噸儲(chǔ)量煤倉混凝土抗開裂施工工法

****礦原煤倉混凝土抗開裂工法原煤倉設(shè)計(jì)為8000噸儲(chǔ)量，倉頂為8.9m高的倉頂頂室，由1—￠21m的混凝土圓筒倉組成。于2004年10月23日開工，2005年2月23日竣工。由于此工程混凝土總量為760m3,如何防治混凝土開裂成為工程的重點(diǎn)。在施工中，我們不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，把先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理結(jié)合起來，最后形成了綜合配套的施工方法，不僅保證了工程質(zhì)量與安全，同時(shí)提高了施工效率，我們僅用92天就完成了主體工程施工，工程質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，被評(píng)為山東省煤炭建優(yōu)良工程和全國煤炭行業(yè)優(yōu)質(zhì)工程，以下是我們?cè)诨炷量归_裂施工的方法。混凝土抗開裂施工技術(shù)措施：提高混凝土抗裂、抗?jié)B強(qiáng)度，對(duì)保證混凝土工程的施工質(zhì)量至為重要，選擇一種高性能混凝土及與之相應(yīng)配套的施工技術(shù)，以指導(dǎo)施工；解決大體積混凝土施工的散熱、熱脹開裂等施工技術(shù)難題；我們從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土原材選擇、外加劑、配合比設(shè)計(jì)及施工工藝等方面入手，尋求出原煤倉混凝土施工質(zhì)量的最佳方法、措施。根據(jù)我們的研究成果，在混凝土澆搗過程中容易產(chǎn)生較大的水化熱，從而引起附加溫度應(yīng)力，由于混凝土收縮產(chǎn)生收縮應(yīng)力。當(dāng)附加的溫度應(yīng)力或收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。1、混凝土裂縫控制計(jì)算理論對(duì)于混凝土受外約束產(chǎn)生溫度和收縮裂縫問題，在計(jì)算理論方面，國內(nèi)已有不少研究。目前，工程界一般根據(jù)下列混凝土裂縫間距計(jì)算公式控制伸縮縫間距：L=1.5（EH/Cx）1/2arcosh(｜aT｜/（｜aT｜-εP）)其中：H-板或墻的計(jì)算厚度或高度εP-混凝土極限拉應(yīng)變E-混凝土的彈性模量Cx-地基對(duì)混凝土的約束系數(shù)a-混凝土的線膨脹系數(shù)T-綜合溫差由上式可見，溫差和收縮絕對(duì)值很重要，一般aT大于εP，如果aT趨近于εP，則arcosh→+∞，混凝土無需收縮縫。這需要想辦法降低溫差和混凝土收縮。我們知道，結(jié)構(gòu)混凝土板一般受溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的雙重作用，工程中一般采用綜合溫差概念，即T=T1+T2，其中T1為混凝土水化熱最高溫度與環(huán)境平均氣溫之差。T2為混凝土收縮當(dāng)量溫差，其計(jì)算公式為：T2(t)=εy(t)/a其中εy(t)=εy0M1M2···M10（1-exp(-0.01t)）εy0-最終收縮，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下εy0=3.24E-4M1M2···M10-考慮各種非標(biāo)準(zhǔn)條件下的修正系數(shù)由于混凝土早期（10~15d）的極限拉伸很底，一般εy=2~1E-4（考慮徐變），加上早期水熱化引起的溫差很大，因而混凝土施工期間很容易出現(xiàn)裂縫。1.1混凝土裂縫控制為了防止裂縫發(fā)展，我們著重從控制溫升，減少溫度應(yīng)力方面采取一系列技術(shù)措施。這些措施不是孤立的，而是相互聯(lián)系相互制約的，在施工中結(jié)合工程實(shí)際考慮，合理采用。1.1.1配合比設(shè)計(jì)1.1.1.1水泥選用原則在混凝土施工中，水化熱引起的溫升較高，降溫幅度大，容易引起溫度裂縫，為此，在施工中選用水化熱較低的水泥及盡量降低單位水泥用量。一般來說水泥用量每增加每增減10kg/m3,溫度也許相應(yīng)下降1℃。并充分利用水泥的富余活性及混凝土的后期強(qiáng)度。1.1.1.2外加劑加入粉煤灰，改善混凝土工作性能，延長初凝時(shí)間，便于施工澆筑。另外借助摻加粉煤灰推遲和減少發(fā)熱量、延緩水泥水化熱的釋放時(shí)間、降低問題升值，減少產(chǎn)生溫度裂縫的趨向。加入木質(zhì)素黃酸鈣，可以減少混凝土拌合用水（10％左右），節(jié)約水泥（6％左右），從而降低水化熱、減緩水化反應(yīng)速度、推遲初凝時(shí)間、減緩澆筑速度和強(qiáng)度，以利散熱。1.1.1.3粗細(xì)骨料粗骨料級(jí)配要合理，盡量增大骨料粒徑，減少用水量，混凝土的收縮和泌水隨之減少；在施工時(shí)加強(qiáng)振搗作業(yè)，石子要求針片狀少，超規(guī)少，顆粒級(jí)配符合篩分曲線要求。細(xì)骨料采用中、粗砂，避免采用細(xì)砂。中粗砂比細(xì)砂每立方米混凝土減少用水量20~25kg，水泥也相應(yīng)減少2~35kg，從而降低混凝土的干縮。砂石料含泥量的控制。砂、石含泥量超過規(guī)定，不僅增加了混凝土收縮，同時(shí)降低了混凝土的抗拉強(qiáng)度，對(duì)混凝土的抗裂是十分不利的。