我們可以采用以下措施加以控制:
(一)嚴格控制砼的組成材料
大體積砼一般都是采用商品砼和泵送工藝澆筑,泵送商品砼對原材料的技術指標要求很高。因此,首先砼的生產設備的穩(wěn)定運行和計量的精確應得到有效保障,組成砼的所有材料應符合規(guī)范標準的要求,以確保砼的質量。
1.水泥品種的選擇。應根據大體積砼的特點,既要注意水泥的水化熱,又要注意水泥的收縮作用,選用低水化熱、低收縮的水泥,如抗硫酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥,而不要采用早強型水泥。
2.摻入粉煤灰,選擇減水劑,保證泵送流動度。在盡量少用水泥的基礎上,摻入一定量的粉煤灰,以保證膠凝材料的總量。摻入適量的優(yōu)質粉煤灰可以代替和節(jié)約水泥,一般摻量為水泥重量的15%~20%,在加拿大標準中,此摻量值已達到25%.從反應堆廠房底板砼的試塊強度分析,粉煤灰的摻量提高,砼的強度稍有降低。粉煤灰在砼中主要起物理填充作用,加強了粉末效應,增加了砼的密實度,可以改善砼的工作度,改善施工性能,減少砼的泌水和離析現象,減少收縮。粉煤灰還能夠延緩水化熱峰值的出現,降低溫度峰值。粉煤灰和減水劑同時摻入砼中,可以降低水灰比,減少水泥漿量,提高砼的可泵性。
3.粗細骨料的選擇。配制大體積砼,應選用細度模數在2.7~3.1之間的含泥量最低的中粗砂,砂率值為0.33,以合理粗細骨料的比例,砂率過高意味著細骨料多,粗骨料少,增加了收縮,對抗裂不利。碎石應采用連續(xù)級配、良好粒級的彈性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率應盡可能小一些,以利于降低收縮。
4.砼的配合比設計。應根據施工單位的經驗數據,優(yōu)化合理地選擇砼的強度和強度標準差。結合現場的實際要求,合理利用砼的后期強度,如60天、90天或更長時間的強度。
(二)優(yōu)化砼的施工過程
砼的抗拉強度遠小于抗壓強度,這是砼容易開裂的內在因素。普通砼極限拉伸離散性很大,因此在施工中必須創(chuàng)造條件,確保砼均勻密實。砼坍落度各車不要有大的差異,澆筑基礎時坍落度可控制在100—140mm,坍落度大時會使表面鋼筋下部產生水分,或表層鋼筋上部的砼產生細小裂縫。為防止這種裂縫,在砼初凝前和砼預沉后采取二次抹面壓實措施。砼澆灌時,攪拌車在卸料前,要求高速運轉一分鐘,確保進入泵車受料斗的砼質量均勻。
大體積砼的澆筑應合理分段,分層進行,使砼高度均勻上升,砼澆筑應連續(xù)進行,間歇時間不能過長,在前層砼初凝前必須把后層砼澆上。澆筑應在室外氣溫較低時進行,砼澆筑氣溫不宜超過28℃,在炎熱的氣候條件下應采取降溫措施。
在澆筑砼過程中,應嚴格按照施工組織設計的施工線路實施澆筑。禁止閑散人員在鋼筋上部停留。澆筑施工人員不應在鋼筋上部無序走動。采用雙層鋼筋網時,在上下層鋼筋網片之間應設置足夠的支撐用鋼筋撐腳,以保證鋼筋位置正確。在澆筑線路上,鋪設臨時操作腳手板。所有澆筑人員的工作原則上均應在腳手板上完成,以減少對鋼筋網的踩踏次數。臨時腳手板隨澆筑區(qū)域的轉移而移動。
(三)加強砼的養(yǎng)護
在盡量減小砼內部溫升的前提下,大體積砼的養(yǎng)護是一項關鍵工作,必須切實做好。養(yǎng)護主要是保持適宜的溫度和濕度條件,保溫的目的有兩個,一是減小砼表面的熱擴散,減小砼表面的溫度梯度,防止產生表面裂縫;二是延長散熱時間,充分發(fā)揮砼強度的潛力和材料松馳特性,使平均總溫差對砼產生的拉應力小于砼的抗拉強度,防止產生貫穿性裂縫。潮濕養(yǎng)護的作用:一是剛澆筑不久的砼,尚處在凝固硬化階段,水化的速度較快,適宜的潮濕條件可防止砼表面脫水而產生干縮裂縫;二是砼在保溫(25—40℃)及潮濕條件下可使水泥的水化作用順利進行,提高砼的極限拉伸和抗拉強度,使早期抗拉能力增長很快。
在施工過程中正確規(guī)定拆模時間對防止裂縫的開展關系較大,早期因水泥水化熱使砼內部濕度很高,如過早拆模,砼表面溫度較低,形成很陡的溫度梯度,產生很大的拉應力,這對于早期強度低,極限拉伸小的砼處于不利的溫度條件下,就極易形成裂縫。因此大體積砼除要求強度外,還必須防止內外溫差太大而引起裂縫。
