大體積防水混凝土施工技術(shù)方法

　　當前，建筑行業(yè)不斷向前發(fā)展，施工技術(shù)也隨之出現巨大進(jìn)步，大體積防水混凝土澆筑技術(shù)在施工當中的應用逐漸加深。下面小編為大家提供大體積防水混凝土施工技術(shù)方法，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　1大體積防水混凝土澆筑技術(shù)應用存在的問(wèn)題(混凝土無(wú)外力條件下裂縫產(chǎn)生的原因)

　　1.1內外溫差過(guò)大導致裂縫

　　這種形式的裂縫一般情況下會(huì )在澆筑的第三天出現，混凝土內部與外部存在溫度差主要因水泥的水化熱在釋放過(guò)程中存在延遲的因素造成的。大體積混凝土澆筑完畢之后，水泥與水之間就會(huì )發(fā)生一定程度的反應并在短時(shí)間內放出大量熱量，導致內部的出現水化熱凝聚的現象。由于混凝土體積較大，致使內部的水化熱無(wú)法及時(shí)釋放�；炷�土外部也存在水化熱的現象，因直接暴露在空氣之中，能在較短的時(shí)間內釋放完畢，混凝土表面溫度很快降下來(lái)。因此，大體積混凝土在硬化過(guò)程中初期內部與外部之間的溫差較大。當溫差達到一定程度，混凝土內部體積高溫膨脹，表層混凝土降溫收縮，造成內應力增大，當混凝土外部所受拉應力不斷增大，超過(guò)混凝土自身的抗拉限度時(shí)，混凝土就會(huì )在內應力的拉扯下出現裂縫。如果大氣溫度降低明顯，混凝土表層受冷收縮，導致混凝土收縮能力增大，拉應力也會(huì )在此時(shí)出現，導致裂縫。

　　1.2降溫與干燥收縮導致裂縫

　　混凝土的成型需要在散熱與硬化實(shí)現之后，其中混凝土會(huì )存在收縮的可能。散熱時(shí)，內部溫度升高達到極限值之后，水泥就會(huì )開(kāi)始水化，很多水在這個(gè)過(guò)程被消耗，溫度開(kāi)始呈現一定程度的降低，混凝土整體體積縮減;澆筑過(guò)程主要以泵送的形式開(kāi)展，發(fā)揮作用的時(shí)候攜帶水分，這些水分可以運動(dòng)，硬化開(kāi)始時(shí)，這些處于運動(dòng)狀態(tài)的水分會(huì )逐漸蒸發(fā)，逐漸形成水分缺失的狀況，出現干燥收縮。這兩種形式的收縮作用結合在一起，在表層產(chǎn)生拉應力，使原本與處于較為穩固狀態(tài)的混凝土在應力作用下出現裂縫。這種現象出現的開(kāi)始，通常拉扯的力量集中在一個(gè)點(diǎn)上，隨著(zhù)時(shí)間的推移，拉扯的力量開(kāi)始逐步增強，裂縫逐漸擴大。

　　1.3混凝土組成材料性能差導致的裂縫

　　此類(lèi)裂縫也叫安定性裂縫，主要是由于混凝土組成材料本身的性能達不到標準而導致的裂縫�；炷�土的組成材料通常由粗骨料、細骨料、水泥、水、外參劑等組成。其中水泥的穩定性和堿骨料反應對混凝土的穩定性危害很大，會(huì )造成混凝土開(kāi)裂甚至造成混凝土構件的破壞。該類(lèi)裂縫從原材料質(zhì)量要求上可以控制和避免。

　　2施工實(shí)例分析

　　2.1工程概況

　　某個(gè)項目的選礦廠(chǎng)篩分間、循環(huán)水泵站以及污水處理泵站等工程，基礎埋深通常被控制在6到8m，類(lèi)型是鋼筋混凝土、片筏式等類(lèi)型，混凝土強度等級選用C25或者C30，抗滲等級則為S6或者S8，基礎混凝土長(cháng)度大致在35m左右，寬大致為25m，厚度在1.5左右，各個(gè)工程的工程量均超過(guò)1000m3，屬于大體積混凝土施工防水。

　　2.2防控裂縫措施

　　2.2.1原材料與澆筑方法

　　為了防范溫度裂縫的產(chǎn)生，將出現水化熱程度較低的礦渣水泥作為主要的施工材料，以上施工工程之中通常使用525號水泥。選擇此類(lèi)型水泥主要理由是，在設計的時(shí)候，抗滲等級為S8，一般情況下，如果設計中存在明顯的抗滲要求，則混凝土應該優(yōu)先使用一般水泥。事先查閱施工計劃，在混凝土施工時(shí)如果在冬季，氣溫過(guò)低，盡量選擇抗凍性較強的水泥。加入減水劑，對混凝土的和易性、密實(shí)性進(jìn)行調整，也能夠在一定程度上削弱水化熱散發(fā)速度。查詢(xún)相關(guān)資料可知，加入減水劑可以減少10%的水泥使用量。這比礦渣水泥的節約功能更強。因此，在強度方面要求相同的情況，選擇普通水泥較好。雖然普通水泥具備水化熱溫度高的情況，但是加入減水劑之后，就可以改善這個(gè)缺點(diǎn)。

