东方3 大体积混凝土施工方案19Word文档格式.docx
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选用机制砂、含泥量小于3%,泥块含量不得大于1.0%,其它指标符合相关规范要求.
2.1.5石
选用水冶10-20㎜碎石、级配范围符合相关规范要求,含泥量≤1%,泥块含量不得大于0.5%,其余指标符合相关规范要求。
2.1.6粉煤灰
为减少水泥用量,改善混凝土的和易性,减少泌水和干缩程度,而等量掺用粉煤灰取代水泥。
选用安阳电厂生产的Ⅱ级粉煤灰。
2.1.7矿粉
为减少水泥用量,降低混凝土水化热,提高混凝土的后期强度,而等量掺用矿粉取代水泥。
选用安阳临化水泥厂生产的S95级矿粉。
2.1.8水
采用深层地下井水,以便有效减小混凝土拌和物温度,减小内外温差,防止产生裂缝,提高混凝土性能。
各种材料性能详见附表1.
2.2配合比设计
混凝土配合比设计时,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量,采用低砂率、掺高效减水剂,大掺量粉煤灰和矿粉的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高拉值的抗裂混凝土。
施工前,将各项原材料的品种、性能逐一确定,然后根据材料性能调整施工配合比。
混凝土配合比设计报告
施工单位
委托日期
2013年04月20日
混凝土品种
抗渗混凝土
工程名称
东方名苑
检验日期
2013年04月23日
强度等级
C30
工程部位
基础筏板
报告日期
2013年05月26日
抗渗等级
P6
委托单位
公司销售部
设计依据
JGJ55-2011
施工坍落度
160mm-180mm
委托编号
PWT-13017
配比编号
P-17
捣固方式
机械
材料来源
材料储备库
养护方式
标养
搅拌方式
机械搅拌
水泥
厂家
安阳中海
品种等级
P.O42.5
抗压强度
fce≥1.16fce,g
砂子
产地
水冶
品种规格
机制砂、中砂
石粉含量
≤6%
石子
10-20mm碎石
压碎值
≤12%
外加剂
①
北京建筑研究院
品种型号
聚羧酸高效减水剂
坍落度
增加值
≥100mm
②
河南聚能工程材料有限公司
HYZ-C
限制膨胀率(水中7天)
/
掺合料①
安阳电厂
Ⅱ级粉煤灰
需水量比(%)
≤105
掺合料②
安阳临化
S95矿粉
活性指数(%)
≥95
配
合
比
配制强度(Mpa)
砂率(%)
水胶比
水(Kg/m3)
水泥(Kg/m3)
砂(Kg/m3)
碎石(Kg/m3)
外加剂①(Kg/m3)
外加剂②(Kg/m3)
掺合料①(Kg/m3)
掺合料②(Kg/m3)
38.2
45
0.43
175
205
811
976
7.4
20.5
95
110
混凝土性能
出机坍落度(mm)
和易
性
表观密度(Kg/m3)
初凝时间(h:
min)
终凝时间(h:
抗压强度(Mpa)
3个试件渗水时的水压力(MPa)
3d
7d
28d
165
良
2400
365
476
12.6
25.7
39.8
1.0
备注:
《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)<
6.2.3>
条指出:
根据本单位常用材料设计出的备用配合比,在使用过程中,应根据原材料情况及混凝土的质量检验的结果予以调整,使其满足施工要求。
三、大体积混凝土温度
3.1胶凝材料水化热总量
Q=kQ0
k=k1+k2-1
Q——胶凝材料水化热总量(kJ/㎏)
k——不同掺量掺合料水化调整系数
Q0——水泥水化热总量(取1千克水化热总量为305kJ/㎏)
k1——粉煤灰掺量对应的水化调整系数(见下表)
k2——矿粉掺量对应的水化调整系数(见下表)
不同掺量掺合料水化调整系数表
掺量
10%
20%
30%
40%
粉煤灰k1
1
0.96
0.95
093
0.82
矿粉k2
