论商品混凝土裂缝原因及预防处理措施.docx
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论商品混凝土裂缝原因及预防处理措施
论商品混凝土裂缝原因及预防处理措施
前 言
商品混凝土在国外亦称预拌混凝土,是指在混凝土搅拌工厂集中搅拌制备以商品形式供应用户的混凝土。
第一座商品混凝土工厂在1903年建于德国,所以商品混凝土已有一百多年的发展史,我国于70年代末在北京、上海等地实现了商品混凝土的生产。
随着建设规模的不断扩大及人们对建筑工程质量重要性认识的提高,商品混凝土以其技术、经济上的优越性,尤其是稳定、可靠、优良的质量深受建设单位的青睐,得到了迅速的发展。
商品混凝土作为建筑业的一项新技术,混凝土性能有了很大改善的同时,裂缝控制技术难度大大增加了,在生产、施工中都不可避免地给工程技术人员带来了新的课题。
在使用商品混凝土的同时,由于对其性能了解不深,在工程完毕后的十几天,一个月或者更长一点的时间后,混凝土结构出现了裂缝或其他不良反映。
一些搞混凝土技术的研究人员对混凝土构筑物的裂缝形成,进行了大量的研究和技术探讨,提出解决混凝土裂缝的办法和意见,也取得了较大的科研成果,使混凝土构筑物的裂缝降低到最低范围之内。
目前,对混凝土结构的裂缝问题是在混凝土工程建设中带有一定普遍性的技术问题。
而混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌,也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的。
如厂房、住宅、办公楼的墙、板、柱、梁出现裂缝后,一是影响美观,二是影响使用寿命,有严重裂缝的建筑物将会威胁到人们的生命和财产的安全。
故在某些施工验收规范和工程中都是不允许混凝土结构出现有明显的裂缝。
但是,从近代科学关于混凝土的研究及大量的混凝土工程实践证明,混凝土结构裂缝是不可避免的,裂缝是人们可以接受的一种材料特性,只是如何使有害程度控制在某一有效范围之内。
因为使用的混凝土是多种材料组成的一种混合体,且又是一种脆性材料,在受到温度、压力和外力的作用下,都有出现裂缝的可能性。
商品混凝土结构裂缝的控制是个涉及原材料质量、混凝土配合比、混凝土生产质量控制、施工质量控制(模板、振捣、养护)、施工气象(风力、风速、气温、空气湿度)、设计(配筋、板厚)等诸多因素的课题,需要各部门、各环节共同努力,精心配合才能凑效。
少量有害裂缝采用近代化学灌浆等技术进行处理后,可以满足设计使用和耐久性要求,不应因此降低工程质量评定标准。
通过分析一些案例和国内外的新技术表明,商品混凝土裂缝是可以控制在最小范围内,或者说是可以基本得到控制的。
第1章 商品混凝土的特点
1.1商品混凝土的优点
1.1.1节约材料
商品混凝土主要用散装水泥,外加粉煤灰,这样就减少了水泥的浪费。
由于散装水泥具有一定的富余标号和用粉煤灰代用了部分水泥,就可节约一定数量的水泥。
由于商品混凝土的砂、石集中堆放和在称量方面的电子计量准确,也比现场搅拌堆放,节约了一定数量的骨料。
1.1.2保证了混凝土的质量
由于在计量称重上采取了电子计量,提高了混凝土配合比计量的准确性,搅拌的均匀性,使商品混凝土在其保水性、和易性和流动性方面,都比现场制备混凝土有了可靠的保证。
1.1.3提高了施工速度,减轻了劳动强度。
1.1.4减少了污染,文明施工
由于混凝土到施工现场为成品,不存在现场砂、石、水泥堆放和拌制过程中产生的噪音,整个施工现场干净整洁。
1.2商品混凝土一些注意事项
1.2.1计量准确性
混凝土拌制在搅拌站进行,原材料计量准确,搅拌均匀,但也有失控情况出现。
1.2.2掺加掺合料
多数搅拌站未设细掺合料、粉状泵送剂、粉状膨胀剂称量和料仑,采用人工或容积法,使计量与分散存在问题,影响混凝土的均匀性。
1.2.3混凝土拌合物干稀不均
当混凝土拌合物过干、过稀,运输时间过长、停留时间过长且未进行搅拌均匀前入泵时,混凝土拌合物干稀不匀。
1.2.4混凝土均匀性
每个运输车中混凝土的坍落度相差过大,加入泵车内输送时,会使浇筑的混凝土均匀性变差。
1.2.5混凝土质量
混凝土拌合物过干、人工、无称量的加入高效减水剂或水时,混凝土质量不易保证。
第2章 商品混凝土的各种裂缝及产生原因
2.1商品混凝土裂缝的种类
2.1.1按裂缝产生原因分类
⑴由外荷载(静、动荷载)直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝。
⑵由变形变化引起的裂缝:
包括结构因温度湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉降等原因引起的裂缝。
其特征是结构要求变形,当受到约束和限制时产生内应力,应力超过一定数值后产生裂缝,裂缝出现后变形得到满足,内应力松弛。
这种裂缝宽度大、内应力小,对荷载的影响小,但对耐久性损害大。
据国内外调查资料表明,工程结构产生属于变形变化(温湿度、收缩与膨胀、不均匀沉降)引起的裂缝约占80%;属于荷载引起的裂缝约占20%。
2.1.2按裂缝所处状态分
裂缝可分为运动、不稳定、稳定、闭合和愈合等状态。
对于处于运动和不稳定扩展状态的裂缝,应考虑加固和补救措施。
