高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法

摘要

一种高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法，其特征在于包括以下步骤：a控制混凝土墙体分段长度，b钢筋直径由粗改细，且使钢筋设置间距由疏改密，c控制浇筑混凝土进入模板温度，d混凝土浇筑和e混凝土养护。本发明的高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法具有混凝土墙浇筑和养护方法步骤设计得当、操作简单，减少混凝土墙表面裂缝和贯穿性裂缝，采用带模板蓄水、循环流水，无需草袋，节能减排，降低工程成本的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种土建工程的混凝土墙浇筑和养护方法，具体地说，是一种高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法。

背景技术

混凝土墙产生裂缝的主要原因在于混凝土墙体内外温差较大，发生在早期的升温和降温阶段：

升温阶段：砼浇筑后，水泥水化热高，聚集在砼内部的热量不易散发，温度峰值很高，而砼表面散热较快，造成内外温差较大，此时受砼自身约束，在结构内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过砼的极限抗拉强度时，砼产生裂缝。

降温阶段：砼浇筑后第4天开始逐渐散热冷却产生冷缩，加上砼硬化过程中本身的收缩，当受到外部（地基、垫层等）的约束时，又将产生较大的降温收缩拉应力，如超过该龄期的砼极限抗拉强度时，即产生裂缝。

以上是指一般情况而言，对于广东湛江等南方高温季节，室外最高气温可达50℃左右，且超强阳光照射时间长达12小时，混凝土龄期内因脱水快产生干缩裂缝更严重，尤其是地下要求抗渗的薄壁混凝土连续长墙，脱水干缩产生的裂缝每2-3m左右就有1条，造成渗水严重。

薄壁混凝土是指混凝土壁厚度在400mm以下的混凝土墙体，冶金钢厂冷轧薄板生产线基础的墙体厚度大多为400mm及以下，并因高4-5m，长30-300m，所以一直都是混凝土墙裂缝的重灾区。

从混凝土墙裂缝产生的原因看，主要有构成混凝土的原材料（如水泥、粗细骨料、掺合料、外加剂等）及其配合比等原因，但到了施工阶段，控制混凝土墙裂缝能做的就只有从合理分仓、保湿养护、延迟拆模等几方面，而混凝土保湿养护是其中最主要、最关键的工序，也是控制混凝土因脱水干缩裂缝的唯一方法，但因受施工条件和工期限制保湿养护难度很大如：

1、无论敞口式还是封闭式墙，底板施工在先，对后浇筑的墙体产生刚性约束较大，收缩应力难以释放，造成竖向裂缝，影响强度、耐久性和渗漏；

2、为了释放收缩应力采取分仓浇筑，如24米一段，但施工缝很难彻底清理干净，止水带安装也经常达不到理想状况，施工缝容易漏水，更难处理。所以施工缝设计一般为40米左右；

3、因墙体面积大至今没有保湿的好办法，墙侧面挂草袋无法做到全覆盖；且超长墙体每段需用大量模板和木方，为了节省周转材料，一般3天就拆模，混凝土被阳光暴晒加重脱水干缩，根据混凝土特性第4天开始正处在收缩裂缝的高发期，所以墙体的裂缝一直都难以攻克。

因此已知的在高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种减少混凝土墙表面裂缝和贯穿性裂缝的高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法。

本发明的另一目的，在于提出一种采用带模板蓄水、循环流水，无需草袋，节能减排养护的高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法，其特征在于包括以下步骤：

a、控制混凝土墙体分段长度

对连续长度的混凝土墙进行分段施工，分段长度需控制在30m以内，按8m的倍数跳段施工，跳段施工的间隔时间不少于14天，以使混凝土收缩应力充分释放；

b、钢筋直径由粗改细，且使钢筋设置间距由疏改密

与设计方商量征得同意后，在保证每立方米混凝土钢筋总含量不变的情况下，将钢筋直径由粗改细，且使钢筋设置间距由疏改密；

c、控制浇筑混凝土进入模板时的温度

（1）控制原材料进入搅拌机时的温度

将水泥存放在通风良好的室内，砂石骨料搭设遮阳棚，砂石骨料在进入搅拌机前预先喷水湿润并降温，以控制进入搅拌机时的温度，以使搅拌混凝土温度接近自来水的自然温度；

（2）控制浇筑混凝土进入模板时的温度；

浇砼时间选在下午16:00至次日上午11:00；混凝土支模时采用木模板；现场还需对混凝土罐车和混凝土泵车输送管喷水降温，使浇筑混凝土进入模板时的温度接近外部环境的自然温度；

d、混凝土浇筑

混凝土浇筑前需对浇筑部位喷水降温，且使其充分冷却后浇筑混凝土，要进行连续混凝土浇筑；

e、混凝土养护

直接在混凝土表面注水、保水养护，由于模板均高出混凝土表面，能在混凝土表面保住一定厚度的水量，模板周边水满后通过模板内侧和外侧溢流至墙体，连续注水和流水，使保湿的同时还起到降温作用。

本发明的高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的方法，其中所述步骤d中，连续混凝土浇筑要使运输和浇筑的间歇时间极限控制120分钟内，以免产生冷缝。

前述的方法，其中所述步骤e中，对于有顶板的双侧长墙体，通过在顶板上蓄水、保水，水在外侧墙面模板的内外流溢，内侧墙体封闭在砼结构内不直接接触溢流的水，起到降低墙体内外温差的作用。

