大体积砼施工裂缝施工控制

2024-08-27 版权声明 我要投稿

大体积砼施工裂缝施工控制(精选13篇)

大体积砼施工裂缝施工控制 篇1

在工程施工中的运用

[摘 要]在实际工程施工中,根据现有的理论和实践经验总结出来的具体措施,可以控制和减少大体积砼温度裂缝的发生。由于各种客观条件的限制,采取哪些控制措施,要根据具体的实际情况决定取舍。[关键词] 大体积砼 裂缝 控制措施 运用

在现代工业与民用建筑中,超长、超厚的大体积砼基础已屡见不鲜,但其裂缝的产生时有发生。如何控制大体积砼裂缝的产生,是一项国际性的技术问题。根据现有的理论和实践经验,在实际工程中,也可以控制和减少大体积砼裂缝的发生。一 大体积砼结构温度、收缩裂缝产生的原因

大体积砼裂缝主要分为两大类:一类是荷载引起的裂缝(约占20%),一类是变形(温度、收缩、不均匀沉陷)引起的裂缝(约占80%)。由于荷载引起的裂缝通过常规的应力计算可以得到很好控制,这里着重探讨由于温度、收缩引起的变形裂缝。

在大体积砼浇筑后,由于其表面系数小,体积大,水泥的水化热量较高,水化热聚积在内部不易散发,砼内部温度将逐渐增高,而表面散热很快,形成较大的内外温差,内部产生压应力,外部产生拉应力。若在砼表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,由于此时的砼的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的拉应力超过此时砼的极限抗拉强度,就会在砼表面形成表面裂缝。这种裂缝一般多发生在砼浇灌后的升温阶段,如果此时砼的表面不能保持潮湿的养护条件,则砼表面由于水分蒸发较快而使初期的砼产生干缩,将加剧裂缝的产生。砼浇灌后,由于温升影响产生的表面裂缝也叫第一种裂缝。2 温升影响产生的第二种裂缝是收缩裂缝。它产生在砼的降温阶段,即当砼降温时,由于逐渐散热而产生收缩,再加上砼硬化过程中,由于砼内部拌合水的水化和蒸发,以及胶质体的胶凝等作用,促使砼硬化时收缩。这两种收缩,在收缩时受到基底或结构本身的约束,会产生很大的收缩应力(拉应力),如果产生的收缩应力超过当时的砼极限抗拉强度,就会在砼中产生收缩裂缝,这种裂缝有时会贯穿全断面而成为结构性裂缝。

大体积砼,升温阶段内外温差过大,会造成表面裂缝;降温速率过大,会造成贯穿性冷缩缝。表面裂缝虽不属于结构性裂缝,但在砼收缩时,由于表面裂缝处断面被削弱且存在应力集中,促使砼收缩裂缝的开展,所以大体积砼施工中既要防止表面裂缝的产生,又要防止收缩裂缝的出现。

因此,控制砼结构浇筑实体因水泥水化热引起的温升、砼浇筑块体里外温差及降温速度,防止砼实体出现有害的温度裂缝(包括砼收缩)是施工技术的关键问题。4 在长期的实践中,人们发现一些规律:

① 砼强度等级越高,越易出现裂缝。② 泵送砼比半干性砼易出现裂缝,因其用水量大,粗骨料粒径较小,水泥用量大。

③ 温差和收缩越大越容易开裂,裂缝越宽、越密; ④ 收缩和温度变化的速度越快,越容易开裂; ⑤ 基底对结构的约束作用越大,越容易开裂:

⑥ 温度梯度越大、承受均匀温差收缩的厚度越小,越容易开裂;

⑦ 在一般情况下,结构的几何尺寸越大,越容易开裂,但这也不是绝对的。二 在工程施工中控制温度、收缩裂缝的措施

实践证明,一方面,如果将砼内部与其表面的温差、温降速度控制在一定范围内,砼就不至于产生表面裂缝(我国规范确定的这个温差限值为25℃、温降速度为1.5℃/d);另 一方面,减小每次施工面积(设置后浇带),减小基底对结构的约束作用(设置可滑移垫层),加大加密配筋,均可增强砼结构对砼收缩的抵抗作用。前一方面是施工技术人员应解决的问题,后一方面主要由设计师根据实际情况决定。在工程施工中,温度、收缩裂缝控制的主要任务

降低砼内部最高温升,减少总降温差;提高砼表面温度,降低砼内外温差,减小温度梯度;延缓砼的降温速率,充分发挥砼的徐变特性;减少用水量,控制原材料质量。具体措施

2.1 选用中低热的水泥品种,从根本上减小水化热。选择中低热品种水泥(普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥),优先选用矿渣硅酸盐水泥。水泥越细,标号越高,其活性与强度随之增高,带来的副作用是砼自身收缩越大。能用低标号的水泥,尽量不用高标号水泥。

2.2 减少单位体积砼的水泥用量,也是减小水化热和砼收缩的根本途径。一般地,水泥量每增加10kg,水化热将升高1℃。可以通过以下措施减小单方砼水泥用量:

① 可以不采用泵送砼时,尽量不采用泵送。

② 在工期许可的情况下,经设计人员同意,充分利用砼后期强度,用R60或R90代R28作为设计强度。

③ 掺入一定比例的掺合料。砼中掺入磨细粉煤灰、矿渣粉、沸石粉、硅粉等掺合料,可以改善砼的工作性,提高可泵性,降低水化热,增加密实度,提高砼强度和耐久性,减少砼收缩。

④ 掺入高效减水剂,减少用水量,从而减少单方砼水泥用量。砼掺入减水剂,可以减少用水量,在保证水灰比不变的情况下,可以减少水泥用量,降低砼收缩。同时可减少砼中的自由水蒸发引起的收缩。

⑤ 控制粗细骨料质量。粗骨料粒径增大,可以减少用水量和水泥用量,从而可以减少砼的自身收缩。粗骨料必须是连续级配,针片状含量不超标,不仅能提高砼的可泵性,还可以减少砂率及细粉料含量,达到减少砼自身收缩的目的。但粗骨料最大粒径应满足结构钢筋净间距和砼泵送管径要求。细骨料级配合理,采用中砂比用细砂可降低用水量,从而降低砼的收缩值。粗细骨料含泥量必须控制在标准以内,含泥量增大,不仅增加砼收缩,还会降低砼抗拉强度,对砼抗裂十分有害。

2.3 降低砼的浇筑温度,减少总降温差。

① 降低进入搅拌机的温度。夏季在水箱内加冰块降低水温;粗骨料遮阳防晒,并洒冷水降温;细骨料遮阳防晒;散装水泥提前储备,避免新出厂水泥温度过高。

② 夏季,砼运输车加隔热套或对罐体喷淋冷水降温,砼泵送管道遮阳防晒。③ 砼浇灌作业面遮阳,减少砼冷量损失。

2.4 掺加缓凝剂,降低水化热峰值。掺加缓凝剂,能延缓水泥水化热的释放,延迟水化热的峰期,削减水化热的峰值。

2.5 掺UEA 膨胀剂。掺入UEA膨胀剂,在最初14d潮湿养护中,使砼体积微膨胀,补 偿砼早期失水收缩产生的收缩裂缝。

2.6 砼内部埋冷却水管进行强制降温。砼内部埋冷却水管进行强制降温,这也是有效的措施。一般地,这种方案较少采用,只有在砼厚度较大(≥2.5m),内部水化热温升偏高、内表温差和降温速率不易控制的情况下,才有必要采用。

2.7 采用二次振捣、二次抹压技术。砼入模振捣,在振捣时间界限以前,进行二次振 捣,以排除砼因泌水在粗骨料、水平钢筋下部产生的水分和空隙,提高砼与钢筋的握裹力。表面刮平抹压1~2h后,即在砼初凝前在砼表面进行二次抹压,消除砼干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加砼内部的密实度。但是,二次抹压时间必须掌握恰当,过早抹压没有效果;过晚抹压砼已进入初凝状态,失去塑性,消除不了砼表面已出现的裂缝。