而对于稳定、闭合、愈合的裂缝则可持久的应用。
例如有些防水结构,在0.1MPa水压下,出现0.1~0.2mm裂缝时,可能开始时有轻微渗漏,但经过一段时间后,裂缝处水化的水泥析出Ca(OH)2,逐渐弥合了裂缝,并与大气中CO2作用,形成CaCO3结晶,封闭和自愈合裂缝,防止了渗漏的产生。
这种裂缝是稳定的,不会影响工程结构的使用和耐久性。
2.1.3按裂缝形状分
裂缝按形状可分为表面的、深入的、贯穿的、断续的、纵向的、横向的、斜向的、对角线的、上宽下窄、上窄下宽、外宽内窄的、囊核形的等等。
2.2商品混凝土产生裂缝的主要原因分析
商品混凝土是由水泥、骨料、水、掺合料和外加剂按一定的比例配制而成的中高流动性的混凝土,当原材料控制不严,配合比不当,施工不注意养护等就比普通的混凝土更容易产生裂缝。
2.2.1混凝土结构温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。
水泥水化过程中产生大量的热量,每克水泥放出约50.2J的热量,如果以水泥用量350~550kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500~27500KJ的热量,从而使混凝土内部温度升高。
根据王铁梦教授的理论,在混凝土尤其是大体积混凝土浇捣完后,水泥已经开始水化,其混凝土内部的最高温度峰值可按以下经验公式计算,即:
T0=T+C·α
式中 T0——混凝土内部峰值温度(℃);
T——混凝土浇灌入模时的温度(℃);
C——每立方米混凝土水泥用量(kg/m3);
α——经验系数;当采用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥时,α=0.1;当采用普通水泥时α=0.105。
水泥水化过程产生的水化热,其大部分热量是在3天以内放出。
混凝土是热的不良导体,特别是大体积混凝土,产生的大量水化热不容易散发,内部温度不断上升,而混凝土表面散热较快,使内外截面产生温度梯度,特别是昼夜温差大时,内外温度差别更大,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。
后期在降温过程中,由于受到基础或已浇筑混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。
由于混凝土此时抗拉强度较低,当混凝土内部拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土便产生裂缝。
温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。
裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。
高温膨胀引起的混凝土温度裂缝通常是中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。
此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。
在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。
在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。
一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。
但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。
温度应力的分析:
根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
①早期:
自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。
这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。
由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
②中期:
自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
③晚期:
混凝土完全冷却以后的运转时期。
温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。
案例分析:
在宝钢某大型设备基础的混凝土施工中,混凝土强度设计为C30级,每立方米混凝土的水泥用量为360kg/m3,当时的气温为33℃,为了了解混凝土内部升温峰值,采取了电热偶测温和测温孔的办法测定混凝土内部的温度与混凝土表面的温度,以计算混凝土内外温差,经实测的温度和计算的温度看,两者相差不大。
两者的温度结果为:
①实际测试的温度峰值为71.3℃;②计算温度为:
T0=34.5+(360×0.1)=70.5℃;从两者的温度情况看,温度相差仅为0.8℃。
说明计算的温度与实测的温度相差不大,完全可以以计算的温度对混凝土进行保温措施。
