CN112343344A - 一种低水化热混凝土的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低水化热混凝土的施工方法，该施工方法包括：选取符合预设要求的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、二级或多级级配粗骨料、聚羧酸系高性能减水剂、粉煤灰矿物掺合料或矿渣粉矿物掺合料作为混凝土的原材料；计算、试配并调整以选定混凝土的配合比；将选取的原材料按照配合比混合搅拌均匀；在混凝土搅拌车进场，并检查搅拌车运输时间、砼坍落度、可泵性是否达到预设规定要求后进行混凝土的浇筑和振捣。本发明通过控制原材料及优良的配合比，采用采用合适的施工工艺，使配制的混凝土除满足抗压强度、抗渗等级等常规设计指标外，还能满足抗裂性指标要求，解决了产生裂缝问题，减少了混凝土中水泥和水的含量。

Description

一种低水化热混凝土的施工方法
技术领域
本发明涉及混凝土施工技术领域，具体而言，涉及一种低水化热混凝土的施工方法。
背景技术
大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝，因此需要从材料选择上、技术措施和施工方法等关键环节做好充分的准备工作，才能保证大体积混凝土顺利施工。
南京南钢原料厂C型料场长度达310m、高度达22.5m 、跨度70m；基础深1.2m纵挡墙横档墙墙厚最大厚度为2.2米，纵挡墙高达14米，均为大体积混凝土施工。
大体积混凝土施工因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种低水化热混凝土的施工方法，旨在解决现有大体积混凝土施工因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝的问题。
本发明提出了一种低水化热混凝土的施工方法，该施工方法包括如下步骤：原料选取步骤，选取符合预设要求的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、二级或多级级配粗骨料、聚羧酸系高性能减水剂、粉煤灰矿物掺合料或矿渣粉矿物掺合料作为混凝土的原材料；配合比计算步骤，根据原材料的品质、混凝土强度等级、混凝土耐久性以及施工工艺对工作性能的要求，计算、试配并调整以选定混凝土的配合比；其中，混凝土最小胶凝材料用量大于或等于300kg/m3，最低水泥用量大于或等于220kg/m3，配制防水混凝土时，最低水泥用量大于或等于260kg/ m3，混凝土最大水胶比小于或等于0.45；单独粉煤灰作为掺合料时，硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量小于或等于胶凝材料总量的35%，普通硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量小于或等于胶凝材料总量的30%，预应力混凝土中粉煤灰掺量小于或等于胶凝材料总量的25%；矿渣粉作为掺合料时，混凝土中掺合料总量小于或等于胶凝材料总量的50%，矿渣粉掺量小于或等于掺合料总量的50%；混凝土混合步骤，将原料选取步骤中选取的原材料按照配合比计算步骤选定的配合比混合搅拌均匀；混凝土浇筑步骤，在混凝土搅拌车进场，并检查搅拌车运输时间、砼坍落度、可泵性是否达到预设规定要求后进行混凝土的浇筑和振捣，采用先连续浇捣深坑，再浇捣大面积底板，底板混凝土浇筑采用“斜面分层，薄层浇筑；循序推进，一次到位”的方法；按照“快插慢拨”的方式进行振捣棒的操作，上下抽动，均匀振捣，采用并列式或交错式均匀排列插点；砼表面进行收光处理；养护步骤，浇筑完成后，采取蓄热保湿养护法对混凝土进行养护。
进一步地，上述低水化热混凝土的施工方法，在所述混凝土浇筑步骤中，在混凝土浇筑时，实时监测每台泵车进料量，并及时反映到调度室，以按浇捣总量及时平衡，使得浇捣速度相同，齐头并进；底板混凝土浇筑采用“斜面分层，薄层浇筑；循序推进，一次到位”的方法进行浇筑。
进一步地，上述低水化热混凝土的施工方法，在混凝土浇筑连接处，连接分界区具有超宽预设范围的振捣范围；在所述混凝土浇筑步骤中，振捣混凝土时，插入到下层尚未初凝的混凝土中50～100mm，振捣时依次进行；每一振点的振捣延续时间30s。
进一步地，上述低水化热混凝土的施工方法，在所述混凝土浇筑步骤中，在浇捣前，利用短钢筋电焊将承台面或底板面连接在上皮钢筋或支架上，做好面标高的基准点，基准点间距4~6m。
进一步地，上述低水化热混凝土的施工方法，在所述混凝土浇筑步骤中，如果混凝土的表面泌水时，在每层混凝土浇筑接近尾声时，将水引向低洼边部，缩为小水潭，再用小水泵将水抽至附近排水井。
进一步地，上述低水化热混凝土的施工方法，在原料选取步骤中，在所述混凝土混合步骤中，搅拌使用的水泥温度低于或等于60℃，骨料使用温度小于或等于28℃。