0.93
0.92
0.84
故Q=(0.95+0.92-1)×
305=265.35kJ/㎏
3.2混凝土的绝热温升
WQ
T(t)=————(1-e-mt)
Cρ
T(t)——混凝土龄期为t的绝热温升(℃)
W——每m³
混凝土的胶凝材料用量(kg/m³
)
C——混凝土的比热,一般为0.92-1.0(kJ/㎏),取值为0.95kJ/㎏
ρ——混凝土的重力密度,取值2400kg/m³
m——与水泥品种、浇筑温度有关的系数,0.3-0.5(d-1),取值0.4d-1
t——混凝土龄期(d)
故1d、3d、7d、14d的绝热温升为:
T
(1)=27.6℃
T(3)=44.40℃
T(7)=43.86℃
T(14)=37.53℃
3.3混凝土拌合物出机温度
0.22(TgWg+TsWs+TcWc+Tm1Wm1+Tm2Wm2)+TwWw+TgWwg+TsWws+0.5TiceWice-79.6Wice
T0=———————————————————————
0.22(Wg+Ws+Wc+Wm1+Wm2)+Ww+Wwg+Wws+Wice
T0——混凝土出机温度(℃);
Tg、Ts、Tc、Tm1、Tm2——粗骨料、细骨料、水泥、矿粉、粉煤灰的入机温度(℃);
Tw、Tice——搅拌水、冰的入机温度(℃);
冰的入机温度低于0℃时,Tice应取负值;
Wg、Ws——粗骨料、细骨料干重量(㎏);
Wc、Wm1、Wm2——水泥、矿粉、粉煤灰的重量(㎏);
Ww、Wice——搅拌水、冰的重量(㎏),当混凝土不加冰时Wice=0;
Wwg、Wws——粗骨料、细骨料中所含水重量(㎏)。
每方混凝土实际用量及材料入机温度
材料
矿粉
粉煤灰
砂
水
减水剂
膨胀剂
用量
(㎏/m³
20
含水率(%)
-
5
2
入机温度(℃)
50
26
28
16
25
30
故混凝土拌合物出机温度T0=27.2℃
混凝土拌合物入搅拌车时温度:
T1=T0-0.16×
(T0-Ti)
T1——混凝土拌合物温度(℃)
Ti——搅拌机棚内温度(℃)取29℃
T0——拌合物温度(℃)
故拌合物入搅拌车时温度T1=27.49℃
混凝土入模温度:
T2=T1-(ɑt1+0.032n)(T1-Tɑ)
t1混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间(h)取t1=0.75h
n混凝土拌合物运转次数(罐车-砼泵-入模,故n=2)
Tɑ混凝土拌合物运输时环境温度(℃)取Tɑ=28℃
ɑ温度损失系数(h-1),当用混凝土搅拌车运输时,ɑ=0.25
故混凝土入模温度为T2=27.6℃
3.4混凝土温度控制措施
本工程计划在六月初浇注混凝土,靠虑到今年气温估计浇注时温度大概在30℃左右,所以我们公司采取了一系列措施来降低混凝土温度,措施如下:
1)、对粗骨料进行喷洒地下水,来降低粗骨料的入机温度;
2)、使用高效聚羧酸减水剂来增加混凝土的缓凝时间;
3)、采用深井地下水,并对蓄水池进行保温措施。
4.1砼的运输
合理安排运输线路,安排两条供应线路以免赌车造成麻烦。
4.2砼的搅拌
1)、混凝土搅拌时间控制在50s,既可以搅拌均匀,还不至于搅拌时间长产生过多热量;
2)、液体外加剂先用水稀释后再掺入以便掺和均匀。
4.3砼拌合要求
①坍落度160mm-180mm;
②凝结时间6h-8h;
③投料允许偏差水泥±
1%,砂石±
3%,水、外加剂±
1%。
4.4建议尽可能选择温度较低的天气施工。
5.1合理配制混凝土配合比
混凝土配合比在设计时,在满足混凝土具有良好工作性的前提下,尽量降低单位用水量,采用高掺合料的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值抗裂混凝土。
5.2严格控制混凝土原材料的质量,粗、细骨料的含泥量、尽量减少,避免使用刚出厂的高温水泥,提前储备足够的水泥。
5.3施工单位应加强混凝土的浇灌振捣提高密实度。