　　2.2.2適當確定砂石級配，合理控制其含泥量

　　從控制其水化熱來(lái)看，應選擇粒徑相對較小的石子。這種選擇可節約用水，在一定程度上減少水泥的使用量，使水化熱現象得到控制，還能實(shí)現對凝結收縮及泌水干縮等情況。但是，當其中的粗骨料外形超過(guò)一定限度，就會(huì )造成拌合離析的情況發(fā)生。并且泵送混凝土也會(huì )對石子的極限粒徑產(chǎn)生一定的影響。因此，在選擇石子的時(shí)候，應該根據施工的實(shí)際要求，對其粒徑進(jìn)行合理地確定。對上述因素進(jìn)行考慮，隨后進(jìn)行骨料適配，石子級配被確定為5～20mm、5～40mm兩種。砂類(lèi)型應該為中砂，因為粗砂難以保留水分，細砂容易出現干縮，使用時(shí)容易出現細微的裂痕。中砂消耗水量最為適合，水泥用量符合混凝土配合比的要求。若混凝土采用泵送方式澆筑，應盡量在一定程度上提高砂的比率含量。砂石會(huì )含有的塵土、泥土以及黏土，都會(huì )與砂石產(chǎn)生較為明顯的粘結，這種情況會(huì )加劇收縮現象，也會(huì )使混凝土的抗拉強度以及抗凍性受到削弱，在抗裂過(guò)程中產(chǎn)生負面影響。因此，應盡量清除砂石中的泥土。工程中的含泥量被調整到1%～2%之間，最后通過(guò)計算和試配對混凝土配合比，其中的一部指標如下表所示。

　　表1 混凝土配合比參數

　　強度 抗滲 水泥標號 材料配比(kg·m-3) 粉煤灰 砂率 水灰比

　　等級 等級 水泥 砂 石子 水分

　　C25 S8 530 315 756 1124 181 7 38 0.54

　　C30 S6 310 770 1152 191

　　2.3重視澆筑方式，增強振搗

　　大體積防水混凝土澆筑技術(shù)在實(shí)際應用中，應該遵循總體、不間斷的原則。然后參照相關(guān)的初凝時(shí)間、澆筑速率，對配制泵、澆筑數量、澆筑方式進(jìn)行選擇。在這種情況下，通�？梢詰�用三種方式，具體如下：(1)參照分段方式，根據混凝土厚度和水化熱釋放的計算來(lái)決定分層的方式對混凝土進(jìn)行劃分，按照從下往上的方向，沿著(zhù)斜坡的方向逐漸向后推進(jìn)。(2)應該按照逐層的方式予以振實(shí)，確保每段混凝土在初凝的之前，彼此結合狀態(tài)良好，避免施工縫的存在。(3)混凝土當中加入減水劑，適當放緩澆筑的速率。由于一般水泥水化熱速度較快，讓混凝土在各個(gè)時(shí)期都能釋放熱量，從而在一定程度上讓混凝土內極限溫度下降到新的水平，防范溫度裂縫的產(chǎn)生。

　　使用插入式振動(dòng)器，按照相關(guān)標準對振搗時(shí)間實(shí)施嚴格管控，盡量保證插入位置處于規則狀態(tài)，防止漏振的情況發(fā)生，確保每次移動(dòng)的長(cháng)度在振動(dòng)半徑的1.5倍以下。在對混凝土的上層實(shí)施振搗的過(guò)程中，使振搗進(jìn)入下層混凝土超過(guò)5cm，避免出現兩層間接縫。并且要在混凝土天然斜坡的開(kāi)端與尾端實(shí)施嚴格的搗振。讓上下層的混凝土都處于較為密實(shí)的狀態(tài)。注意在振動(dòng)界限前，實(shí)施重復振搗，提升混凝土束縛力，讓其具備較強的抗裂能力。

　　混凝土振搗完畢之后，要使用木杠對混凝土外表進(jìn)行拍打，使其處于較為平整的狀態(tài)，使用木抹子處理粗糙部分，當整體實(shí)現收水之后，重復進(jìn)行處理，使外表形成毛面，防止初期裂縫出現。

　　2.4混凝土保養

　　2.4.1溫度測算

　　對混凝土的核心溫度進(jìn)行測算，以此測算出混凝土最后的絕熱溫升，計算公式如下：

　　對上式進(jìn)行分析，Th表示最后的絕熱溫升，T 表示入模溫度，T表示核心溫度，W代表單位混凝土耗費水泥量，Q是水泥類(lèi)型水化熱，C表示比熱，加權平均直，通常設定為0.9，R表示混凝土比重， 表示降溫系數。

　　2.4.2測溫方式

　　選擇類(lèi)型為WMZK-01測溫設備，其測溫范圍在-40℃到150℃之間。在每個(gè)測溫位置埋下長(cháng)度為0.6m的導線(xiàn)，按照每小時(shí)1根的頻率進(jìn)行預埋，測溫開(kāi)始之后，將設備測桿纏在導線(xiàn)之上，就可以對混凝土內部實(shí)施測溫，對內外的溫度同時(shí)展開(kāi)測量，10分鐘之后，可以獲得數據。注意在混凝土澆筑12小時(shí)之后即開(kāi)始測溫活動(dòng)，第一周每2小時(shí)測量1次。

