摘要:混凝土的施工是建筑施工的一项重要内容,其施工的好坏直接影响到建筑物的安全性以及耐久性,同时还影响到建筑物的美观,因此对于混凝土施工质量要进行严格把关。本文以苏丹吉利四期电厂工业消防水池工程为例,分析了混凝土施工容易产生的病害,并提出了针对性的防治的措施。
关键词:苏丹吉利;混凝土裂缝;防治措施
吉利四期电厂位于苏丹首都喀土穆以北70公里处,此地区属于热带沙漠气候,最热季节气温可达50多度,常年平均气温25度。气候炎热且极度干旱,对于混凝土的施工极为不利。苏丹吉利四期电厂内有4个工业消防水池需要施工,每个消防水池长50米宽50米,半地下结构,水池总高度为4米,有1.5米深在地面下露出地面高度为2.5米,水池壁厚为200mm。水池底板、墙壁以及顶板均为C30混凝土。当施工第一个消防水池时,考虑到当地气候对于混凝土的施工极为不利,并且由于当地的电力和水的供应及不稳定,因此严重影响混凝土施工质量。
一、影响混凝土施工质量的问题
1、材料和气候的制约
由于当地的工业极不发达,苏丹国内生产的水泥业主不允许使用,也不允许使用中国的水泥,需要在埃及和土耳其订购,当地信奉伊斯兰教,在斋月期间,海关基本上不发货,因此水泥的供应会制约混凝土的浇筑。当地一年四季刮风,严重时甚至在中午看不到自己的手,设备和现场的维护损毁严重,对于现场的施工更是灾难性的打击。
2、混凝土的收缩
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的,而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土的成型后外观是很不利的。影响混凝土收缩,主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。
3、外界温度的变化
混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的,温差愈大,温度应力也愈大。同时,在高温条件下,混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60～65℃,并且有较长的延续时间。因此应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。
4、水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。
5、混凝土的养护
当地处于热带沙漠气候,空气异常干燥,水源严重不足,如果不能保证足够的水分,将制约混凝土的强度发展。不当的养护,将使早期的施工质量毁于一旦。
二、混凝土施工质量的防治措施
1、当地民风淳朴,我们应尊重当地的生活习惯。并且重视和当地政府搞好关系,使水泥和其他材料到海关,做到特事特办,不压货。在浇筑混凝土期间,避开恶劣的天气,在适宜的条件下浇筑混凝土。
2、重视材料的选用。使用低热水泥如矿渣水泥和大坝水泥等,能明显降低混凝土的绝热温升,降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差,起到减小温度应力的作用。从而减少产生裂缝的充分条件。水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法(直接法)》测定,要求配制混凝土所用水泥7d的水化热不大于25KJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形,混凝土一般不宜使用水化热高水泥,应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥,更不宜使用早强型水泥。因此,在满足混凝土设计要求的前提下,尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比,以便在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化。
(1)施工阶段的控制措施
要降低混凝土的最高温度和温差,比较直接的措施是降低浇筑温度,但其实施必须拥有一定的条件才能实现,在特大型工程中可能才用得到。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料,泵送和浇灌振捣后的温度,减少结构的内外温差,一般按季节采取措施,如夏季施工时,则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水、在浇灌混凝土时,采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度,缩短浇灌时间。
(2)合理安排施工进度。对混凝土浇筑,应遵循“同时浇捣,分层堆累,一次到顶,循序渐进”的成熟工艺。在每次浇筑中,又分几层,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在上层混凝土初凝之前,开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间,应设置施工缝。层面施工缝的处理:
①消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土上层松动的石子,并均匀露出粗骨料。
②在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有水。
③对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施。
(3)改进搅拌工艺和振捣工艺。在搅拌的混凝土时,改变以往的投料程序,采取先把水、水泥和砂拌和后,再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺被为“裹砂法”,也可称为二次投料法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象,混凝土上下层强度差减少,可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中,从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。
(4)苏丹当地白天和夜晚的温差较大,根据当地的天气情况,所有大体积的混凝土都在下午4点之后开始浇筑,并在混凝土的中部留设几个导管,不仅可对混凝土内部测温,还可以利用导管来排出热量,严防混凝土内部温度过高。
(5)重视模板的安装质量。模板的安装必须符合如下的几点要求:
a模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水;
b模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂;
c浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净;
d对跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按设计要求起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为跨度的1/1000～3/1000;
e固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞均不得遗漏,且应安装牢固;
f 对于水池的顶板混凝土的强度必须达到设计要求后方可拆模。
(6)混凝土的养护
为了保证混凝土有适宜的硬化条件,混凝土终凝后,筏板边缘、剪力墙中间等不易被塑料薄膜完全覆盖部位,可采用浇水保湿。降温阶段可浇自来水养护,保温保湿养护时间为14天。施工前还应再准备好覆盖麻袋,以便根据环境气温变化情况对保温保湿质量作以调整。覆盖浇水养护应符合下列规定:
a覆盖浇水养护应在混凝土浇筑完毕后的12h内进行;
b混凝土的浇水养护时间,对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7d,对掺用缓凝型外加剂、矿物掺合料或有抗渗性要求的混凝土,不得少于14d;
c浇水次数应根据能保持混凝土处于湿润的状态来决定;
d混凝土的养护用水宜与拌制水相同。
三、结语
近年来,随着我国经济的不断强大,承接的国外工程越来越多,混凝土施工出现逐步增多的趋势。混凝土强度较大,但由于它往往属于地下隐蔽工程,裂缝以及外观质量不好的存在将严重影响其正常使用,本文对苏丹吉利四期电厂水池混凝土的施工质量的控制进行了探讨,在工程实践中不断发现问题, 总结经验,严格控制混凝土原材料选择、配合比设计、现场施工等各个环节,加强管理,以保证混凝土工程的质量。不断地提高国外工程的施工质量,扬我中华儿女的自豪感,使我们的施工技术站在国际施工领域的最前沿。
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