进一步地，上述低水化热混凝土的施工方法，选取的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥的表面积小于350m2/kg，碱含量小于0.6%。
进一步地，上述低水化热混凝土的施工方法，在原料选取步骤中，二级或多级级配粗骨料，粗骨料的堆积密度大于1500kg/m3，紧密密度的空隙率小于40%，并且，分级堆放且堆场上方设罩棚。
进一步地，上述低水化热混凝土的施工方法，在原料选取步骤中，高性能减水剂引入混凝土中的碱含量小0.3kg/ m3；引入混凝土中的氯离子含量小于0.02kg/ m3；引入混凝土中的硫酸盐含量小于0.2kg/ m3。
进一步地，上述低水化热混凝土的施工方法，在原料选取步骤中，粉煤灰矿物掺合料中，粉煤灰的需水量比不大于100%，烧失量小于5%；矿渣粉矿物掺合料中，矿渣粉的比表面积小于450 m2/kg，流动性比大于95%，28d活性指数大于或等于95%。
本发明提供的低水化热混凝土的施工方法，通过控制原材料及优良的配合比，并在混凝土浇筑振捣时，采用先连续浇捣深坑，再浇捣大面积底板，底板混凝土浇筑采用“斜面分层，薄层浇筑；循序推进，一次到位”的方法；按照“快插慢拨”的方式进行振捣棒的操作，上下抽动，均匀振捣，采用并列式或交错式均匀排列插点，即采用合适的施工工艺，使配制的混凝土除满足抗压强度、抗渗等级等常规设计指标外，还能满足抗裂性指标要求，解决了由于混凝土内外温差的原因产生裂缝问题，使混凝土即有良好的和易性，又减少了混凝土中水泥和水的含量，降低了经济成本，保证了工程施工质量。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的低水化热混凝土的施工方法的流程框图；
图2为本发明实施例提供的砼分层浇筑混凝土的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1，其为本发明实施例提供的低水化热混凝土的施工方法的流程框图。如图所示，该施工方法包括如下步骤：
原料选取步骤S1，选取符合预设要求的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、二级或多级级配粗骨料、聚羧酸系高性能减水剂、粉煤灰矿物掺合料或矿渣粉矿物掺合料作为混凝土的原材料。
具体地，水泥必须采用符合现行国家标准规定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，水泥表面积宜小于350m2/kg；水泥碱含量应小于0.6%；水泥中不得掺加窑灰；水泥的进场温度不宜高于60℃；不应使用温度大于60℃的水泥拌制混凝土，混凝土搅拌时，水泥温度低于或等于60℃。应采用二级或多级级配粗骨料，粗骨料的堆积密度宜大于1500kg/m3，紧密密度的空隙率宜小于40%。骨料不宜直接露天堆放、暴晒，宜分级堆放，堆场上方宜设罩棚。高温季节，骨料使用温度不宜大于28℃。应采用聚羧酸系高性能减水剂，并根据不同季节、不同施工工艺分别选用标准型、缓凝型或防冻型产品；高性能减水剂引入混凝土中的碱含量(Na2O+0.658K2O )应小0.3kg/ m3；引入混凝土中的氯离子含量应小于0.02kg/ m3；引入混凝土中的硫酸盐含量(以Na2SO4计)应小于0.2kg/ m3。采用的粉煤灰矿物掺合料，即单独采用粉煤灰，应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596的规定；粉煤灰的级别不应低于Ⅱ级，且粉煤灰的需水量比应不大于100%，烧失量应小于5%；严禁采用C类粉煤灰和Ⅱ级以下级别的粉煤灰。采用的矿渣粉矿物掺合料，应符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046的规定；矿渣粉的比表面积应小于450 m2/kg，流动性比应大于95%，28d活性指数不宜小于95%。也就是说，符合预设要求可以现行国家标准规定确定。
配合比计算步骤S2，根据原材料的品质、混凝土强度等级、混凝土耐久性以及施工工艺对工作性能的要求，计算、试配并调整以选定混凝土的配合比；其中，混凝土最小胶凝材料用量大于或等于300kg/m3，最低水泥用量大于或等于220kg/m3，配制防水混凝土时，最低水泥用量大于或等于260kg/ m3，混凝土最大水胶比小于或等于0.45；单独粉煤灰作为掺合料时，硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量小于或等于胶凝材料总量的35%，普通硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量小于或等于胶凝材料总量的30%，预应力混凝土中粉煤灰掺量小于或等于胶凝材料总量的25%；矿渣粉作为掺合料时，混凝土中掺合料总量小于或等于胶凝材料总量的50%，矿渣粉掺量小于或等于掺合料总量的50%。