　　2.4.3澆筑后溫度應力計算

　　澆筑開(kāi)始之后，齡期不斷增加，內部溫度開(kāi)始呈現出逐漸下降的趨勢，導致其應力出現相應改變，根據實(shí)際測量獲得的溫度信息，可以計算出對應齡期的溫度應力。

　　2.4.4混凝土養護

　　主要方式有降溫法和保溫法。前者主要指的是借助一些技術(shù)手段，讓混凝土內部的溫度得到一定程度的降低，后者則是使用保溫材料，讓混凝土外部的溫度處于一定水準，縮減內外溫差。在實(shí)際工程使用草袋等物品對混凝土外表實(shí)施包裹，并以澆水的方式讓其處于濕潤的狀態(tài)。實(shí)施維護，開(kāi)展早期維護對混凝土日后使用功能的發(fā)揮十分重要，當然也同時(shí)需要注意后期的維護工作。

　　2.5深入說(shuō)明

　　2.5.1環(huán)境溫度和混凝土溫度

　　環(huán)境溫度會(huì )對混凝土溫度的造成一定影響，內部溫度屬于水化熱的絕熱溫升與其他各種類(lèi)型溫度的結合。氣溫高，混凝土溫度自然也高，內部溫度自然提升。在此種情況下，如果持續時(shí)間相對較長(cháng)，那么就會(huì )在這樣的情況下導致混凝土受損。但是如果環(huán)境溫度處于較低的水平，那么在當前的情況下，就需要采取措施使入模溫度以及攪拌溫度得到提升。入模溫度至少為10℃。當混凝土遭遇寒流時(shí)，溫差則會(huì )相應增大。

　　對上述內容進(jìn)行分析可知，大體積防水混凝土盡量不要安排在冬季進(jìn)行施工，如果情況較為特殊，必需在冬季開(kāi)工，保溫措施一定要符合實(shí)際要求，否則很容易導致混凝土出現裂縫，影響建筑使用質(zhì)量。

　　施工最佳時(shí)間應該是春、秋兩季，這時(shí)的溫度適合施工。施工時(shí)間盡量避開(kāi)夏季，如遇高溫天氣，要采取措施進(jìn)行降溫，否則會(huì )導致混凝土出現裂縫。但是，如果工期恰巧趕在夏季，可以在早上或晚間溫度較低的時(shí)間進(jìn)行澆筑施工。需要注意的是，混凝土的材料、攪拌、運輸、澆筑、保養等環(huán)節都要采取措施進(jìn)行降溫。

　　2.5.2環(huán)境溫度影響混凝土之內的溫度極限值出現的時(shí)間

　　水化熱和環(huán)境溫度之間存在一定關(guān)聯(lián)，自然環(huán)境溫度處于較高的狀態(tài)，水化熱產(chǎn)生的熱量就很難釋放出去。經(jīng)過(guò)分析可知，自然溫度越高，內部的溫度極限值會(huì )越提前。

　　2.5.3振搗技術(shù)的改良

　　在對混凝土實(shí)施振搗之后，并不能讓內部完全實(shí)現致密性良好的狀態(tài)，仍然會(huì )存在一些氣泡與細縫。粗骨料與鋼筋之上仍然殘留水分，對其與混凝土之間的粘結起到不利干擾，在澆筑完畢之后，應該在振動(dòng)界限之前，再次實(shí)施振搗，能夠在一定程度清楚沉陷造成的干擾。將塑性收縮的出現幾率控制在較低水準，同時(shí)也能降低內部孔隙出現的幾率。增強混凝土的致密性，讓其抗滲性能也得到較大的提升。在對上層混凝土實(shí)施正式開(kāi)始處理之前，應該對下部分的混凝土再次振搗，就能在施工完成之后，使兩層混凝土實(shí)現較佳的結合，確保其質(zhì)地較為均勻，采取這種措施可以使其抗壓強度提升10%。

　　2.5.4大體積獨立混凝土基礎分析

　　對于體積較大的獨立混凝土基礎，比如，某電力企業(yè)的高爐基礎要實(shí)現降溫目的，可以預埋1到2層的管道，注入循環(huán)冷水以達到冷卻降溫的目的。當然，預埋位置需要結合施工具體情況，將通水設備埋在熱量聚集且難以散發(fā)到外部的部位。

　　3結語(yǔ)

　　大體積防水混凝土澆筑技術(shù)最重要的就是解決裂縫問(wèn)題。首先從原材料著(zhù)手，使用相應的工藝實(shí)現對裂縫的防治，使用必要的養護手段，對混凝土實(shí)施保護，使其性能處于良好的狀態(tài)，也可以使用較為明確的保溫技術(shù)，調整混凝土內外溫差，使其處于合理水平，避免裂縫出現。采取必要的保溫措施，使混凝土內外的溫差處于較為合理的水平，如此就能在當前的情況下更有效防止裂縫的出現。

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