5.4宜采用两次振搅技术,第一次振捣后在混凝土初凝前进行复振,改善混凝土强度,提高抗裂性。
5.5及时养护
(1)根据当时气温和混凝土温度,为保证砼表面温差小于25℃,采用覆膜与畜水养护相结合的方法来减小温差,在第一次搓平后覆盖第一层薄膜,达到混凝土初凝时间前,进行二次振捣搓平,并进行二次覆盖,达到养护条件时及时养护。
(2)施工方应专人负责砼养护,不断浇水降低内外温差。
5.6建议用60天强度评定
1技术管理安排
对混凝土振捣手进行上岗前的技术交底工作,交底目的必须使每位参加大体积混凝土浇筑的人员知道:
混凝土的浇筑数量、浇筑顺序、振捣要求、施工方法、质量要求、各岗位人员的职责、各岗位人员的配合。
混凝土浇筑过程中安排专人负责商品混凝土供货验收,施工现场泵管出口混凝土坍落度控制在160-180mm,并及时收集供货小票,并填写浇灌记录。
项目经理、技术负责人到场参与协调、指挥大体积混凝土浇筑,工长、质检员、技术员、安全员深入施工一线,跟踪监督、检查现场的施工情况。
专人(试验员)负责大体积混凝土浇筑后的养护、测温工作,发现控制温差值超过指标时,及时反馈到项目技术部,并采取相应的措施,保证混凝土温升和温降的梯度、混凝土中心温度和表面混凝土温度差、混凝土表面温度和大气环境温度差符合规范要求,具体措施见应急预案。
2劳动力安排
为保证基础底板混凝土的连续浇筑,浇筑时各楼座配备两个浇筑班(8小时倒班),每班两个浇筑小组,每班具体人员配备如下(其他工种配合):
底板混凝土浇筑人员配备一览表:
序号
工种名称
人员数量
人员名单(另定)
现场生产总指挥
1人
现场技术总指挥
3
混凝土浇筑班长
4
混凝土浇筑小组长
2人
混凝土供货验收
6
泵车处指挥
7
浇筑点指挥
3人
8
混凝土振捣工
5人
9
找平、抹光、压实
8人
10
护模
4人
11
护筋
12
电工
13
泵管移动
14
泵车司机及修理工
15
试验员
测温孔布置及施工员
17
现场车辆交通调度
总人数
56人
七、大体积砼裂缝产生的主要原因:
1水泥水化热是主要的温度因素:
水泥在水化过程中要发出一定的热量。
大体积混凝土结构物断面较厚,水泥水化热聚集在结构物内部不易散失。
由于结构物存在自由散热条件,实际上混凝土的最高温度多发生在混凝土浇筑后的最初3~5d。
2外界气温变化的影响:
大体积混凝土结构在施工阶段,外界气温的变化会带来影响的。
外界气温的高低直接影响混凝土的入模温度。
3混凝土收缩变形:
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所需要的,其余80%的水分要蒸发。
其余水分蒸发会引起混凝土体积的收缩,这种收缩变形不受约束条件的影响。
混凝土干缩的机理比较复杂,其主要原因是内部孔隙水蒸发变化时引起的毛细引力。
八、施工工艺:
砌筑、支设模板-→绑扎钢筋-→布设测温管-→浇筑混凝土→振捣混凝土。
九、施工方法:
1、混凝土的浇筑分为两个施工段,先浇筑第一施工段,每层350mm,共5层,最后一层300mm,间歇时间4小时,在条件允许的情况下,可浇筑第二个施工段。
每个施工段每层砼量立方米。
2、使用地泵型号为、每小时工作产量立方米,浇筑小时。
3、所有部位均采用垂直震捣,震捣半径为300mm,距模板处插入点距模板200mm。
4、在混凝土的浇注过程中,为了使上下层不产生冷缝,上层混凝土震实应在下部混凝土初凝前完成,且振动棒插入下层混凝土50mm。
5、震捣要采用快插慢拔的原则,防止先将上层混凝土震实,而下层混凝土气泡无法排出,且振动棒略微上下抽动,使混凝土震捣密实。
6、震捣时间为10~30s,以混凝土泛浆和不冒气为准,避免漏振、欠振或超振。
十、混凝土的养护:
在混凝土浇注完毕后12h以内,覆盖塑料薄膜,养护时间不小于14d。
十一、试块的留置:
筏板混凝土约为1700m3,在筏板的浇注过程中留设同条件抗渗混凝土试件4组;
标养试块按大体积粉煤灰混凝土每拌制200m3留设1组,需留设9组.