具体地，混凝土配合比应根据原材料品质、混凝土强度等级、混凝土耐久性以及施工工艺对工作性能的要求，通过计算、试配、调整等步骤选定。混凝土最小胶凝材料用量不应低于300kg/ m3，其中最低水泥用量不应低于220kg/ m3配制防水混凝土时最低水泥用量不宜低于260kg/ m3；混凝土最大水胶比不应大于0.45。单独采用粉煤灰作为掺合料时，硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量不应超过胶凝材料总量的35%，普通硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量不应超过胶凝材料总量的30%。预应力混凝土中粉煤灰掺量不得超过胶凝材料总量的25%。矿渣粉作为掺合料时，应采用矿渣粉和粉煤灰复合技术；混凝土中掺合料总量不应超过胶凝材料总量的50%，矿渣粉掺量不得大于掺合料总量的50%。
混凝土混合步骤S3，将原料选取步骤S1中选取的原材料按照配合比计算步骤S2选定的配合比混合搅拌均匀。
具体地，原料选取步骤S1中选取的原材料按照配合比计算步骤S2选定的配合比混合搅拌均匀。
混凝土浇筑步骤S4，在混凝土搅拌车进场，并检查搅拌车运输时间、砼坍落度、可泵性是否达到预设规定要求后进行混凝土的浇筑和振捣，采用先连续浇捣深坑，再浇捣大面积底板，底板混凝土浇筑采用“斜面分层，薄层浇筑；循序推进，一次到位”的方法；按照“快插慢拨”的方式进行振捣棒的操作，上下抽动，均匀振捣，采用并列式或交错式均匀排列插点。
具体地，首先，混凝土搅拌车进场，要严格把好混凝土品质关，检查搅拌车运输时间、砼坍落度、可泵性是否达到规定要求；对不合格者坚决予以退车，严禁不合格混凝土进入泵车输送。然后，进行混凝土浇筑和振捣。在混凝土浇筑过程中，及时向各个搅拌站反馈现场混凝土实际坍落度、可泵性、和易性等质量信息，以有利于控制搅拌站出料质量；还可核实每台泵车进料量，并及时反映到调度室，以便按浇捣总量及时平衡，基本做到浇捣速度相同，齐头并进。为减少基坑暴露时间，采用先连续浇捣深坑，再浇捣大面积底板的施工方法。底板混凝土浇筑采用“斜面分层，薄层浇筑；循序推进，一次到位”的方法，其中，每层厚度不超过500mm，上下层之间浇筑间隔时间控制在2h以内，砼分层浇筑的结构图可参见图2；每台输送泵配备6套直径为50mm的插入式振捣棒，对于局部钢筋密集处可换用直径为30mm振捣棒，两套一组，分别布置在斜面的坡顶、坡中和坡脚；在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度；为避免不出现夹心层及冷施工缝，通过两道振动器对每个浇筑带坡顶和坡脚进行振动，以确保上、下部钢筋密集部位混凝土振实；振捣棒的操作，要做到“快插慢拨”，上下抽动，均匀振捣，插点要均匀排列，插点采用并列式和交错式均可；插点间距可以为300～400mm ；插入到下层尚未初凝的混凝土中约50～100mm，振捣时应依次进行，以防发生漏振；每一振点的振捣延续时间30s，使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。在两台泵浇筑分隔带振捣的操作人员在振捣过程中，为了防止相互浇筑连接处的漏振，在各自的连接分界区必须超宽50cm的振捣范围；当然亦可为其他的超宽预设范围的振捣范围，本实施例中对其不做任何限定。承台面或底板面标高控制，应在浇捣前利用短钢筋电焊连接在上皮钢筋或支架上，做好面标高的基准点，间距4~6m一个点。大体积混凝土的表面水泥浆较厚，且泌水现象严重时，应仔细处理；对于表面泌水，当每层混凝土浇筑接近尾声时，应人为将水引向低洼边部，缩为小水潭，然后用小水泵将水抽至附近排水井。砼表面收光处理，做到“三压三平”；首先按标高用拍板压实，长刮尺刮平；其次初凝前用铁滚筒数遍碾压、滚平；最后，终凝前打磨压实、整平，以闭合混凝土收水裂缝。
养护步骤S5，浇筑完成后，采取蓄热保湿养护法对混凝土进行养护。
具体地，浇筑完成后为防止基础砼因较大的温差而产生温度裂缝，拟采取蓄热保湿养护法。
综上，本实施例提供的低水化热混凝土的施工方法，通过控制原材料及优良的配合比，并在混凝土浇筑振捣时，采用先连续浇捣深坑，再浇捣大面积底板，底板混凝土浇筑采用“斜面分层，薄层浇筑；循序推进，一次到位”的方法；按照“快插慢拨”的方式进行振捣棒的操作，上下抽动，均匀振捣，采用并列式或交错式均匀排列插点，即采用合适的施工工艺，使配制的混凝土除满足抗压强度、抗渗等级等常规设计指标外，还能满足抗裂性指标要求，解决了由于混凝土内外温差的原因产生裂缝问题，使混凝土即有良好的和易性，又减少了混凝土中水泥和水的含量，降低了经济成本，保证了工程施工质量。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