当时该工程混凝土温度最高时所测混凝土外表面温度为44℃,内外温差为27.3℃,大于规范规定的25℃要求,故立即采取混凝土表面的保温措施,提高混凝土表面温度,缩小内外温差,使混凝土没有因温度应力出现裂缝,保证了混凝土基础的质量。
在混凝土出现温度应力裂缝的情况时,一般往往会发生在混凝土结构物的变截面和混凝土断面较小的部位,为此,在施工大体积混凝土或者较厚的混凝土墙、板时,施工单位要予以注意。
2.2.2混凝土拌合物塑性沉降裂缝
这种裂缝的发生,往往是采用大流动性混凝土拌合物时而发生的裂缝。
大流动性混凝土拌合物在混凝土初凝前,混凝土拌合物中的粗骨料始终处于一种自由体,虽然经过振动器械进行了振动,内部的孔隙也基本排除,但在混凝土内部的粗骨料本身在自身质量的作用下缓慢下沉,水泥浆上升,这种沉落直到混凝土硬化时才停止,当这种塑性沉降受到模板、钢筋及预埋件的抑制就会出现裂缝。
这种裂缝大多出现在混凝土浇筑后半小时至3小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面水消失光时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土坍落度大、沉降过大所致。
另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。
塑性沉降裂缝是由于固体颗粒沉降时受到阻碍而产生的,可依据混凝土沉降受阻的形式不同分为三种类型。
①钢筋或螺栓阻碍:
混凝土结构中的钢筋或固定模板用的螺栓阻碍了混凝土的沉降,在混凝土浇筑面上形成塑性沉降裂缝,特点是这类裂缝的分布形状与钢筋的布置有关,如图1所示。
②模板不平或吸水:
混凝土细柱和薄墙会因两边模板凸凹不平或构件尺寸变化限制了混凝土的均匀下沉,以及木模板吸水太快造成部分混凝土很快失去流动性时,也会形成塑性沉降裂缝。
如图2所示。
③沉降深度不同:
厚混凝土比薄混凝土的沉降量大,所以当沉降深度不同时,也会产生沉降裂缝,如图3所示。
2.2.3混凝土塑性收缩裂缝
混凝土浇筑后仍处于塑性状态时,由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝,这类裂缝多在表面出现,形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状,深度一般不超过50mm,但薄板结构如果混凝土中掺有含泥量大的粉砂则可能被穿透。
产生的原因主要是混凝土浇筑后3~4小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是被基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,到此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。
从混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快,塑性收缩裂缝越易产生,而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的坍落度和砂率比普通混凝土大很多,再加上夏季施工及大体积混凝土中掺加缓凝剂,早期强度低所以其水分特别容易散失,表面容易形成裂缝。
混凝土塑性收缩裂缝与塑性沉降裂缝相比,贯穿整个混凝土板的裂缝是极少的,在实际上很难区别塑性收缩裂缝与塑性沉降裂缝,但如果裂缝的走向与钢筋布置的形状和混凝土构件的几何形状有关,则可以判定沉降在裂缝的形成过程中起了一定的作用,有时这两种裂缝是同时存在的,只不过是以何种为主罢了。
混凝土可以被认为是一种人造的沉积岩,泵送混凝土刚刚浇筑成型后,由于混凝土各种固体颗粒在减水剂的作用下形成了溶剂化层,导致各种固体颗粒之间存在一层水膜,在混凝土的表面处则形成凹形液面,在一般情况下,水分挥发会使固体颗粒进一步靠近,毛细管进一步变细,增大了将水从混凝土内层提升到表面的能力,同时混凝土的泌水也有利于水上升到混凝土表面。
普通混凝土所含的水分少,在泌水和毛细管的双重作用下使混凝土的体积收缩小而且较均匀,所以普通混凝土较少产生塑性收缩裂缝。
对于泵送混凝土而言,因其所含的水分较多,若环境温度高风速大而且干燥,水分挥发迅速,混凝土的泌水和毛细管提升水的综合作用还低于水的挥发作用时,使混凝土表层脱水速度远大于混凝土内层提供水的速度,造成了混凝土面层体积收缩大,若这时混凝土还未产生足够的强度,则在混凝土表面产生塑性收缩裂缝,商品混凝土因运输距离长,为防止流动性损失过大,常常加入缓凝剂、保塑剂等,更增加了形成塑性收缩裂缝的可能。
2.2.4混凝土干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。
水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。
干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。
混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2㎜之间,大体积混凝土中平面部位多见,这种裂缝一般出现在混凝土较薄的结构,如现浇楼板混凝土、道路混凝土、地坪等混凝土。