1、水泥水化热理论值计算:
混凝土的绝热最高温升值是假定混凝土周围没有任何散热条件水泥水化热时混凝土内部升温的理论值。
3d温度:
T=(mc+K*F)*Q/c*ρ=(464+0.25*78)*180/0.97*2400
=44.40C
其中:
mc=464kg/m3
K=0.25
F=78kg/m3
Q=180kJ/kg
c=0.97[Kj/(kg*K)]
ρ=2400kg/m3
5d温度:
T=(mc+K*F)*Q/c*ρ=(464+0.25*78)*256/0.97*2400
=53.170C
Q=256kJ/kg
2、测温管的选定:
采用简易测温法,即在混凝土中预埋钢管,钢管采用直径为32的铁皮管,底口焊铁板封死,上口高出混凝土面100mm,筒内放入300mm高的水,并用木塞封口。
3、温度计的选择:
采用普通温度计,并将其放入装有水的试管内,用胶塞固定温度计在试管中的位置,将其一起放入测温管中。
4、测温管的布置:
测温管三个为一组,其长度分别为350mm、1000mm和1600mm;
其管中心间距为100mm;
其测温管布置见附图。
5、测温时间:
混凝土测温由工地技术人员负责,并及时作好记录。
混凝土浇注结束后3天内:
每2小时测一次。
混凝土浇注结束后4~15天:
每4小时测一次。
混凝土浇注结束后16天:
每24小时测一次。
6、测温方法:
按照上表规定及时对各点依次进行测温,并做好记录其温差不超过250C,测温时间为28d。
7、待到测温阶段过后,用气焊从基础筏板顶面将高出筏板的钢管割掉,并用C40细石混凝土填实并捣实。
自约束裂缝控制计算书
计算原理(依据<
<
建筑施工计算手册>
>
)
浇筑大体积混凝土时,由于水化热的作用,中心温度高,与外界接触的表面温度低,当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时,外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间相互约束,使表面产生拉应力,内部降温慢受到自约束产生压应力。
则由于温差产生的最大拉应力和压应力可由下式计算:
(本计算板厚按1700mm计,室外平均温度按25℃)
式中
t、
c──分别为混凝土的拉应力和压应力(N/mm2);
E(t)──混凝土的弹性模量(N/mm2);
──混凝土的热膨胀系数(1/℃)
△T1──混凝土截面中心与表面之间的温差(℃),其中心温度按下式计算
计算所得中心温度为:
24.60度
──混凝土的泊松比,取0.15-0.20。
由上式计算的
t如果小于该龄期内混凝土的抗拉强度值,则不会出现表面裂缝,否则有可能出现裂缝,同时由上式知采取措施控制温差△T1就有可有效的控制表面裂缝的出现。
大体积混凝一般允许温差宜控制在20℃-25℃范围内。
计算:
取E0=3.15×
104N/mm2,
=1×
10-5,△T1=11.60℃,
=0.15
1)混凝土在3.0d龄期的弹性模量,由公式:
计算得:
E(3.0)=0.75×
104N/mm2
2)混凝土的最大拉应力由式:
t=0.68N/mm2
3)混凝土的最大压应力由式:
c=0.34N/mm2
