外墙干挂陶瓷板的施工技术

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本工程砼施工的主要技术问题是，由于核聚变试验装置的特殊要求，防止１．５０ｍ厚周长１２２ｍ的普通砼墙体产生裂缝，从而达到装置试验时的防辐射要求，是该结构砼施工的重点难点课题。
２　砼结构裂缝产生机理与裂缝控制的技术路线
２．１　砼的自然收缩变形—收缩裂缝
２．１．１　收缩裂缝机理
研究认为，砼的拌合水中，只有约２０％的水分是水泥水化所必需的，砼硬化过程多余水分的蒸发引起砼体积的收缩，形成自然收缩变形，造成收缩裂缝。
这种裂缝表现形态为构件表面的龟裂?穴表面干缩?雪以及沿构件几何边缘的无规则裂缝?穴体积收缩?雪。这种裂缝产生的时间在砼的硬化阶段，特别是硬化前期最为明显，一般认为，当砼达到２８ｄ龄期后，砼的收缩变形大部分已趋于稳定。
２．１．２　控制收缩裂缝的主要技术路线有：
ａ．配制低收缩性砼，控制砂、石的含泥量及砂的细度模量?穴中粗砂?雪，控制水灰比，使用减水剂获得施工坍落度即减水效果。
ｂ．在施工工艺上，避免过振，避免表面浮浆堆积，特别是在砼初凝阶段进行表面的再次压实收光，对消除表面干缩裂缝有显著效果。
ｃ．在砼硬化期间加强养护，特别是前７ｄ的湿润养护，有利于控制收缩裂缝的产生。
ｄ．采取分段分仓间隔施工或设计后浇带等。
２．２　砼结构内部温差裂缝—水化热裂缝
２．２．１　水化热裂缝机理
水泥在水化过程产生大量热量，使砼内部温度升高，当砼的内部与表面温差过大时，会产生温度应力；当砼的抗拉强度不足以抵抗温差应力时，即产生温差裂缝，这是大体积砼产生裂缝的主要原因。
这种裂缝表现形态为砼内部的微观裂纹与结构的宏观裂缝?穴宽度大于０．０５ｍｍ?雪。这种裂缝产生的时间一般在硬化早期，特别是浇筑后的２－５ｄ内，砼内部升温最高的时期。
２．２?郾２　控制砼内部温差裂缝的主要技术路线
砼内部温度是由浇筑温度，水泥水化热的绝热温度和砼的散热温度三者热平衡决定的，研究三者的关系与条件是大体积砼裂缝控制的基本途径。
控制砼内部温差裂缝的主要技术路线有：
ａ．配制具有低水化热、平缓升降温速率、微膨胀性的高性能补偿砼。
ｂ．选择较低浇筑温度和采取避免内部温度积聚的分层分段浇筑方法。
ｃ．采取测温保温措施，控制砼内外温度差小于２５℃。
２．３　约束条件下的温度应力裂缝—温度裂缝
２．３．１　温度裂缝机理
热胀冷缩是物质的自然属性?穴砼的线胀系数为１．０×１０－５／℃?雪。砼结构在环境温度作用下的变形，由于不同的约束条件或边界条件，会使结构产生不同的内力组合与应力分布，毫无疑问，当温度作用产生的拉应力大于砼的抗拉强度时，会出现裂缝—建筑界通称的温度裂缝?穴砼的极限拉伸值为〈１—１．５〉×１０－４?雪。
这种温度裂缝的表现形态一般为垂直裂缝，相间出现，上宽下窄，有分布规律。
温度裂缝产生的时间一般在砼构件已具有一定的强度，即在约束条件形成之后，常在７ｄ－２８ｄ或更长的时期。
２．３．２　控制温度裂缝的主要技术路线
　　砼结构在环境温度作用下的变形裂缝，主要与约束条件有关，因此，一般应通过设计措施来进行控制，主要技术路线有：
ａ．注重结构布置，改进约束条件，设置伸缩缝。
ｂ．布置温度钢筋来承担温度作用的拉应力。
ｃ．通过掺加纤维材料，提高砼的抗拉强度。
考虑到本工程体型几近方盒形，长：宽：高＝１．４４：１．２２：１这种布置有利于温度应力的分布。
对于常规材料配制的普通砼的厚大墙体结
３　厚墙砼结构抗裂施工的技术措施
３．１　低收缩高性能砼的研制
防辐射砼结构避免产生裂缝，从施工角度讲，主要有二个方面的技术措施，即满足抗裂需要的高性能砼材料与防止产生收缩裂缝与水化热裂缝的施工工艺措施。
本工程对配制高性能砼的技术目标是：在采用常规材料的条件下，以抗裂为重点，达到以下要求：
ａ．具有低水化热及较平缓的升温降温速率。
ｂ．具有低收缩性、匀质性与体积稳定性。
ｃ．满足Ｃ３０强度与Ｐ８抗渗要求。
ｄ．满足施工工艺要求，即较好的可泵性能；初凝时间不小于４ｈ，终凝不大于１２ｈ；坍落度为１６±２。
３．２　分段分层浇筑
３．２．１　施工缝设计
根据前述裂缝机理的分析，结合本工程的挑台与牛腿设置，以９１５×１８３０型胶合板为模数，决定沿墙高设置９条水平施工缝。一次性浇筑施工段高度为１．８３－２．７５ｍ，最大高度３．６０ｍ，砼量一般为３１８－４７８ｍ３，最大为６２６ｍ３，每段浇筑间隔时间为７－１４ｄ。
施工缝的形状设计为凸形缝。施工缝处理方法为砼终凝后第二天，铲凿表面浮浆，高压水枪冲洗以普遍裸露石子为准；浇筑上一段砼时采取同配合比的砂浆接浆３０－５０厚。
３．２．２　砼浇筑工艺
本工程砼浇筑工艺，采用“水平分层，接槎复振，循环浇筑，退打合拢”的方法。该工艺严格控制分层浇筑厚度０．５ｍ，每层砼量约为９０ｍ３，利用两台ＨＢＴ６０输送泵退打合拢，反复循环浇筑至施工缝留设高度。水平分层浇筑必须采取复振措施，在循环浇筑上层砼前，对下层砼进行二次复振，以排除掺粉煤灰的砼因泌水产生的孔隙，提高密实性，并注意加强上下层砼的振实结合。
３．３　保温模板与温差控制
３．３．１　保温模板构造