在结构断面≤300mm、混凝土坍落度>100mm时,最容易发生此种裂缝。
这种裂缝产生的原因是混凝土拌合物在浇捣完毕后,混凝土拌合物内部的水分一部分泌出流失,一部分被水泥水化所用,另外一部分被蒸发,尤其是在干热、风较大的季节以及在空中的薄壁结构,混凝土拌合物则更容易出现失水干缩而发生裂缝。
混凝土成型后养护不当,受环境因素影响,表面水分散失快,体积收缩大,而内部湿度变化很小,收缩也小,因而表面收缩变化受到内部混凝土的约束出现拉应力,引起混凝土表面开裂,或者平卧薄型构件水分蒸发,产生的体积收缩受到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。
如大体积混凝土的底板侧面裂缝等。
采用含泥量大的骨料配制的混凝土,收缩量大;混凝土过分振捣,表面形成水泥含量较多的砂浆层,收缩量增大。
这种裂缝出现的时间较早,一般混凝土在初凝前就已经发生,若不加以处理和养护,局部裂缝将会贯穿整个混凝土结构,部分裂缝也将达到结构1/3~1/2的深度。
2.2.5化学反应引起的混凝土裂缝
混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。
这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。
2.2.6施工过程中造成的混凝土裂缝
⑴施工操作程序不当:
施工单位为赶进度,浇筑混凝土未达到设计强度,甚至在浇筑后不到24小时即开始上人,堆放荷载,经常导致混凝土结构开裂。
⑵混凝土水灰比、坍落度过大,或使用过量粉砂:
混凝上强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。
因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。
而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵送混凝土为了满足泵送条件,坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,混凝土脱水干缩时,就会产生表面裂缝。
⑶混凝土施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥:
混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。
而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。
⑷混凝土浇捣后过分抹平压光和养护不当:
过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。
过早养护会影响混凝土的胶结能力。
过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种应力而产生开裂。
特别是夏、冬两季,因昼夜温差大,养护不当最易产生温差裂缝。
⑸楼板的弹性变形及支座处的负弯矩:
施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。
这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂。
施工中不注意钢筋的保护,把板面负筋踩弯等,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。
此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。
⑹后浇带施工不慎而造成的板面裂缝:
为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝;板的后浇带不支模板,造成斜坡搓;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成混凝土结构的裂缝。
第3章 商品混凝土裂缝的预防控制措施
3.1商品混凝土裂缝的各种预防措施
3.1.1混凝土结构温度裂缝的预防措施
⑴选择水化热低的水泥:
尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
水化热较低的#425矿渣硅酸盐水泥,其早期的水化热与同龄期的普通硅酸盐水泥相比,3d的水化热约可低30%。
⑵减少水泥用量:
将水泥用量尽量控制在450㎏/m3以下。
根据大量试验研究和工程实践表明,每m3混凝土的水泥用量增减10kg,其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低1℃。
⑶掺加掺合料:
国内外大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,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,并且能够补充泵送混凝土中粒径在0.315mm以下的细骨料达到15%的要求,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Al2O3、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,宜在10~15%以内。