2.8 加强养护。针对所施工的工程,按照施工季节、环境条件、施工方法,先进行热工计算。施工中及时掌握砼水化热升降规律,不同位置和深度的温度变化情况,随时调整养护措施。

①保湿养护:砼表面经过二次抹压后,立即覆盖塑料布,防止表面水分蒸发,保持砼处于潮湿状态下养护。特别是对于掺入UEA膨胀剂的砼,在最初14d内,必须潮湿养护,方能促使膨胀剂充分发挥膨胀作用。

②保温养护:砼表面蓄热保温,降低内外温差,减小温度梯度,延缓砼的降温速率。根据砼绝热温升计算,确定中心最高温度,按温控技术措施,确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。保温养护的目的:减少砼表面热扩散,减小内外温差;延缓散热时间,控制降温速率,有利于砼强度增长和应力松弛,避免产生贯穿裂缝。养护一般不少于15d。

③在常温季节,砼终凝后也可采用蓄水养护的办法,替代前两种保湿保温养护办法。根据砼内外温差数据,及时调整蓄水高度,也能收到预期效果。浇水的水温与砼表面温度之差不超过15℃。

三 控制措施在工程施工中的运用

在实际工程施工中,由于各种客观条件的限制,往往不能按上述的措施面面都能做到,也并不要求面面都做到。采取哪些措施,这要根据实际情况决定取舍。

3.1 工程实例一 3.1.1 工程概况

##热轧板带工程轧机设备基础,其先施工的中心区基础底板,长为28m,宽为1 7.5m,厚1.9m、2.2m,砼量1100m,为大体积砼。砼强度等级为C30(P8)。由于本工程工期短,为抢工期,砼采用泵送浇灌。该时段,平均气温为15℃。为降低砼水化热及其峰值,一方面采用32.5级矿渣硅酸盐水泥,降低水化热;另一方面掺II级粉煤灰,减少水泥用量;再一方面掺缓凝型减水剂,既可减少水泥用量又可降低水化热峰值。由于条件的限制,本地只有细山砂。为改善细骨料的级配,按1:0.82内掺石粉。砼配合比为——水泥:(山砂+石粉):石子:粉煤灰(II级):减水剂(缓凝型):水=437:(356+292):1094:46:1.09:190。

3.2 工程实例二 3.2.1 工程概况

**热轧板厂新增卷取机和钢卷运输链系统设备基础,也属大体积砼基础。为防止收缩限制产生拉裂纹,先按小于30m的间距划分了后浇带。其中最大的一块是卷取机基础(-8.5m~-10.15m)底板,其长为25.5m,宽为18.5m,砼量约为1400m,砼强度等级为C25(P6)。砼在8月份浇灌,本地8月气温在25~30℃(计算取27℃)。水泥为32.5级散装普通硅酸盐水泥,细骨料为中粗山砂,粗骨料为级配矿渣。经测定水泥(罐装)、砂(棚内堆放)、矿渣(棚内堆放)、水的温度分别为:34℃、25℃、24.5℃、23℃,砂、矿渣的含水率分别为:1.5%、1%(拌前湿水为4%),混凝土拌制好后采用砼运输罐车运至浇筑部位,从搅拌至浇灌成型约需一小时。如果采用泵送混凝土,其配合比为——水泥:砂:矿渣:II级粉煤灰:水:减水剂=400:687:1120:48:175:3.2。四 结束语

大体积砼施工裂缝施工控制 篇2

1 产生裂缝的主要原因

1.1 水泥水化热

普通水泥水化热较高,在砼内部温升过高,与砼表面产生较大的温差,使砼内部产生压力,表面产生拉力。当表面拉力超过早期砼抗拉强度时就会产生温度裂缝,通过掺加合适的外加剂可以改善砼的性能,并提高砼的抗渗能力。

1.2 外界气温变化

大体积混凝土在施工阶段,外界气温的变化对防止大体积砼裂缝产生起着很大的影响。砼内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,砼的浇注温度也就会愈高。砼浇筑完成后,应对砼进行蓄热保温,控制砼表面温度,控制降温速率,减少温度梯度,使砼内外温差控制在25℃以内。为达到此目的要及时对砼温度进行测量,随时测量内外温差,以调整覆盖保温材料厚度,当内外温差小于25℃时,可逐步撤除保温层。

1.3 砼的收缩

砼在空气中硬结时体积减小的现象称为砼收缩。砼在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时,将在砼中产生拉应力,使得砼开裂。引起砼的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是砼内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

2 浇筑前的准备工作

影响混凝土收缩,主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺等。

2.1 材料选择:

本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下:

2.1.1 水泥

考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,便混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。因此确定采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥,标号为525号,通过掺加合适的外加剂以改善混凝土的性能,提高其抗渗能力。

2.1.2 粗骨料

采用碎石,粒径5~25毫米,含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。

2.1.3 细骨料

采用中砂,平均粒径大于0.5毫米,含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。

2.1.4 粉煤灰

由于混凝土的浇筑方式多为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰的掺量控制在10以内。

2.1.5 外加剂

每立方米混凝土2公斤减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。

2.2 混凝土配合比

混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土,要求混凝土搅拌站提前做好混凝土试配。混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况,以满足施工的要求。

3 浇筑时采取的措施

砼浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺,划定浇筑区域,每台泵车负责本区域的砼浇筑,浇筑时先在一个部位进行,直至达到设计标高,砼形成扇形向前流动,然后在其坡面上继续浇筑,循序推进。这种浇筑方法能较好地适应泵送工艺,使每车砼均浇筑在前一车砼形成的坡面上,确保每层砼之间的浇筑间歇不超过规定的时间,同时可解决频繁移动泵车的问题,也便于浇筑完的部位进行覆盖保温。

3.1 砼浇筑应连续进行,

间歇时间不得超过3.5h,过时仍不能继续浇筑时,需采取应急措施,即在已浇筑的砼面上插&12短钢筋,长度1m,间距500mm,呈梅花状布置,同时将砼表面用塑料薄膜或草袋覆盖保温,以保证砼表面不受冻。

3.2 由于砼坍落度比较大,

会在表层钢筋下部产生水分,或在表层钢筋的上部产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝,在砼初凝前采取二次抹面压实措施。

3.3 应提供浇筑方案,

除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响,常用方法有以下几种:

3.3.1 全面分层

即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应使第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。采用这种方案,适用于结构平面尺寸一般不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

3.3.2 分段分层混凝土浇筑

先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多,所以浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

4 养护阶段注意事项

大体积混凝土养护时要注意温度控制。不仅要满足强度增长的需要,还应通过人工的温度控制,防止因温度变形引起混凝土的开裂。砼浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温,经计算得出先在砼表面覆盖一层塑料薄膜,然后在上面覆盖四层草袋内含二层塑料薄膜,顶上再盖一层塑料薄膜。

4.1 新浇筑的砼水化速度比较快,盖上塑料薄膜后进行保湿养护,防止砼表面因脱水而产生干缩裂缝,同时可避免草袋因吸水受潮降低保温性能。

4.2 混凝土养护阶段的温度控制尤为重要,应遵循以下几点:

混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于25℃~30℃。

混凝土拆模时,混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。

采用内部降温法来降低混凝土内外温差。

保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料,在缓慢的散热过程中,使混凝土获得必要的强度,以控制混凝土的内外温差小于20℃。

混凝土表层布设抗裂钢筋网片,防止混凝土收缩时产生干裂。

在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识,并根据实际采取有效措施,会使施工质量得到很好的保证。虽然大体积砼很容易产生裂缝,但只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑到各种因素的影响,是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。

摘要:随着中国经济的迅猛发展,掀起建设高潮,大体积砼在各类构筑中被广泛应用。本文主要就大体积砼施工普遍存在的质量通病防治的技术、组织技巧进行探讨。并结合工程中有关大体积砼浇筑常见的裂缝控制问题进行较深入的研析。

