3.2.2 粗骨料:采用碎石,粒徑5-25mm,含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土,和易性較好,抗壓強度較高,同時可以減少用水量及水泥用量,從而使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升。
3.2.3 細骨料:采用中砂,平均粒徑大于0.5mm,含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右,同時相應減少水泥用量,使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升,并可減少混凝土收縮。
3.2.4 粉煤灰:粉煤灰的水化熱遠小于水泥,在大體積混凝土中摻入20%-25%粉煤灰,不僅可減少水泥用量,又可有效降低水化熱。同時,使用粉煤灰可變廢為寶,符合環(huán)保要求。
3.2.5 外加劑:選用緩凝減水劑,降低水化溫升,延遲水化熱釋放速度,有效防止裂縫。
3.3 設計優(yōu)化措施 ①精心設計混凝土配合比,盡可能的降低混凝土的單位用水量。②增配構造筋提高抗裂性能,配筋應采用小直徑、小間距。③在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。④充分考慮施工時的氣候特征,合理設置后澆縫。
3.4 施工及養(yǎng)護控制措施 ①控制砼的出機溫度和入模溫度,盡量避免溫度過高或過低時施工。②合理安排施工時序,嚴格控制混凝土的澆筑速度,一次澆注的混凝土不可過高、過厚,以保證混凝土溫度均勻上升。③采用合理的施工方法,分層均勻澆筑,每層混凝土初凝前都確保被上層混凝土覆蓋,保證上下層澆筑間隔不超過混凝土初凝時間,避免施工裂縫出現(xiàn)。④保證振搗密實,嚴格控制振搗時間、移動距離和插入深度,嚴防漏振及過振。⑤加強養(yǎng)護期間溫度監(jiān)測,及時獲得混凝土升降溫、里外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度的實際情況,并合理制定溫控措施。⑥通過搭蓋保溫棚、表面蓄水、噴灑養(yǎng)護液或直接灑水等方式,對混凝土保溫保濕養(yǎng)護,降低混凝土內(nèi)外溫差,減少溫度應力。
4 應用實例
國家體育場是2008年北京舉辦第29屆奧運會的主會場,南北最長450m,東西最寬300m,為典型的超長結構。根據(jù)設計資料,承臺和基礎底板的混凝土抗?jié)B等級C40P8。基礎底板厚500~700mm,大致分為270mm×300mm、126mm×55mm、45mm×300mm、100mm×300mm四塊底板,樁基承臺混凝土最大厚度6m,屬于大體積混凝土。由于底板和樁基承臺厚度過大,保護層厚,外墻和底板結構不設伸縮縫,而且施工期5、6月份溫度高,常伴有大風天氣,因此混凝土裂縫控制的難度很大。
通過研究,工程采取了設計優(yōu)化措施、原材料與配合比方面以及施工方面的技術措施:①設計優(yōu)化措施:設置后澆帶和控制縫,疏導或分散混凝土收縮變形;適當增加抗裂配筋,將應力集中的承臺導角由直角變成斜坡形。②原材料與配合比方面措施:原材料中水泥選用堿含量和早期水化熱較低的42.5普通硅酸鹽水泥,外加劑選用北京高星RH-7緩凝高效減水劑,骨料選用5-25mm碎石和細度模數(shù)2.6~2.8中砂,摻合料選用磨細復合粉(78%礦渣粉+22%粉煤灰),并加大摻量取代水泥,同時添加膨脹劑,補償混凝土的收縮。通過進行大量的試配研究工作,最終確定配比。③施工方面措施:施工過程中選擇適宜溫度澆筑,盡量避開高溫、大風天氣;合理安排施工程序,分層澆筑均勻上升;加強振搗,提高混凝土密實度和抗拉強度。養(yǎng)護期間前三天采用蓄水養(yǎng)護,表面覆蓋潮濕草袋,并采取14天延長養(yǎng)護,延緩降溫時間和速度。
實踐證明,通過采取以上措施,調(diào)整混凝土的凝結時間,延緩和降低水化熱峰值,抑制了溫度
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