4)3.0d龄期的抗拉强度由式:
ft(3.0)=0.77N/mm2
结论:
因内部温差引起的拉应力不大于该龄期内混凝土的抗拉强度值,所以不会出现表面裂缝。
由此计算得知,不会出现裂缝,在此期间混凝土表面可不采取养护和保温措施,但因为室外气温低,考虑表面与室外温差大,所以加盖一层塑料一层布草包。
保温材料的铺设:
将保温被盖在混凝土的外露面,保温被下盖以塑料薄膜,薄膜间与保温被间应互相搭接,确保混凝土无外露部位以保湿保温,混凝土浇注后必须测量实际内外温差,以指导养护工作,若中心温度处于平稳期,且内外温差又能保持在规定的小于250C范围内,可适当拿掉保温被以透气,但此操作必须在测温监控下进行。
采取此种养护措施,浇筑后都应立即在混凝土表面覆盖一层塑料布,并保证塑料布下潮湿。
在对混凝土表面抹面时,塑料布应随揭随抹,抹完即盖,以避免混凝土表面龟裂。
搓面完成后先浇筑的部分为防止干缩和温度收缩,应盖严塑料布,并保持塑料布下潮湿。
十三、应急预案:
1、温差接近250C时,不得超过250C时启动应急预案。
在原有的保温措施的基础上,再覆盖两层草杉和一层塑料薄膜。
2、突然停电时,立即启用现场发电机,保证混凝土的正常施工。
十四、安全注意事项:
1、振捣工必须戴绝缘手套,穿胶鞋等防护用品。
2、在筏板混凝土浇注过程中派2个人看模、看筋,发现问题及时解决。
3、在泵送过程中,泵管架子的搭设要与钢筋分开,保证泵管的震动不会使钢筋位移。
4、在混凝土强度未达到1.2Mpa以前,不允许上人进行下一道工序施工作业。
十五、环境措施:
混凝土振捣采用低噪声震动棒,振捣时不得碰到钢筋和模板;
夜间施工时,对强噪声的设备加设隔音棚设施,避免扰乱生活区的居民休息。
附表1.
材料性能
1、矿粉
1.1厂家:
1.2型号:
S95
1.3技术性能:
1.3.1减少水泥用量,降低混凝土水化热,从而增加混凝土缓凝时间;
1.3.2减少混凝土中的碱含量,降低混凝土的碱集料反应;
1.3.3增加混凝土的密实度,从而增加混凝土的抗渗性和耐久性。
2、粉煤灰
2.1厂家:
2.2型号:
Ⅱ级
2.3技术性能:
2.3.1减少水泥用量,降低混凝土水化热,从而增加混凝土缓凝时间;
2.3.2减少混凝土中的碱含量,降低混凝土的碱集料反应;
2.3.3增加混凝土的和易性,使混凝土的可泵行更强。
3、减水剂
3.1厂家:
3.2型号:
3.3技术性能:
3.3.1减少水的用量,从而降低水泥用量;
3.3.2具有缓凝效果;
3.3.3增加混凝土和易性,混凝土的早起和后期强度比普通混凝土增强;
3.3.4对钢筋无锈蚀。
4、膨胀剂
4.1、厂家:
河南铝城聚能实业有限公司
4.2、型号:
HYZ-C高性能纤维膨胀剂
4.3技术性能:
4.3.1混凝土限制膨胀率0.02-0.06%,导入自应力0.3-0.9MPa;
4.3.2抗渗性能大大优于普通混凝土抗渗等级达P20以上;
4.3.3早起和后期强度均有提高,与钢筋的粘结强度比普通混凝土提高20-30%;
4.3.4对水质五污染,对钢筋无锈蚀,坍落度损失小。
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