关键词:大体积砼,施工防裂,温度应力,蓄热保温

参考文献

大体积砼施工裂缝施工控制 篇3

关键词:承台;裂缝;原因分析;施工控制

中图分类号: U616+2 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)21-96-31 工程概况

校场路桥桥型布置为:航道西侧引桥为7×20m简支空心板、桥面连续;航道东侧引桥为2×20m+2×16m+4×20m简支空心板、桥面连续;主桥为三跨40m+70m+40m V型刚构预应力砼变截面连续箱梁,桥梁全长443.04m。主桥跨越东宗线航道(航道等级为Ⅱ级),主墩8#、9#墩由2块斜板组成V型墩,墩上端与主桥箱梁固结,下端与基础承台固结,承台左右幅连成整体,长26m,宽3.2m,高3m,下设6根直径180cm的钻孔灌注桩,承台采用C55砼。

现场地势较平坦,现为道路、农田、旱地、河浜、塘等,场地表面普遍覆盖一层松散的素填土层,该场地位于长江三角洲杭州湾北部,地貌上属杭嘉湖冲积平原,属第四系全新统海陆交互沉积带。在素填土的上层因航道标段先前施工,又重新被覆盖了一层松散的粘土,厚度在40~80cm不等。该场地地下水埋藏总体较浅,实测钻孔中稳定地下水位的埋深为1.7~2.2m,该地下水性属潜水类型,主要以大气降水与地表水补给为主,并与河道水位形成动态平衡,在不同季节及气候条件下水位略具变化,地下水年变化幅度在0.5~1.0米左右。场地上部地基土层中主要由素填土、粘性土及淤泥质粘土组成,为弱透水性地层。

2 施工及监测情况

本桥8#、9#主墩于5月底完成桩基施工,并通过桩基检测均为Ⅰ类桩,8#墩承台于7月26日进行浇筑,砼浇筑施工完成后,6天时间内一直进行24h冷却管通水,8月4日拆模,5日在西北侧V肢下方承台侧面发现有竖向裂纹,针对该情况及时上报监理、设计、指挥部,进行跟踪测量观测,同时针对裂缝问题,于8月10日请专业检测单位对裂缝进行鉴定检测。

根据检测数据,会同设计、监理、指挥部对裂缝产生的原因进行分析,并提出处理意见,形成采取控制措施,优化承台施工技术方案。于8月15日对9#墩承台采用优化后技术方案进行了施工控制,通过再增设一层冷却水管(由“?奂”型→“己”型),浇筑完成后通水时间加长,并采用冰塊降低进水温度,以尽可能减小承台内外温差;严格控制砼坍落度,浇筑砼时承台上部多开下料口,保证砼入模质量;浇筑完成后在构件表面覆盖养护毛毡进行表面保温等一系列措施,8月底拆模后承台总体情况良好。

3 承台裂缝理论分析及控制措施

混凝土构件在施工过程中,由于水泥的水化作用和拌合水蒸发产生内部失水收缩变形,结构内部释放热量,从而产生结构物表面伸缩裂缝。砼构件的收缩量主要取决于水泥品种、用量和水灰比,以及构件的结构尺寸、内部配筋等。

根据现场检测、调查、分析,及检测单位提供检测数据,分析产生的主要原因为:

①由于V肢预埋钢筋及钢绞线数量较多,对承台侧面钢筋承压较大,致使承台内箍筋受压,向承台内侧有挠度弯曲,造成钢筋保护层偏大,设计保护层3.3cm,而裂缝处实际保护层达5.7cm;

②由于砼下料时是从承台中间顶部进料(距侧面1.5m),且砼坍落度比较低,承台侧面砼经过振动棒振捣后,侧面钢筋保护层粗骨料偏少,水泥浆偏厚;

③裂缝所处位置正好是桩基外沿和V肢预埋钢筋部位,承受上下两个力的约束,此处属于受力薄弱区;

④在8#墩承台内部只设置了“?奂”型冷却管,使得承台砼内、外部温差偏大,水热化影响明显。最后,经各方认真讨论分析,判断该裂缝属于大体积砼收缩、徐变产生的伸缩裂缝,不是主体受力裂缝,对主体质量影响不大。

大体积砼裂缝的产生,主要是由于水泥水化热引起的内外温差从而产生应力作用。为了减少水泥水化热对砼的影响,在吸取8#承台经验教训的基础上,在9#承台内加设冷却管(图一),施工时预埋循环冷却镀锌自来水管,并在适当的位置布置测温孔。冷却管采用Φ25镀锌自来水管,在承台中部设置一层,距承台底1.3m,横向成“己”字型布置间距1.0m,温度测点布置3处,承台中间设置1处,左右幅中间各设置1处,测温仪精度为0.5级,砼温度峰值出现前每3h观测一次,峰值出现后每6h观测一次,做好记录。

砼浇注完成达到终凝后,进行承台顶面覆盖,保湿养护,养护时间不小于7d。冷却管水循环自砼开始浇筑时开始,保持水循环。在承台内外温差相差较大时,如8月18日中午出现内部温度明显增加时,采用冰块降低进水温度及加快冷却水流速,增大承台内部热量的散发,降低承台内外温差;在持续通水冷却7天后,8月23日承台内部温度降低为41℃,同外界常温35℃基本达到内外温差平衡,冷却管降温达到预期目的,8月25日开始拆模(见测温记录表)。8月底模板拆除后,承台表面外观满足施工规范要求,无明显应力裂缝,最后在冷却管中压入同强度掺微膨胀剂的水泥浆。

4 大体积砼施工注意以下几方面控制

4.1 材料控制

①水泥:在大体积砼施工中,因普通水泥水化热较高,在砼内部温升较大,与砼表面产生较大的温度差,容易使构件受内外应力影响引起温度裂缝,因此采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥,标号P.S425,并通过掺加适量的外加剂改善砼的性能,提高砼的抗渗能力。

②粗细骨料:选用级配良好粒径5-31.5mm、含泥量不大于1%的碎石,并选用平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于5%的中粗砂,用以拌制和易性良好、抗压强度较高的砼,同时适当减少用水量及水泥用量,使水泥水化热减少、降低砼内部温升,以减少应力收缩。

③粉煤灰:该承台采用的泵送砼浇筑,为改善砼和易性掺加适量的粉煤灰。按照施工规范要求和施工配合比试验,每立方米砼掺加不超过15%粉煤灰量,对水化热、改善砼和易性有利。

4.2 控制拌合温度

对砼拌合温度影响最大的是骨料和水的温度,由于施工期间属夏季,对砂、石料堆场设置遮阳棚,拌合用水采用自来水。

4.3 降低砼入模温度

砼拌制完成后,尽量缩短砼运输时间,同时在砼中根据审批配合比掺入适量缓凝剂,浇筑过程中采取薄层浇灌,以加快浇注期间热量的散发,并在泵车水平输送管上覆盖草袋及喷淋冷水。

4.4 砼的施工

选择合理浇筑方案,浇筑时采用“斜面分层、薄层浇筑、连续推进、一次到顶”的方案。在施工中注意提高施工质量,增强砼抗裂性能,根据浇筑面积确定搅拌、运输、振捣能力,保证连续均匀,避免出现过多施工缝和薄弱层面,浇筑时沿横桥向从一端向另一端斜坡分层向前浇筑,均匀下料,自下而上使砼捣固密实,保证砼的整体性和强度,提高抗裂强度,并在砼初凝前和砼预沉后,采取二次抹面压实措施。

4.5 砼的养护

根据施工经验,大体积砼内外温差控制在25℃以内,可有效避免砼构件出现温度收缩裂缝,为此采取了以下措施:

①尽快排出砼内部热量,降低砼内部温度。在砼浇筑开始后不间断换冷水循环散热,直至砼内外温差降至25℃以下,最后待砼達到养护期后,用高标号水泥浆将冷却管灌浆封孔。

②在承台砼表面采取保温措施,承台四周采用砼侧模作外模保温,同时在砼顶面采取覆盖草袋或养护毛毡,控制砼内外温差及表面与空气温差,做好早期养护,提高早期强度和抗裂性,避免出现深层裂纹和减少表面裂纹。