前述的方法，其中所述混凝土表面注水、保水养护7-10天后快速拆除外模，拆模同时人工继续浇水，并迅速进行“覆土隐蔽”，使整个地下混凝土结构隐蔽在土体中继续养护。

前述的方法，其中所述混凝土表面注水、保水养护14天后快速拆除内模，拆模同时人工继续浇水，并迅速“覆土隐蔽”，使整个地下结构隐蔽在土体中继续养护。

前述的方法，其中所述步骤e中，对于没有顶板的敞开式混凝土墙，采取在混凝土墙体顶面上注水、保水，水通过墙体两侧引流而下，养护14天方拆外模，然后在外墙面“覆土隐蔽”。

前述的方法，其中所述步骤e中，混凝土表面注水采用节能式，利用基坑内的积水井，且使积水井加深进行蓄水，将水泵置于箩筐内做简易过滤，使注水管固定在混凝土墙或顶板上面，然后抽水注满砼表面，水装满时通过墙体回流至基坑积水井内，循环往复使用；夜间温度较低，当抽水注满砼表面后可停泵。

采用上述技术方案后，本发明的高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法具有以下优点：

1、混凝土墙浇筑和养护方法步骤设计得当、操作简单；

2、减少混凝土墙表面裂缝和贯穿性裂缝；

3、采用带模板蓄水、循环流水，无需草袋，节能减排，降低工程成本。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作更进一步说明。

实施例1

一种高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法，其特征在于包括以下步骤：

a、控制墙体分仓（分段）长度

对连续长墙必须分仓施工，一般设置施工缝的长度为30-40m，但在高温环境时，分仓长度需控制在30m以内，按8m的倍数跳仓施工，跳仓的间隔时间不少于14天，使混凝土收缩应力充分释放。

b、钢筋变细、然后加密

与设计商量征得同意后，在保证每立方米混凝土钢筋总含量不变的情况下，将钢筋粗改细，间距大改小。

c、控制混凝土入模温度

（1）首先需控制原材料的入机温度

水泥存放在通风良好的室内，砂石等骨料搭设遮阳棚，在进入搅拌机前预先喷水湿润并降温，以控制入机温度，使混凝土温度接近自来水的自然温度（30℃左右）。

（2）其次控制混凝土入模温度

浇砼时间选在下午16:00至次日上午11:00；混凝土支模时采用木模板，不能采用钢模板，因钢板吸热表面温度很高；现场还需对混凝土罐车和泵车输送管喷水降温，使混凝土入模前的温度接近外部环境的自然温度。

d、浇筑方法

（1）即使限定在上述时段浇筑混凝土，浇筑部位温度仍高于30℃，浇筑前需对浇筑部位喷水降温，充分冷却后开始浇筑。

（2）为了保证混凝土整体性，要求连续浇筑，但又必须控制浇筑速度，一般（常温）情况将运输和浇筑的间歇时间控制在180分钟内。但高温时段间隙时间的极限必须控制120分钟内，以免产生冷缝。

e、养护方法

防高温脱水需保湿养护，其作用是：其一在砼凝固硬化阶段，水化速度快，潮湿条件可防砼表面干缩裂缝，其二可使水泥的水化作用顺利进行，提高砼极限拉伸和抗拉强度，使早期抗拉能力上升更快。

以往的做法是：顶板覆盖草袋和塑料膜，侧面挂草袋后洒水养生，3天拆模回填土，但因5m多高几十米长墙上挂草袋实施非常困难，不可能做到满挂，尤其在拆模和清理基坑内杂物期间，侧墙处于高温暴晒，人工浇水由于面积大效果差，很快脱水，且拆模到回填至少需要３天甚至更长的时间，而此阶段恰好是混凝土养生的最最关键期，也就是裂缝的高发期，裂缝产生后不可逆转。因此通过多次教训收获的养护方法是防止脱水干缩的重大技术措施：

“带模蓄水”养护和“覆土隐蔽”养护相结合方法，具体操作如下：

（1）直接在混凝土表面注水、保水，因模板均高出混凝土面，可保住一定厚度水分，水满后同时通过模板内侧和外侧溢流至墙体，连续注水和流水，保湿的同时还起到降温作用。

1）对于有顶板的双侧长墙体，如地下通廊等结构，内侧墙体为封闭结构的阴面，外侧墙体被太阳直射，形成内外温差导致裂缝；最有效的方法是通过在顶板上蓄水、保水，水在外侧墙面模板的内外流溢，内侧墙体封闭在砼结构内不直接接触溢流的水，这样能起到降低墙体内外温差的作用。如此养护7～10天后快速拆除外模（内模14天后拆），拆模同时人工继续浇水，并迅速“覆土隐蔽”，使整个地下结构隐蔽在土体中继续养护。

2）对于没有顶板的敞开式长墙，如地下设备基础等，内外侧墙面均在阳光直射中，内外侧温差不大，采取在墙体顶面上注水、保水，水通过墙体两侧引流而下；如此养护14天方可拆外模，然后在外墙面“覆土隐蔽”。

（2）注水方式：采用节能式：利用基坑内原积水井加深蓄水，放置箩筐做简易过滤（防止潜水泵被泥沙损坏），水泵置于箩筐内，注水管固定在混凝土墙或顶板上面，然后抽水注满砼表面，水装满时通过墙体回流至基坑积水井内，循环往复使用。夜间温度较低注满水后可停泵。

本发明具有实质性特点和显著的技术进步，本发明的高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法的“带模蓄水”养护和“覆土隐蔽”养护相结合方法和注水方式取得保湿的同时还起到降温作用，减少了混凝土墙表面裂缝和贯穿性裂缝，采用带模板蓄水、循环流水方式具有无需草袋，节能减排，降低工程成本的优点。

本发明的高温环境下的超长薄壁混凝土墙浇筑和养护方法在宝钢湛钢2030mm冷轧工程中运用，效果显著。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。