特殊条件下混凝土施工.ppt

第四节 特殊条件下混凝土施工,大体积混凝土施工水下混凝土施工冬季混凝土施工等 其施工方法除满足普通混凝土施工工艺要求外，还应满足一些特殊工艺要求。,特殊条件下混凝土施工包括,问题：,混凝土浇筑、硬化需要满足哪些主要条件？这些条件不太理想时可以采取什么措施解决？,一、大体积混凝土施工,第四节 特殊条件下混凝土施工,大体积混凝土是指厚度大于或等于1.5m，长宽较大，施工时水化热引起的砼内外温差不低于25摄氏度的混凝土结构。如大型设备基础、大型桥梁墩台、水电站大坝、建筑物基础底板等。大体积混凝土施工存在的主要问题如下：上下层浇筑间隔时间长，整体性不易保证；水化热导致内外温差大，使混凝土容易产生温度裂缝；砼尺寸大，因为收缩变形受到约束而开裂,1、整体性不易保证的原因,分层浇筑时间长，难以连续浇筑，使上层混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑这一条件难以保证,第四节 特殊条件下混凝土施工,全面分层法分段分层法斜面分层法,整体性浇筑方法,每小时浇筑量：用于计算搅拌机、运输机具、振动器的数量。,第四节 特殊条件下混凝土施工,*全面分层法,在整个结构内全面分层浇筑混凝土，在第一层浇筑完毕后，初凝之前浇筑第二层，如此逐层浇筑，直至全部浇筑完成 采用此方案，结构平面尺寸不宜太大,全面分层示意图1-模板；2-新浇注混凝土,*分段分层法,当不满足全面分层条件时，可以考虑分段分层浇筑，分段分层浇筑时，根据整体性（即连续性的要求）分段长度应满足一定条件。适用于厚度不太大而面积或长度较大的结构（此时全面分层浇筑难于保证连续性）,第四节 特殊条件下混凝土施工,分段分层示意图1-模板；2-新浇注混凝土,*斜面分层法,长、厚，窄的结构（长度超过厚度的3倍），如条形基础，采用全面分层不满足，采用分段分层，分段宽度又很短，这时可以考虑用斜面分层，斜面坡度1：3，但也应满足整体性的要求。,第四节 特殊条件下混凝土施工,斜面分层示意图1-模板；2-新浇注混凝土,2、温度和收缩裂缝的原因,大体积混凝土浇筑时，内部水化热大且不能及时散发，导致内部温度升高，形成较大内外温差，砼内部产生压应力，表面产生拉应力，从而形成初期的表面裂纹 养护后期，混凝土随着散热而收缩，加上砼失水引起的体积收缩变形，由于受到基底的约束，从底部开始混凝土内部受拉，产生内部裂纹，向上发展，贯穿整个截面，其危害更大,第四节 特殊条件下混凝土施工,*温度裂缝的防治措施,实质：控制混凝土内外温差25具体措施（1）选用水化热低的水泥，如矿渣水泥等；（2）掺缓凝剂延缓水泥放热速度；（3）投入大粒径骨料，如毛石等；掺粉煤灰；掺 减水剂减少水泥用量；（4）循环水内部冷却；（5）减少分层厚度；（6）冬季覆盖保温；（7）夏季使用冷水或冰水拌和以降低入模温度；砂石堆场和运输设备遮阳以降低入模温度；骨料喷冷水雾或冷气预冷（8）放松约束：设后浇带,第四节 特殊条件下混凝土施工,*后浇带的设置,作用：放松约束，减少每次浇筑长度的水 化热，减少温度应力后浇带的构造：平接式、企口式、台阶式 钢筋连续，砼后浇后浇带的设置距离：2030m后浇带的宽度：70100cm后浇带的填充：在保留至少28d以后，用比原结构强度提高一级的补偿收缩砼浇筑，并保持不少于15d的湿润养护,第四节 特殊条件下混凝土施工,二、水下混凝土施工,水下浇筑:桩基础、水域桥基施工容易产生的问题是:水和泥浆混入混凝土内，形成夹层或吊脚桩，影响混凝土质量。