5 结束语

大体积砼构件在现阶段工程建设中有较大应用,且多为受力主件,对单位工程能否顺利安全施工影响巨大。为此,采取有利措施、优化施工技术方案,控制因水化热引起的应力裂缝,对保证大体积砼结构的优质、安全、按期交付下一道工序起到至关重要的作用,本工程的应用也对类似工程起到借鉴意义。

参 考 文 献

[1] 刘吉士,张俊义,陈玉军.桥梁施工百问[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2] 潘立.关于砼结构裂缝问题的思考[J].工业建筑,

浅谈基础大体积砼的施工技术论文 篇4

论文关键词:大体积混凝土 温度控制 裂缝

论文摘 要:大体积砼具有形体庞大、混凝土数量较多、工程条件复杂、施工技术和质量要求高、混凝土绝热温升高和收缩等特点。大体积混凝土经常出现的问题不是力学上的结构强度,而是混凝土的裂缝。如何防止大体积砼的开裂,如何在施工组织和施工技术上采取必要的措施是本文研究的重心。

大体积砼裂缝是大体量混凝土水泥水化热所产生的温度、收缩变形导致的裂缝,必须控制这种裂缝现浇混凝土结构。

1.基础大体积砼的特点与裂缝产生的原因

1.1砼强度级别高,水泥用量较大,收缩变形大,产生裂缝

混凝土体积越大,水泥总用量相对大,水泥水化产生的热量越不易散发,温升越高,引起的体积变化也越大。大体积混凝土浇注后,内部温度远较外部高,形成较高的温差,造成内涨外缩,使构件表面产生很大拉应力以至开裂。对于大体积砼施工阶段来说,由于温度变形而引起的裂缝,可称为“初始裂缝”或“早期裂缝”。

1.2受约束,产生拉应力,产生裂缝

体积变化受约束会产生内应力。约束条件有两种,即外约束和内约束。外约束是指结构物的边界条件,一般指基础或其他外界因素对结构物的约束,水泥水化后期,散发热量大于放热量,构件温度降低,体积收缩,受边界条件约束,产生拉应力。如现在比较常见的地下室桶式结构、剪力墙结构受基础约束明显。内约束是由于内部水泥水化热不易散发,表面则易于散发,内部体积膨胀,表面则体积收缩(特别是遇气温骤降或过水),受内部约束,产生拉应力。这时产生的一般是表面裂缝。

1.3抗拉能力低,产生裂缝

混凝土是脆性材料,抗压能力较高,抗拉能力较低。抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右;极限拉伸也很小,通常不足1×10-4。大体积混凝土温度变形受约束时产生的拉应变(或拉应力)很容易超过极限拉伸(或抗拉强度)而产生裂缝。大体积混凝土结构设计中,通常要求不出现拉应力或只出现很小的拉应力,但施工中,大体积混凝土结构由于温度的变化而产生很大的拉应力,要把这种温度变化所引起的拉应力限制在允许范围以内是非常困难的。

2. 控制温度裂缝发展的基本措施

2.1 基础大体积砼的材料选择与质量要求

水泥。施工中应选用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量(每减少10kg水泥,降低温度1℃)。本工程由于货源限制选用525号普通砼酸盐水泥。

粗细骨料。粗骨料选用5~40mm单粒级卵石。细骨料采用中粗砂,其细度模数为218。降低混凝土的干缩。

混合料及外加剂。混凝土中掺入水泥重量0.25%左右的.木质素磺酸钙,可明显延缓水化热释放的速度,推迟水化热峰值的出现;同时可减少10%拌和用水,节约水泥,降低水化热。混凝土中掺入适量粉煤灰,不仅改善混凝土的工作度,减少混凝土的用水量,减少泌水和离析现象;同时代替部分水泥,减少水化热。掺入适量UEA膨胀剂,有效地补偿混凝土干缩冷缩,增加密实性,提高抗渗能力。

2.2 混凝土配合比与浇筑

根据选用的材料,确定混凝土配合比,采用塔吊运输,混凝土坍落度控制在3~5cm;C35PS8混凝土配合比(kg/m3)参考可为水泥:黄砂:石子:水=330:771:1087:173。混凝土浇筑采用斜面一次浇筑,分层厚度为43cm左右,在斜面下层混凝土未初凝时(初凝时间为3h左右)进行上层混凝土浇筑,在不同部位用3台振动棒分上、中、下3个层次,采用循环推进,一次到顶的办法,以消除冷凝,增强混凝土的密实性,保证防水质量。

2.3 混凝土测温

为了掌握大体积混凝土的温度变化规律,及时了解温差对大体积混凝土质量的影响,采取常规测温技术,对底板混凝土的上、中、下进行布点观测,以便采取相应的技术措施,防止混凝土开裂。有效控制温差梯度,要符合《混凝土工程施工及验收规范》(GB50204-92)中混凝土表面和内部温差“不宜超过25℃”的要求。

3.大体积砼的施工工艺

3.1严格按技术规范施工

分块分层浇筑混凝土,有利于错开拌合物内各层的水化时刻,分散混凝土的放热峰值。一般在第一层混凝土还未初凝时,浇注上一层。在振捣上一层时,振动棒应插入下一层50~100mm,以消除两层之间的接缝,振动时间不宜过长,防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。在浇筑完毕到混凝土初凝之前,粗抹面一次,混凝土接近终凝时,应用木模第二次抹光,消除混凝土表面的龟裂裂纹。采取措施控制浇筑温度,如拌和用水以碎冰形式加进混凝土拌合物中,使新拌混凝土的温度被限制在6℃左右;在施工现场搭建遮阳蓬,防止烈日爆晒混凝土表面等。必要时可以预埋冷却水管,用循环水进行人工导热,以降低混凝土的内部温度。

3.2养护工作

对大面积的底板面,一般可采用先一层塑料簿膜后二层草包作保温保湿养护。草包应迭缝,骑马铺放。养护必须根据混凝土内表温差和降温速率,及时调整养护措施,应尽可能多养护一段时间 ,拆模后应立即回土或在覆盖保护,同时预防近期骤冷气候影响,以控制内表温差,防止混凝土早期和中期裂缝。

参考文献:

【1】王国柱. 高层建筑基础大体积砼温度裂缝产生机理及控制措施[J]四川建筑科学研究, 1998,(04) .

【2】唐晓雪,余忠. 大体积混凝土施工裂缝防止措施[J]四川建筑科学研究, 2006,(05) .

【3】王顶堂. 大体积混凝土裂缝控制技术应用研究[J]安徽建筑工业学院学报(自然科学版), 2008,(06) .

甬江特大桥大体积混凝土施工控制 篇5

随着交通事业的飞速发展和桥梁技术的日益进步,现代桥梁逐渐向大跨度方向发展,大体积混凝土在桥梁结构中的应用越来越多,而且主要应用于重要受力结构,相应暴露出来的问题也越来越多,其中大体积混凝土的温度裂缝问题尤为突出,温度裂缝的产生对结构的`承载力、防水性、耐久性都产生很大的影响.本文结合甬江特大桥主塔承台的施工,着重介绍大体积混凝土施工温度裂缝的控制.