1.1.2控制混凝土的出機(jī)溫度及澆灌溫度混凝土的出機(jī)溫度影響最大的石子及水的溫度，砂的溫度次之。因此混凝土冬期施工采用負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法施工，即利用防凍劑等外加劑，攪拌時(shí)加入熱水，使混凝土出機(jī)溫度達(dá)到100C，攪拌時(shí)間控制在150s，商品混凝土運(yùn)輸中采用保溫措施，保證混凝土入模時(shí)為澆筑后用一層塑料薄膜兩層麻袋養(yǎng)護(hù)，保證混凝土溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。.1混凝土施工混凝土施工分層、分段對(duì)稱連續(xù)澆筑。加強(qiáng)振搗確?；炷恋拿軐?shí)度。.2養(yǎng)護(hù)注意保溫保濕養(yǎng)護(hù)。冬季施工后，用草簾塑料覆蓋保溫。進(jìn)入夏季后，澆筑完后，立即澆水養(yǎng)護(hù)，并蓋上塑料布及草簾子。2、大體積、大面積混凝土施工技術(shù)措施2.1工藝特點(diǎn)大體積、大面積混凝土裂縫是大體量混凝土水泥化熱所產(chǎn)生的溫度收縮變形導(dǎo)致的裂縫，而必須予以控制。采用“綜合溫度措施”為混凝土抗裂提供了依據(jù)。用高效緩凝劑提高混凝土的早期強(qiáng)度，從而提高混凝土早期抗裂強(qiáng)度，改善了混凝土的抗?jié)B性、緩凝性，滿足大體積、大面積混凝土施工和技術(shù)要求。采用兩臺(tái)JS500攪拌機(jī)，一臺(tái)QTZ2800液壓自升式塔吊垂直運(yùn)輸。保證混凝土澆搗的連續(xù)性，減少施工工序之間的交叉，降低施工難度，加快施工進(jìn)度。2.2工藝原理大體積混凝土澆灌過程中，由于散熱條件差，水化熱積聚造成的溫升，內(nèi)外溫差和降溫引起混凝土體積變化，由于約束的存在不能自由變形而出現(xiàn)了溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就出現(xiàn)裂縫，溫度裂縫常是貫穿性的，給結(jié)構(gòu)和使用帶來危害。在大體積混凝土施工中，通常采用控制水化熱溫升、溫差、降溫梯度，減少約束，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抵抗溫度裂縫的能力來加以解決。大面積混凝土澆灌過程中，散熱條件好，水化熱引起的溫度應(yīng)力影響不大，而硬化過程中混凝土的收縮則在約束條件下形成收縮應(yīng)力（在大體積混凝土施工時(shí)，折算為“當(dāng)量溫差”考慮），也會(huì)導(dǎo)致裂縫。施工時(shí)常采用優(yōu)化配合比比或采用“補(bǔ)償收縮”混凝土（UEA）或使在硬化過程中處于潮溫環(huán)境，減少收縮值，以控制裂縫的發(fā)展。大體積混凝土通過熱工計(jì)算預(yù)測(cè)其中心溫度、降低梯度當(dāng)量溫差及其溫度應(yīng)力，制定溫控措施。大體積混凝土、大面積混凝土控制溫度（或收縮—當(dāng)量溫差）裂縫的主要途徑是采取優(yōu)化配合比比降低混凝土的水化熱和收縮值、改善約束條件、避免應(yīng)力集中的影響和采用保溫蓄熱養(yǎng)護(hù)改善硬化過程的環(huán)境條件等措施。2.3施工要點(diǎn)合理選用原材料，采用“雙摻法”優(yōu)化配合比比設(shè)計(jì)，盡可能降低混凝土的水熱化，并有適宜的早期強(qiáng)度和較好的施工性能，（初凝時(shí)間不少于6h，坍落度控制在16～18cm，保證有良好的和易性、泌水小、流淌斜度相對(duì)較小等）。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙有后澆帶。減少混凝土的體積，使溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力相應(yīng)減少，抗裂強(qiáng)度得到改善。選擇合理的澆灌工藝，在規(guī)定的區(qū)段內(nèi)保證連續(xù)澆灌。選擇合理的澆灌路線，按斜面分層推進(jìn)，確定每層的厚度及在初凝之前能被新澆混凝土覆蓋的單位時(shí)間需要入模的混凝土量，確定混凝土供應(yīng)量及必要的設(shè)備投入，防止“冷縫”。溫度超過200C以上應(yīng)采用降低原材料入機(jī)溫度，混凝土應(yīng)盡快輸送到指定地點(diǎn)，降低混凝土入模溫度。把握二次振搗時(shí)機(jī)，消除沉縮裂縫；做好初凝之后終凝之前的表面壓抹消除表面裂紋。消除在降低階段出現(xiàn)應(yīng)力集中的隱患。采用溫度計(jì)監(jiān)測(cè)，及時(shí)提供水化熱溫升及內(nèi)外溫差和降溫梯度信息，以便確認(rèn)或調(diào)整施工措施，使混凝土在硬化階段得到良好的保溫蓄熱養(yǎng)護(hù)，以利控制溫度裂縫。大面積混凝土主要是控制收縮應(yīng)力：注意二次振搗消除沉縮裂縫，大面積混凝土面做好初凝后終凝前的壓抹消除表面裂縫。墻體澆灌在結(jié)束部位注意抽排浮漿，避免在結(jié)構(gòu)中存在易開裂、低強(qiáng)度、高收縮等薄弱部位。特別要加強(qiáng)保濕養(yǎng)護(hù)。同時(shí)本工程在建設(shè)過程中，廣泛開展質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)活動(dòng)