施工方法：导管法,第四节 特殊条件下混凝土施工,*水下浇筑方法导管法,应用时注意：导管的埋入深度：0.85m导管提升速度：与砼上升速相适应，不太快，亦不太慢导管提升方向：只上下移动，不得 横向移动,第四节 特殊条件下混凝土施工,水中浇筑混凝土1-漏斗；2-导管；3-支架；4-滑轮组；5-绞车,用数根导管同时浇筑混凝土,第四节 特殊条件下混凝土施工,问题：,水结成冰以后，体积如何变化？气温对水泥硬化作用有什么影响？你认为混凝土冬期施工需要解决什么问题？你认为应该如何解决这些问题？你认为怎样的解决方法是最好的？,三、混凝土冬期施工,混凝土冬期施工中容易产生的问题：,1、混凝土前期受冻引起后期最终强度损失混凝土受冻后，水泥的水化反应停止，混凝土强度不再增加；继续受冻，产生冻胀应力；冻胀应力大于当时混凝土强度，在混凝土内部产生不可逆的微裂纹；混凝土解冻后，水泥水化反应可以继续进行，混凝土强度继续增长，但由于受冻期间产生了微裂纹，从而使混凝土的最终强度降低简单说：冻胀应力混凝土的强度（粘结应力),第四节 特殊条件下混凝土施工,混凝土冬期施工中容易产生的问题：,2、混凝土前期受冻引起混凝土耐久性严重劣化混凝土受冻后，冻胀应力大于当时混凝土强度，在混凝土内部产生不可逆的微裂纹，从而使混凝土的密实度降低，耐久性得不到改善影响因素：水泥种类、水灰比、混凝土受冻时间的 早晚 返回,第四节 特殊条件下混凝土施工,第四节 特殊条件下混凝土施工,混凝土冬期施工方法,宗旨：混凝土受冻前的强度冻胀应力 尽可能降低水灰比 问题：什么时候要采取冬期施工方法？室外日平均气温连续5d稳定低于5时混凝土受冻临界强度：冬期仍能进行混凝土工程施工的重要条件方法：1、蓄热法 2、外部加热法 3、掺外加剂法,第四节 特殊条件下混凝土施工,1、蓄热法,什么是蓄热法（或实质、或特点）利用加热原材料（避免假凝）所获得的热量及水泥水化热，用保温材料覆盖保温，延缓混凝土的冷却，使混凝土在正温度条件下增长强度以保证冷却至0时混凝土的强度大于受冻临界强度。优点：造价低、施工简单应用条件：室外最低气温不低于-15 的地面以下工程；表面系数（结构的冷却面积与总体积之比）不大于15的结构，热工计算：上述条件只是定性条件，是否可行还要进行热工计算，热工计算的根据是热量平衡原理。,混凝土冬期施工方法,2、外部加热法,方法：蒸汽加热；电加热等等缺点：造价高、施工复杂应用条件：当蓄热法施工不可行时,第四节 特殊条件下混凝土施工,3、掺外加剂法,防冻剂：降低冰点减水剂：减少用水量，以减少冻胀应力加气剂：缓冲冻胀应力早强剂：提高混凝土早期强度，抵抗冻胀应力,需要说明：上述三种方法，不是彼此孤立，经常互 相结合使用,混凝土冬期施工方法,关于砼冬期施工的其它问题,第四节 特殊条件下混凝土施工,选择混凝土冬期施工方法，要兼顾工期要求、工程质量要求和施工费用最低 混凝土冬期施工中还要考虑诸如原材料品种 及其配比、运输方式、浇筑成型方式的合理 选择等问题 冬期施工中，需要运用计算的方法对砼强度 进行预估，以确定是否已达到受冻临界强度 成熟度：温度和时间的乘积 原理：相同配合比的砼，在不同的温度-时 间下养护，只要成熟度相等，其强度 大致相同,第四节 特殊条件下混凝土施工,思考题：,防冻剂的组分中除了防冻和早强组分以 外，还有哪一种？使用外加剂需要注意什么问题？,第四节 特殊条件下混凝土施工,几个重要概念：,使最终的抗压强度损失小于混凝土设计强度5%时混凝土受冻前至少应达到的强度值,混凝土养护温度过高时，水泥颗粒表面迅速水化，结成外壳，阻止内部继续水化的现象。,在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土的液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂,混凝土受冻临界强度：,防冻剂：,假凝：,