作 者:林智 包纯风 作者单位:林智(宁波市交通工程建设集团有限公司,浙江,宁波,315000)

包纯风(浙江省宏途交通建设有限公司,浙江,杭州,310051)

大体积砼施工裂缝施工控制 篇6

1.1材料因素

(l)桥梁工程建筑施工过程中使用最多的就是混凝土,因此必须要增加水泥的黏性加固混凝土,但是由于水泥在凝固期间比较容易出现变形,于是在水泥量增加时,就会导致混凝土出现严重变形。这是由于水泥的特性所导致的,一般情况下,混凝土强度越大,其收缩性就会越加明显。(2)通过对比粗细骨料,课可以看出后者有突出的收缩性,这也不利于混凝土的稳定。(3)由于水泥自身活性较高,容易发生明显的混凝土收缩从而引起裂缝。(4)混凝土塌落也会造成混凝土强度降低,也容易出现裂缝。

1.2荷载影响出现裂缝

在现在的道路桥梁施工建设中,有关于荷载设计,也比较容易使桥梁发生裂缝,主要有动力荷载、静力荷载、次应力等多方面。桥梁耐受力达到限度,或是经常受到荷载,也会容易出现裂缝。引起荷载的主要原因有:直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝出现是由于随意设计桥梁,导致桥梁施工秩序发生改变影响施工桥梁的结构受力,从而发生变化,这样就导致了直接应力出现裂缝问题,亦或是在桥梁施工中,将设备或是施工材料集中堆放在桥梁上,使桥梁达到最大的承受能力,由于巨大的应力作用使其出现裂缝。

1.3温度影响出现裂缝

大体积砼施工裂缝施工控制 篇7

1 高层建筑基础筏板大体积混凝土裂缝产生的原因分析

水泥本身是一种水硬性材料, 新浇筑的混凝土随着水化反应逐渐释放水化热, 并在混凝土内部集聚, 使混凝土内部与外部形成较大的温差, 温差引起较大的内部温度应力。由于混凝土浇注及施工初期抗拉强度低于温度应力, 因而产生温度裂缝, 特别是高层建筑筏板式大体积, 由于体积大、面积大, 更容产生裂缝。在大体积或大面积混凝土硬化过程中, 实体收缩变形, 收缩变形应力远大于自身结构抗拉强度, 混凝土产生收缩裂缝就成为常见问题;在大体积混凝土中, 温度裂缝产生的概率远大于收缩裂缝。依据混凝土结构设计理论和国家现行施工及验收规范的规定, 混凝土结构允许带裂缝工作, 但必须加以控制 (裂缝越小越好, 分布越均匀越好) , 控制在对结构无损害程度, 即对承载力、使用功能、耐久性均无明显影响程度为最佳。

2 高层建筑基础筏板大体积砼施工过程中的主要控制措施

2.1 对地基加固的处理

高层建筑大型筏板基础平面尺寸一般都比较大, 要求地耐力不小于16T, 一般情况下可采用天然地基, 但必须对天然地基进行加固处理。用于底板面积大, 高层建筑的自重也很大, 若地基处理不当, 承载后容易产生不均匀沉陷, 导致筏板开裂。因而再选用基础垫层时要求采用砂、石垫层, 设计厚度为1.25m, 砂、石级配为6:4, 要求石子粒级20mm~40mm, 砂为质地坚硬的粗砂, 细度模数在3.0以上。施工时每层虚铺厚度不超过250mm, 最佳含水量为15%, 平板器振实, 每层都进行检测, 压实系数控制在0.97以上, 以此保证地基承载力和其均匀性。

2.2 配合比设计及砼垫层处理

在素砼垫层上涂刷聚胺脂防水材料在施工的素砼垫层为100mm厚, 且强度等级为C15, 施工完毕后, 涂刷二遍聚胺脂防水材料, 既防止了地下水的侵蚀, 又有力地降低了筏板基础与素砼垫层之间的摩擦力, 克服因筏板砼温度变化产生的体积变形及温度力。

在设计筏板砼配合比时, 首先考虑保证设计强度等级C35、抗渗等级S8, 其次还需考虑尽量采用低水化热水泥和具有良好施工性能的配合比。采用42.5级矿渣硅酸盐水泥, 水灰比为0.43, 并掺入抗渗减水性能优良的复合液3% (占水泥重量) ;控制初凝时间大于3h, 塌落度30mm~50mm, 砂为中砂, 砂率35%~40%, 碎石为20mm~40mm较为稳定。

2.3 施工前准备工作

在大体积筏板砼施工前应由监理人员严格进行材料进场验收和材料复试工作并留样。严格控制砂石级配和含泥量, 并严查施工人员上岗资质。由施工技术人员进行施工前技术交底、工程管理要素交底和现场技术培训。要求施工振捣工人严格按操作规程进行施工, 检查施工机具是否完好, 并配备备用设备, 确保砼施工时的连续性和可靠性。

2.4 主要原材料选择

(1) 大体积筏板砼施工中, 导致混凝土升温的热源是水泥在水化反应中所释放的热量, 所以选择低热或中热品种的水泥是控制混凝土温升的根本方法, 应优先采用水化热低的矿碴水泥制配大体积筏板砼强度等级不低于32.5级。

(2) 采用降低水泥用量的方法来降低筏板砼的绝对温升, 利用混凝土60天的后期强度作为混凝土的强度评定和工程验收的依据。在筏板砼配制过程中由于矿碴水泥熟料含量较少, 且混合材料中的活性氧化硅、活性氧化钙与氢氧化钙、石膏的化合作用在常温情况下进行缓慢, 早期强度较低但在硬化后期由于经过化学反应生成的水泥凝胶不断扩展, 使水泥石强度不断增长最后却能超过同标号的普通硅酸盐水泥故可利用其后期强度。

(3) 选择合适的骨料级配合比, 从而减少水泥和水的用量, 增强筏板砼的和易性有效地控制筏板砼的温升。

(4) 搅拌混凝土用水应采用可饮用的不含有害物质的洁净水。

(5) 优化混凝土配合比, 在混凝土中掺加粉煤灰及外加剂用以改善混凝土的性能从而降低水化热。

2.5 大体积筏板砼施工技术

(1) 根据混凝土配合比技术报告, 调整掺入减水剂的多少, 控制气温昼夜变化问题, 控制好搅拌的质量、速度, 保持浇筑的连续性。其掺量和搅拌时间由专人负责实施。

(2) 在大体积混凝土的浇筑过程中主要是要控制好早期裂缝的产生, 从混凝土收缩裂缝的形成时间看, 裂缝往往发生在混凝土初凝到终凝这段时间内, 在施工方案指定过程中, 将面层二次或三次搓平、抹压, 特别是初凝抹压作为控制早期收缩裂缝的一项重要控制措施, 这对于弥合部分早期裂缝是不可缺少的工艺。由于该项工艺在施工中得到了有效的应用, 因此对避免面层和周边发生早期裂缝起到了很好的作用。

(3) 大体积砼的抗拉强度远小于抗压强度, 这是砼容易开裂的内在因素。普通砼极限拉伸离散性很大。因此, 在大体积砼施工中必须创造条件, 确保砼均匀密实。砼坍落度各车不要有大的差异, 浇筑基础时坍落度可控制在100mm~140mm, 坍落度大时会使表面钢筋下部产生水分, 或表层钢筋上部的砼产生细小裂缝。为防止这种裂缝, 在砼初凝前和砼预沉后采取二次抹面压实措施。砼浇灌时, 搅拌车在卸料前, 要求高速运转一分钟, 确保进入泵车受料斗的砼质量均匀。

(4) 加强大体积砼的养护。在尽量减小砼内部温升的前提下, 大体积砼的养护是一项关键而严肃的工作, 必须由专人负责做好。大体积砼养护主要是保持适宜的温度和湿度条件, 保温的目的:一是尽可能减小砼表面的热扩散, 减小砼表面度变化, 防止产生表面裂缝;二是延长散热时间, 充分发挥砼强度的潜力和材料松弛特性, 使平均总温差对砼产生的拉应力小于砼的自身抗拉强度, 防止产生贯穿性裂缝。在大体积砼施工过程中正确规定拆模时间对防止大体积砼裂缝的开展关系较大, 早期因水泥水化热使砼内部湿度很高, 如过早拆模, 砼表面温度较低, 形成很陡的温度梯度, 产生很大的拉应力, 这对于早期强度低, 极限拉伸小的砼处于不利的温度条件下, 就极易形成裂缝。因此大体积砼除要求强度外, 还必须防止内外温差太大而引起裂缝。

3 结语

通过科学分析与研究, 大体砼施工要做到优化配合比, 选用良好级配的骨料, 严格制砂石质量, 降低水灰比, 以降低砼最高温升, 降低砼所受的拉应力。同时, 必须加强施工现场的科学管理。砼浇筑后, 应尽快回填土, 加以养护。

摘要:高层建筑大体积混凝土基础筏板大体积砼施工防治裂缝的关键是解决水化热及温度引起的体积变形问题, 以最大限度的减少开裂;利用三掺技术有效控制升温, 预防裂缝是现代常规方法之一, 但科学管理也是必不可少的必要手段。

关键词:大体积混凝土,裂缝,温度

参考文献

[1]尤丽国.浅谈大体积砼施工裂缝的成因及控制[J].黑龙江科技信息, 2010, 5.