特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰之后,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。
掺加粉煤灰的水泥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。
目前许多商品混凝土厂家,由于认识、技术、设备(料仓)等原因,尚未有效、充分地利用粉煤灰。
⑷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。
例如,采取双掺技术:
①掺高效减水剂,使混凝土缓凝,要求混凝土初凝时间大于9小时,以推迟水泥水化热峰值的出现,使混凝土表面温度梯度减少。
②加AEA微膨胀剂(掺量为水泥用量的10%),以补偿混凝土的收缩。
设加强带,在加强带处微膨胀剂掺量增加为14%。
在泵送混凝土中,掺入占水泥重量0.25%的木质素磺酸钙减水剂,不仅能使混凝土的泵送性能改善,而且可以减少拌合水和水泥用量,从而降低水化热,延迟了水化热释放速度,推迟放热峰。
⑸充分利用混凝土后期强度:
为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力,可以根据工程结构实际承受荷载的情况,对工程结构的强度和刚度进行复核与验算,并取得设计单位的同意后,可用56天或90天抗压强度代替28天抗压强度作为设计强度。
由于过去土木建筑物层数不多、跨度不大,且多为现场搅拌,施工工期短,混凝土标准试验龄期定为28天,但对于具有大体积钢筋混凝土基础的高层建筑,大多数的施工期限很长,少则1~2年,多则4~5年,28天不可能向混凝土结构,特别是向大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载,因此将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56天或90天是合理的。
正是基于这点,国内外许多专家均提出这样建议。
如果充分利用混凝土的后期强度,则可使每m3混凝土的水泥用量减少40~70kg左右,则混凝土温度相应降低4~7℃。
⑹粗骨料:
根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径,选择合理的最大粒径,尽可能选用较大的粒径。
例如5~40mm粒径可比5~25mm粒径的碎石或卵石混凝土可减少用水量6~8kg/m3,降低水泥用量15kg/m3,因而减少泌水、收缩和水化热。
要优先选用天然连续级配的粗骨料、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。
细骨料:
以采用级配良好的中砂为宜。
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20~25kg/m3,可降低水泥用量28~35kg/m3,因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩。
泵送混凝土也宜选用合理砂率,其砂率值较低流动性混凝土适当提高是必要的。
但是砂率过大,不仅会影响混凝土的工作度和强度,而且能增大收缩和裂缝。
⑺改善商品混凝土搅拌和泵送工艺:
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筑温度也是一个重要措施。
对于出机温度和浇筑温度的控制,世界各国都非常重视,并有较明确的规定:
我国规定高温季节施工时,混凝土最高浇筑温度,不得超过28℃。
日本规范规定,暑期混凝土的搅拌温度为30℃以下,浇筑时的混凝土温度应低于35℃;对于大体积混凝土的温度,规定拌制时为25℃以下,浇筑时要在30℃以下。
前苏联规范规定,暑期施工时,当浇筑表面系数大于3的结构混凝土时,混凝土拌合物从搅拌站运出时的温度应当不超过30~35℃,而对于表面系数小于3的大体积结构,混凝土拌合物温度应尽可能降低,且不超过20℃。
美国规范规定,在炎热的气候条件下,浇筑温度不得超过32℃。
德国规范规定,在炎热气候时,新拌混凝土温度,在卸车时不得超过30℃。
为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度。
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,所以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,必要时可向骨料喷淋雾状水,或者在使用前用冷水冲洗骨料。
国外也有的搅拌混凝土时加冰块冷却。
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。
采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水