除此之外,搅拌运输车罐体、泵送管道保温、冷却也是必要的措施。
(2)改进工艺
①振动工艺
对已浇注的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。
②养护工艺
为了严格控制大体积混凝土的内外温差,确保混凝土质量,减少裂缝,养护是一个十分重要和关键的工序,必须切实做好。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。由于散热时间延长,混凝土强度和松弛作用得到充分发挥,使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度,防止了贯穿裂缝的产生。浇注时间不长的混凝土,仍然处于凝结、硬化过程,水泥水化速度较快,适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。同时在潮湿条件下,可使水泥的水化充
分、完全,从而提高混凝土的抗拉