[2]湛永波.浅谈大体积砼施工裂缝预防与温差控制[J].中国科技信息, 2009, 6.

浅谈大体积砼裂缝控制 篇8

关键词:裂缝成因;温差;工艺控制

中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)11-0061-02

在桥梁砼施工中,对于最小边尺寸在1 m~3 m范围内的大体积砼,因其比表面积小,内外温差大从而产生拉应力,当拉应力超过砼的极限抗拉应力时,就会在其内部产生裂缝,并可能发展成贯通裂缝,严重影响结构的整体性和耐久性。对此需对产生裂缝的成因进行分析,有针对性地在施工中采取切实可行的方案以避免对结构造成较大危害。

1 裂缝成因分析

受地基基础不均匀沉降、结构设计不合理、原材料不合格等原因均可形成裂缝。在大体积砼施工中,在浇筑初期水泥发生大量水化热,内部温度迅速升高,体积膨胀随即产生压应力。在砼硬化后期冷却收缩时,又随即产生拉应力,当拉应力超过砼的抗裂能力时即会产生裂缝。在施工过程中,受原材料不均匀、水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象,导致同一块砼中其抗拉强度不均匀,由此出现易于出现裂缝的薄弱部位。当浇注成型后,随着表面水分不断蒸发,内部的水分不断向外散失,这时混凝土尚处于塑性状态,于是裂缝进一步扩展。因此采取有效措施使水泥水化热引起砼内部最高温度与外界气温之差均匀地控制在25℃以内,是避免砼产生裂缝的主要方法。

2 温差测量方法

根据GB50204—92要求中,砼内外温差不应大于25℃。因为内外温差有两个,一个是混凝土中心温度和混凝土表面温度之差,再一个就是混凝土表面温度与大气温度之差,因此掌握正确的测温方法是避免深层裂缝,控制内外温差的准确性的保障。

测温仪数量应不少于3个,在砼浇筑前沿浇筑高度应布置在砼底部、中部和表面,表面测温点距板底表面10 cm,距边角应大于50 mm。布点在砼浇筑前夕进行,将温度传感器采用胶布固定于钢筋上的各不同位置处,然后小心将每根钢筋与底板钢筋网绑扎牢。测温时间从测点混凝土浇筑完10 h(初凝)后开始,72 h内每2 h测温1次,72 h后每4 h测温1次,7 d~14 d每6 h测温1次(力求在接近混凝土出现最高和最低温度时测量)测至温度稳定为止。

3 大体积混凝土的防裂措施

3.1 配合比设计

(1)水泥的选用:应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥。另外,由于水泥的细度会影响水化热的放热速率,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小。

(2)粗细骨料:粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量。

(3)掺加粉煤灰及减水剂:采用粉煤灰及减水剂双掺可有效改善砼性能。粉煤灰的水化热远低于水泥,7 d约为水泥的1/3,28 d约为水泥的1/2,掺加粉煤灰既可以减少水泥用量,又可以有效地降低水化热。同时优质粉煤灰需水量小,有减水作用,可以降低混凝土的单位用水量,在水灰比固定的情况下减少水泥用量,还可以减少混凝土自生体积收缩,有利于防裂。由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面,使上部混凝土中的掺合料较多,强度较低,表面容易产生塑性收缩裂缝,因此,粉煤灰的掺量不宜过多,在20%以内为宜。同时为满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求,在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂,保证有足够的缓凝时间,延缓砼内部温度峰值的出现。

3.2 施工工艺控制

(1)降低混凝土内部的最高温度,可以采用冷却水管和垂直散热管。在混凝土结构内部预埋冷却水管,通过循环冷水进行冷却,可控制、降低砼内部温度,同时通过调整冷却水的流量、流速来控制砼内部温升及内外温差。

(2)放慢大体积混凝土的浇筑速度会有效降低其内部温度的上升,可采用短间歇连续施工方法将砼各层浇筑间歇期控制在4 d~

7 d内,可间隔温度峰值,避免水化热积聚。间歇期应在7 d内,以避免上下层砼收缩徐变的不协调,从而产生较大收缩徐变内力导致砼开裂。

(3)充分考虑砼的浇筑环境。气温高的季节,砼浇筑安排在温度最低时,尽量降低砼的入模温度,同时加强砼的振捣,在砼振捣过程中因地制宜采用全面分层、分段分层、斜面分层方法,提高砼的密实度,使早期出现的微裂纹愈合,从而提高抗裂能力。

(4)混凝土是水硬性材料,在大体积混凝土强度增长期,必须加强对砼进行保温和养护,使砼在一定时间内保持水泥水化作用所需的适当温度和温润条件。蓄热养护中,砼内外温差应控制在25℃以内,必要时覆盖防水密闭性材料。大体积混凝土养护时间不能少于28 d,随着气温提高潮湿程度增大等因素的改变,养护时间可以减少到21 d、14 d。

4 结束语

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但對于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。

Discusses the Great Volume Crack Control Shallowly

Feng Yu

Abstract: Article through to great volume crack origin analysis,thus proposed that solves the great volume crack control main point, introduced comprehensively from the material, the craft, the keeping in good health various aspects crack regulatory measures.

大体积砼施工裂缝施工控制 篇9

大体积混凝土承台温度裂缝的分析与控制

阐述了大体积混凝土承台温度应力的基本作用原理以及温度应力在承台内部的分布情况,通过实例计算大体积混凝土在浇筑各阶段的.温度变化和应力变化,分析施工阶段控制大体积混凝土承台裂缝应该注意的细节.

作 者:王保华 作者单位:中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉,430063刊 名:交通科技英文刊名:TRANSPORTATION SCIENCE & TECHNOLOGY年,卷(期):2009“”(z1)分类号:U4关键词:大体积混凝土 承台 温度应力 温度裂缝

大体积砼施工裂缝施工控制 篇10

摘要:只要是筏板基础,必然涉及到大体积混凝土的施工技术。本文阐述大体积混凝土的浇筑方案及裂缝控制,较为详细的对施工中质量控制的技术进行了分析。

关键词:混凝土 裂缝

1大体积混凝土的浇筑方案分析

大体积混凝土的浇筑方案首先要做出是整浇还是分段浇筑的方案选择,接着要结合确定的施工方案对混凝土运输工具、浇筑设施、捣实机械及浇筑工人等元素的数量进行准确的计算。当混凝土运至施工场地,必须严格检查确保符合浇筑时规定的坍落度,如果发现有离析现象时,在浇筑前一定要实施二次搅拌,同时注意混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕不宜超过规范规定的时间值。常用的浇筑方案有以下几种。

1.1 全面分层

按照厚度在整个模板内进行全面分层,将结构分为厚度相等的若干个浇筑层,基础平面面积是浇筑区的面积。在实施混凝土浇筑时,浇筑方向从短边向长边实施,逐层浇筑,值得注意的是后一层混凝土的浇筑必须要在前面一层混凝土初凝前完成。

1.2 分段分层

大面积且长度较大的混凝土浇筑,如果采用全面分层方案,混凝土浇筑强度很大,导致场区的混凝土浇筑没备不能满足施工要求的情况下,宜采用分段分层的浇筑方案。具体做法是:在浇筑混凝土时沿长边方向将结构分成若干段,分段实施浇筑。每一小段的浇筑均由底层开始施浇,一旦第一层混凝土浇筑了一段长度后,立刻回头浇筑第二层,同样,一旦第二层混凝土浇筑了一段长度后,回头浇筑第三层,一直向前以阶梯形态推进式浇筑。该方案比较适于结构厚度不大而面积或长度较大时混凝土浇筑。