(一)嚴格控制砼的組成材料
大體積砼一般都是采用商品砼和泵送工藝澆筑,泵送商品砼對原材料的技術指標要求很高。因此,首先砼的生產設備的穩(wěn)定運行和計量的精確應得到有效保障,組成砼的所有材料應符合規(guī)范標準的要求,以確保砼的質量。
1.水泥品種的選擇。應根據大體積砼的特點,既要注意水泥的水化熱,又要注意水泥的收縮作用,選用低水化熱、低收縮的水泥,如抗硫酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥,而不要采用早強型水泥。
2.摻入粉煤灰,選擇減水劑,保證泵送流動度。在盡量少用水泥的基礎上,摻入一定量的粉煤灰,以保證膠凝材料的總量。摻入適量的優(yōu)質粉煤灰可以代替和節(jié)約水泥,一般摻量為水泥重量的15%~20%,在加拿大標準中,此摻量值已達到25%.從反應堆廠房底板砼的試塊強度分析,粉煤灰的摻量提高,砼的強度稍有降低。粉煤灰在砼中主要起物理填充作用,加強了粉末效應,增加了砼的密實度,可以改善砼的工作度,改善施工性能,減少砼的泌水和離析現象,減少收縮。粉煤灰還能夠延緩水化熱峰值的出現,降低溫度峰值。粉煤灰和減水劑同時摻入砼中,可以降低水灰比,減少水泥漿量,提高砼的可泵性。
3.粗細骨料的選擇。配制大體積砼,應選用細度模數在2.7~3.1之間的含泥量最低的中粗砂,砂率值為0.33,以合理粗細骨料的比例,砂率過高意味著細骨料多,粗骨料少,增加了收縮,對抗裂不利。碎石應采用連續(xù)級配、良好粒級的彈性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率應盡可能小一些,以利于降低收縮。
4.砼的配合比設計。應根據施工單位的經驗數據,優(yōu)化合理地選擇砼的強度和強度標準差。結合現場的實際要求,合理利用砼的后期強度,如60天、90天或更長時間的強度。
(二)優(yōu)化砼的施工過程
砼的抗拉強度遠小于抗壓強度,這是砼容易開裂的內在因素。普通砼極限拉伸離散性很大,因此在施工中必須創(chuàng)造條件,確保砼均勻密實。砼坍落度各車不要有大的差異,澆筑基礎時坍落度可控制在100—140mm,坍落度大時會使表面鋼筋下部產生水分,或表層鋼筋上部的砼產生細小裂縫。為防止這種裂縫,在砼初凝前和砼預沉后采取二次抹面壓實措施。砼澆灌時,攪拌車在卸料前,要求高速運轉一分鐘,確保進入泵車受料斗的砼質量均勻。
大體積砼的澆筑應合理分段,分層進行,使砼高度均勻上升,砼澆筑應連續(xù)進行,間歇時間不能過長,在前層砼初凝前必須把后層砼澆上。澆筑應在室外氣溫較低時進行,砼澆筑氣溫不宜超過28℃,在炎熱的氣候條件下應采取降溫措施。
在澆筑砼過程中,應嚴格按照施工組織設計的施工線路實施澆筑。禁止閑散人員在鋼筋上部停留。澆筑施工人員不應在鋼筋上部無序走動。采用雙層鋼筋網時,在上下層鋼筋網片之間應設置足夠的支撐用鋼筋撐腳,以保證鋼筋位置正確。在澆筑線路上,鋪設臨時操作腳手板。所有澆筑人員的工作原則上均應在腳手板上完成,以減少對鋼筋網的踩踏次數。臨時腳手板隨澆筑區(qū)域的轉移而移動。
(三)加強砼的養(yǎng)護
在盡量減小砼內部溫升的前提下,大體積砼的養(yǎng)護是一項關鍵工作,必須切實做好。養(yǎng)護主要是保持適宜的溫度和濕度條件,保溫的目的有兩個,一是減小砼表面的熱擴散,減小砼表面的溫度梯度,防止產生表面裂縫;二是延長散熱時間,充分發(fā)揮砼強度的潛力和材料松馳特性,使平均總溫差對砼產生的拉應力小于砼的抗拉強度,防止產生貫穿性裂縫。潮濕養(yǎng)護的作用:一是剛澆筑不久的砼,尚處在凝固硬化階段,水化的速度較快,適宜的潮濕條件可防止砼表面脫水而產生干縮裂縫;二是砼在保溫(25—40℃)及潮濕條件下可使水泥的水化作用順利進行,提高砼的極限拉伸和抗拉強度,使早期抗拉能力增長很快。
在施工過程中正確規(guī)定拆模時間對防止裂縫的開展關系較大,早期因水泥水化熱使砼內部濕度很高,如過早拆模,砼表面溫度較低,形成很陡的溫度梯度,產生很大的拉應力,這對于早期強度低,極限拉伸小的砼處于不利的溫度條件下,就極易形成裂縫。因此大體積砼除要求強度外,還必須防止內外溫差太大而引起裂縫。