原料选取步骤，选取符合预设要求的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、二级或多级级配粗骨料、聚羧酸系高性能减水剂、粉煤灰矿物掺合料或矿渣粉矿物掺合料作为混凝土的原材料；
配合比计算步骤，根据原材料的品质、混凝土强度等级、混凝土耐久性以及施工工艺对工作性能的要求，计算、试配并调整以选定混凝土的配合比；其中，混凝土最小胶凝材料用量大于或等于300kg/m3，最低水泥用量大于或等于220kg/m3，配制防水混凝土时，最低水泥用量大于或等于260kg/ m3，混凝土最大水胶比小于或等于0.45；单独粉煤灰作为掺合料时，硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量小于或等于胶凝材料总量的35%，普通硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量小于或等于胶凝材料总量的30%，预应力混凝土中粉煤灰掺量小于或等于胶凝材料总量的25%；矿渣粉作为掺合料时，混凝土中掺合料总量小于或等于胶凝材料总量的50%，矿渣粉掺量小于或等于掺合料总量的50%；
混凝土混合步骤，将原料选取步骤中选取的原材料按照配合比计算步骤选定的配合比混合搅拌均匀；
混凝土浇筑步骤，在混凝土搅拌车进场，并检查搅拌车运输时间、砼坍落度、可泵性是否达到预设规定要求后进行混凝土的浇筑和振捣，采用先连续浇捣深坑，再浇捣大面积底板，底板混凝土浇筑采用“斜面分层，薄层浇筑；循序推进，一次到位”的方法；按照“快插慢拨”的方式进行振捣棒的操作，上下抽动，均匀振捣，采用并列式或交错式均匀排列插点；砼表面进行收光处理；
养护步骤，浇筑完成后，采取蓄热保湿养护法对混凝土进行养护。
2.根据权利要求1所述的低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，
在所述混凝土浇筑步骤中，在混凝土浇筑时，实时监测每台泵车进料量，并及时反映到调度室，以按浇捣总量及时平衡，使得浇捣速度相同，齐头并进；
底板混凝土浇筑采用“斜面分层，薄层浇筑；循序推进，一次到位”的方法进行浇筑。
3.根据权利要求1或2所述的低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，
在混凝土浇筑连接处，连接分界区具有超宽预设范围的振捣范围；
在所述混凝土浇筑步骤中，振捣混凝土时，插入到下层尚未初凝的混凝土中50～100mm，振捣时依次进行；每一振点的振捣延续时间30s。
4.根据权利要求1或2所述的低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，
在所述混凝土浇筑步骤中，在浇捣前，利用短钢筋电焊将承台面或底板面连接在上皮钢筋或支架上，做好面标高的基准点，基准点间距4~6m。
5.根据权利要求1或2所述的低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，
在所述混凝土浇筑步骤中，如果混凝土的表面泌水时，在每层混凝土浇筑接近尾声时，将水引向低洼边部，缩为小水潭，再用小水泵将水抽至附近排水井。
6.根据权利要求1或2所述的低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，
在所述混凝土混合步骤中，搅拌使用的水泥温度低于或等于60℃，骨料使用温度小于或等于28℃。
7.根据权利要求1或2所述的低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，在原料选取步骤中，
选取的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥的表面积小于350m2/kg，碱含量小于0.6%。
8.根据权利要求1或2所述的低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，在原料选取步骤中，
二级或多级级配粗骨料，粗骨料的堆积密度大于1500kg/m3，紧密密度的空隙率小于40%，并且，分级堆放且堆场上方设罩棚。
9.根据权利要求1或2所述的低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，在原料选取步骤中，
高性能减水剂引入混凝土中的碱含量小0.3kg/ m3；引入混凝土中的氯离子含量小于0.02kg/ m3；引入混凝土中的硫酸盐含量小于0.2kg/ m3。
10.根据权利要求1或2所述的低水化热混凝土的施工方法，其特征在于，在原料选取步骤中，
粉煤灰矿物掺合料中，粉煤灰的需水量比不大于100%，烧失量小于5%；
矿渣粉矿物掺合料中，矿渣粉的比表面积小于450 m2/kg，流动性比大于95%，28d活性指数大于或等于95%。
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