1.3 斜面分层

选择该方案进行浇筑施工时,混凝土是一次浇筑到顶,那么混凝土则自然流淌进而形成斜面。施浇中,振捣从浇筑层下端开始实施并逐渐上移。这种方案大多用于长度较大的结构。

2分析施工中质量控制

2.1 支立模板

模板的选择和支立质量是影响混凝土的外观的最重要、最直接的因素,在上面的质量问题成因分析中可以看出,所用模板如果质量低劣、生锈变形,如果又没有规范化地支立,是导致混凝土出现蜂窝、麻面、表面无光泽、跑模等外观缺陷的直接原因。笔者认为应从下面3个方面着手对其实施控制。

(1)选用的模板的刚度和强度应该足够高,板材表面光洁且不易变形,混凝土外观的模板板面选用胶合板或是钢模板比较好。

(2)对大面积的混凝土,合理安排应尽可能地减少模板的拼缝数量,拼缝要保证搭接平顺、严密,保证不漏浆,应避免混凝土表面出现错台和不平整现象。

(3)支架必须稳定、坚固地安装在有足够承载力的地基上,在模板背面合理地分布支架的支撑,两模板拼缝处用木条先将其垫平然后加以支撑,避免浇筑振捣过程中模板发生错动,导致错台。

2.2 涂脱模剂

选择脱模剂并涂膜在工程中常常被人们所遗漏,致使脱模后混凝土表面砂浆脱落、表面有污渍等外观问题。大量工程实践表明,选择好的脱模剂可以让混凝土外观色泽均匀、表面光洁。

2.3 混凝土搅拌

混凝土搅拌是控制内部质量和外观质量的关键,混凝土拌和的高质量离不开精确的计量和搅拌控制,具体可以从下面3个方面实施控制。

(1)在拌和混凝土之前,结合现场各个数据将试验配合比转化为现场配合比,并制定严格的配比方案,确保进入搅拌筒的`混凝土均是严格按照配比计量实施的。

(2)连续且规范的搅拌,务必将各种组合材料拌成分布均匀、颜色一致的混合物。

(3)及时在出料口混凝土的坍落度实施抽检,所得数据做为调整水用量的依据,将坍落度控制在规定的范围以内,保证每一盘混凝土性质稳定、稠度相同。

2.4 混凝土浇筑

混凝土浇筑的整体性是混凝土浇筑的基本要求,混合料不能结团或离析。

2.5 混凝土捣实

混凝土的捣实工艺要求极其严格,必须操作规范、到位,才能有效保证混凝土的内、外在质量,在具体操作中有以下3点特别要注意。

(1)振捣器要垂直插入混凝土内,插至前一层混凝土,插进深度一般介于5cm到10cm之间,抽出时要求速度足够慢,防止产生空洞,同时,也保证了新浇与先浇的混凝土良好地结合在一起。

(2)插式振捣器移动间距应小于等于有效振动半径的1.5倍,同时防止与钢筋和预埋物件直接接触。

(3)在模板内利用振捣器不能出现混凝土长距离流动或运送混凝土现象,防止引起离析。

3混凝土的养护及裂缝的控制

3.1养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。结合季节和天气变化,对混凝土进行养护工作,同时需要关注周围环境如温度、湿度的变化,养生期间确保充足的水分,这不仅仅是强度形成的要素,表面水分的散失会在混凝土表面形成裂纹、脆皮等现象。

保持适宜的温度和湿度是养护的任务,目的在于控制混凝土内外温差,使混凝土强度能正常地发展,避免混凝土裂缝现象的产生。对于大体积混凝土,夏季和冬季的施工环境不一样,养护的的处理方式也可以不同:在夏季大多利用蓄水或流水实施养护;在冬季,一般采用麻袋覆盖,在其侧面借助碘钨灯照射养护。

“蓄水法”养护技术是用双层麻袋将混凝土表面覆盖,浇水湿润。潮湿环境中混凝土的养护时间根据用料也有不同:对采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,要大于等于7d;如果是掺用缓凝型外加剂或者是有抗渗要求的混凝土,要大于等于14d。养护过程中定期要测定一下混凝土外表面和内部的温度,作为养护的调整依据。

3.2降低混凝土温度差

(1)选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土。

(2)掺加相应的缓凝型减水剂,如木质素磺酸钙等。

(3)在混凝土入模时,采取措施改善和加强模内的通风,加速模内热量的散发。

3.3加强施工中的温度控制

(1)在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免曝晒,注意保湿,冬期应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。

(2)采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

(3)加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。

(4)合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。

参考文献:

[1]大体积混凝土施工规范.GB 50496-.

大体积砼施工裂缝施工控制 篇11

摘要:近年来,随着城市建设的飞速发展,高层建筑越来越多,高层建筑时常涉及到大体积混凝土施工,因此对大体积混凝土施工质量提出了更高的要求。由于其体积大,表面积小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,当混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用,本文将对混凝土裂缝成因进行分析,并提出控制措施。

关键词:大体积混凝土温度裂缝分析施工控制

0引言

大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深層裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害是较严重的:而深层裂缝部分切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝一般危害较小。

大体积混凝土施工阶段所产生的裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的:另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但抗拉能力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内,一般不会影响结构的强度,但却对结构的耐久性有所影响,因此必须予以重视和加以控制。

1裂缝产生原因浅析

产生裂缝的主要原因有以下几方面:

1.1水泥水化热

水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大而产生裂缝。

1.2温度变化引起的裂缝

大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的,温差愈大,产生的温度应力就愈大,对混凝土的破坏也就越大。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。

1.3收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,收缩是发生混凝土体积变形的主要原因。

在施工过程中,混凝土浇筑后4~5小时左右,混凝土失水收缩。混凝土结硬以后,随差表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。

影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。

1.4钢筋锈蚀收起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有并行断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。

要防止钢筋锈蚀,施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,同时严格控制保护层厚度,当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度。

1.5施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生各种裂缝。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:

1.5.1混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

1.5.2混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。

1.5.3混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝。

1.5.4混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。

1.5.5用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土结硬化时收缩量增加,使得混凝土体积上出现不规则裂缝。

1.5.6混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。

1.5.7混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。

1.5.8施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。

1.5.9施工时拆模过早,混凝土强度不足,使构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

1.5.10施工前对支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致混凝土出现裂缝。

2大体积混凝土裂缝控制的措施

综上所述,要在施工中控制大体积混凝土产生裂缝,主要需要控制混原材料质量、混凝土质量以及混凝土施工质量,并要做好大体积混凝土的养护及温度控制工作:

2.1尽量选用低热或中热水泥配制混凝土,或混凝土中掺加适量粉煤灰或减水剂,或利用混凝土的后期强度,以降低水泥用量,减少水化热量。选用良好级配的骨料,并严格控制砂石含泥量,降低水灰比,加强振捣,以提出混凝土密实度和抗拉强度。

2.2在混凝土中掺加缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热,在设计允许的情况下,可掺入不大于混凝土体积25%的块石,以吸收热量并节省混凝土。

2.3在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。

2.4 设置后浇缝。在大体积混凝土平面尺寸过大时,可适当设置后浇缝,以减小外应力和温度应力;同时也有利于散热,降低混凝土的内部温度。

2.5选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土,夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土,或对骨料设简易遮阳装置或进行喷水预冷却,运输混凝土应防日晒,以降低砼搅拌温度。

2.6采取分层或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。

2.7大体积混凝土采用泵送卫艺,泵送过程中,常会发生输送管堵塞故障,故提高混凝土的可泵性十分重要,须合理选择泵送压力,泵管直径,输送管线布置应合理。炎热季节施工泵管上须用湿麻袋等遮盖并经常淋水散热。严寒季节施工,宜用保温材料包裹泵管,防止管内混凝土受冻,并保证混凝土的入模温度。