模板受力构造：１８厚防水型胶合板＋７５×１５０枋水平＠４００＋Φ１６对拉螺栓竖向＠９１５水平＠４００?穴对应“３”型卡２Φ４８钢管紧固?雪。
模板保温构造：１８厚防水型胶合板＋５０厚泡沫塑料板＋３厚胶合板。
保温模板的施工顺序为：模板受力构造安装并验收→铺贴５０厚泡沫塑料板→３厚胶合板封闭固定。
３．３．２　测温与温差控制
?穴１?雪测温设计
本工程测温采用预埋探头方式电子测温仪测温。测温总平面布置为６个控制截面，即２个对角线截面，４个对边中间截面；每个截面均取内表层，１／２截面，外表层?穴即距墙壁外缘１００ｍｍ的位置?雪３个测温点。测温工作根据施工缝的留设，按浇筑段进行，竖向施工段高度为１．８３ｍ与２．１７ｍ的，在１／２高度部位设置测温点；施工段高度为２．７５－３．６０ｍ的，在１／３高度与２／３高度部位设置测温点；测温连续进行１６ｄ。
?穴２?雪温差控制
从测温数据分析，本工程内部温度变化有以下特点：
ａ．砼中心温度先升后降，升温速率比降温速率大，升温时间一般在终凝后２４－９６ｈ，最大值在７２－９６ｈ；当入模温度为２０－２５℃时，砼中心温度最大值达到５０－５４℃，当入模温度为８．８－１２℃时，砼中心温度最大值达到３５－３９℃，砼中心实测最大温度值比理论计算 值低８－１２℃。
ｂ．砼中心与表层的温差最大值发生在第４ｄ，一般为９－１５℃，个别值达到１８－１９℃；内外温差最小值在第１４ｄ，一般为２．２－５．５℃个别值为８．２℃，此时，砼内平均温度与环境温度差均在１０℃以内。
ｃ．墙体内表层与外表层温度并列发展，由于构件所处环境气温的影响，有区别但差值较小，一般在０．５－３℃，个别值在５℃以内。
ｄ．１．０ｍ厚平板屋盖底模未作保温，表面采用塑料纺织布并加二层草袋覆盖的保温措施，中心与上表层最大温差在５℃以内，中心与下表层温度几乎一致，这是由于封闭式空间热空气上升起到保温养护的作用。
４　结束语
本工程是目前国内最大的核聚变试验装置，对于超厚墙体大体积砼施工，本工程从砼裂缝的理论设计出发，一方面研制了以抗裂为特点的高性能砼材料，一方面采取了针对收缩裂缝与水化热裂缝的施工工艺措施，该工程结构未出现裂缝，没有断层现象，砼密实，表面较平整，满足防辐射要求，工程质量达到了预期结果。

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