2.8加强早期养护,提高抗拉强度。养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度,以便控制混凝土内表温差,促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。根据工程的个体情况,应尽可能多养护一段时間,拆模后应立即回填土或覆盖保护,同时预防近期骤冷气候影响,以控制内表温差,防止混凝土早期和中期裂缝。大体积混凝土的养护,不仅要满足强度增长的需要,还应通过人工的温度控制,防止因温度变形引起混凝土的开裂。

在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点:

2.8.1混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于25℃~30℃。

2.8.2在基础内部预埋冷却水管,通循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。

2.8.3混凝土拆模时,混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。

2.8.4在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯末、湿砂等),在缓慢的散热过程中,使混凝土获得必要的强度,以控制混凝土的内外温差小于20℃。

2.9采用切实可行的施工工艺。首先要编制切实可行的施工方案,良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。其次,要保证施工质量。由于施工原因而产生的裂缝发生率比较大。如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段。

3结论

地下室大体积砼施工质量控制 篇12

关键词:地下室,大体积砼,质量控制

1 工程概况

本工程为镇江汽车城2期项目, 共计7幢单体工程 (2#-7#楼、10#楼) 总建筑面积约203659m2。其中地下室建筑面积约32290m2。5#楼、6#楼、7#楼为连通地下室, 建筑面积为6411.9m2。笔者依据7#楼地下室大体积砼施工经历, 简要阐述如何控制大体积砼施工质量。

7#楼单体建筑面积为26584m2。地面以上19层, 地下室1层, 层高6.05m。建筑面积为1989.18m2。地基结构为3200m2高强复合地基, 筏板基础厚1.6m。砼强度为C40P8, 地下室砼一次性浇筑方量为3200m2。采用2台汽车泵40h连续浇注完成。

2 地下室大体积砼施工特点

大体积砼概念:“结构断面最小厚度在80cm以上, 同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土, 称为大体积混凝土”。本工程地下室为深基坑作业, 结构尺寸体积较大, 配筋较密, 大体积砼多用于地下或地下建筑结构, 常处于潮湿或水接触的环境条件下, 砼除了满足强度要求外, 还必须具有良好的耐久性和抗渗性。大体积砼单位水泥用量较大, 水化热不容易散失, 蓄热于内部使温度上升较快, 砼的收缩及内外温差大容易造成结构开裂。

3 大体积砼施工质量控制措施

3.1 原材料控制措施

本工程采用商品砼, 质量及防水要求高, 首先要优化砼配合比, 采用矿粉与粉煤灰复掺的配比方案, 用矿粉取代25%的普通硅酸盐水泥, 同时掺不大于15%的Ⅱ级粉煤灰, 掺用胶凝材料总量1.8%的NF-6高效缓凝减水剂, 以适当延缓砼的凝结时间, 使砼的初凝时间延长至6~8h, 终凝时间延长至8~10h, 不仅可以大大降低砼的水化热还可提高砼的耐久性和后期强度。

加强原材料的品质控制, 特别是砂、石的检验, 要求项目部指派专人前往砼厂家进行监督, 砂选用质地坚硬的中粗砂, 细度模数为2.5~2.8, 含泥量≤1.5%, 泥块含量≤0.5%, 级配良好。石子选用级配良好、强度高, 压碎值≤10%, 针片状≤8%, 含泥量≤1%, 粒径5~31.5mm的洁净机碎石子。

粉煤灰选用当地电厂生产的优质Ⅱ级灰, 烧失量≤5%, 需水量比≤103%, 矿粉选用S95超细矿渣微粉, 比表面积≥400m2/kg, 烧失量≤3%, 7天和28天的活性指数必须达到标准要求。

3.2 现场施工控制措施

降低砼的入模温度, 要求项目部派专人监督砼厂家在正式供货前, 先行对石子进行浇水降温, 控制砼的入模温度不高于室外环境温度。

由于一次性浇注砼量大, 采取全面分层法进行砼浇注, 施工时从短边开始, 沿长边推进。为确保砼的均匀和密实, 提高砼的抗压强度, 要求振动泵施工人员加强砼的振捣, 插点均匀排列, 按顺序振实不得遗漏, 振捣期间距宜取300mm, 时间15~30s为宜, 不宜过振, 以表面呈现浮浆, 平整和不在沉落为准, 为了能排除砼因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙, 尚须进行二次振捣以提高砼与钢筋的握裹力, 防止因砼沉落而出现的裂缝, 增加砼的密实度, 使砼的抗压强度提高, 从而提高砼的抗裂性, 间隔20~30min进行二次复振。

在底板内布设循环冷却水管, 采用20mm镀锌钢管沿长轴向呈“一”字形布设, 水管间距为1.5m, 每隔5m设置一个测温点, 测温点采用Ф48薄皮钢管, 梅花形布设, 底端采用铁板密封焊牢, 防止砼进入, 具体尺寸位置详见图1、图2。

测温监测频率及报表, 为了全面反映砼的温度变化情况, 项目部派2名质检员负责测温工作的记录及归档, 采用水银温度计进行测量。第1天~第2天每2小时测温一次。第3天~第6天每4h测温一次。砼浇注时室外温度为21~30℃, 根据测温记录数据显示第1天~第2天砼的内部平均温度从59℃逐步降至55℃, 第3天~第6天砼的内部平均温度从52℃逐步降至30℃。

砼的养护工作至关重要, 尽可能控制砼的内外温差, 防止体积砼出现贯穿性裂缝, 大体积砼浇筑后及时进行二次抹压处理, 在砼浇注完成后12h内表面采用棉被进行全面覆盖蓄热养护, 养护时间不少于14天。当砼的表层温度与环境最大温差小于20℃时, 将覆盖棉被全部拆除。

4结语

笔者在砼浇注前通过对专项方案的仔细研究, 在砼浇注过程中旁站监理以及施工单位的认真负责施工, 本次大体积砼的施工质量得到有效控制。

参考文献

论沥青砼路面施工质量控制 篇13

沥青路面质量的好坏,除结构设计、材料组合外,主要取决于施工,通常说,工程质量是施工做出来的,所以施工对工程质量起保证作用。沥青路面施工必须按全面质量管理的要求。建立健全有效的质量管理保证体系,实行目标管理、工序管理,明确岗位责任制,对施工的全过程、各阶段、每道工序的质量进行严格的检查、控制、评定,以保证达到规定的质量标准。要以分项工程、单位工程逐层的质量保证来最终保证建设项目的整体质量。

1加强原材料的试验工作

材料的质量是沥青路面质量的保证。沥青路面早期破坏,其中材料不合格是原因之一。

加强原材料的检验工作,对质量不符合要求的材料,绝不能使用,并不准运人工地,已运人工地的,必须限期清除出场。同时施工单位质量保证体系对每批进场材料进行检查,对材料的数量、供应来源、储存堆放进行标识清楚。工程开始前,必须对材料的存放场地、防雨和排水措施进行确认,不符合本规定要求时材料不得进场。进场的各种材料的来源、品种、质量应与招标及提供的样品一致,不符合要求的材料严禁使用,

如沥青用量过大造成的路面泛油现象,所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定,在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工,任何人不得随意改变生产配合比。

混集料的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。混合料使用的矿粉要进行搭棚存放,作好防雨防潮措施。

加强沥青混合材料配合比的控制,施工单位自检体系要严格控制材料规格、用量和矿料级配组成及沥青用量。

2施工操作问题

机械设备是保证沥青路面施工质量的又一个重要因素,特别是沥青砼等高级路面,没有先进配套的机械设备,是修不出符合质量标准路面的。施工前检查设备,在沥青路面施工前。施工单位要配合监理对拌和厂、摊铺、压实等施工机械设备的配套情况、性能、计量精度等进行严格检查,对不符合要求的机械设备,应进行更换,直至符合要求。

施工时下列因素对沥青路面施工质量影响较大:

2.1摊铺

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