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大體積混凝土裂縫控制綜述

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摘   要:簡述大體積砼裂縫產(chǎn)生的原因,裂縫預(yù)測、現(xiàn)場控制,材料選擇,砼的養(yǎng)護。
    關(guān)鍵詞:大體積砼 溫度裂縫 沉縮裂縫 裂縫預(yù)測 裂縫控制 砼施工 


    前言
    隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中大體積砼越來越多,工程實踐證明,大體積砼施工難度比較大,砼產(chǎn)生裂縫的機率較多,稍有差錯,將會造成無法估量的損失。為了降低經(jīng)濟損失,我們要減少和控制裂縫的的出現(xiàn)。
    從裂縫的形成過程可以看到,砼特別是大體積砼之所以開裂,主要是砼所承受的拉應(yīng)力和砼本身的抗拉強度之間的矛盾發(fā)展的結(jié)果。因而為了控制大體積砼裂縫,就必須盡最大可能提高砼本身抗拉強度性能和降低抗應(yīng)力(特別是溫度應(yīng)力)這兩方面綜合考慮??估瓘姸戎饕獩Q定于砼的強度等級及組成材料,要保證抗拉強度關(guān)鍵在于原材料的優(yōu)選和配合比的優(yōu)化(砼強度等級設(shè)計已經(jīng)確定),由于砼選用地材,從經(jīng)濟角度來考慮,原材料優(yōu)化的空間相對較小,所以降低拉應(yīng)力是控制砼裂縫的有效途徑,而降低拉應(yīng)力主要通過減少溫度應(yīng)力和沉縮應(yīng)力來控制溫度裂縫和沉縮裂縫。
    一、溫度裂縫
    1、溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因:一是由于溫差較大引起的,砼結(jié)構(gòu)在硬化期間水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,使砼表面和內(nèi)部溫差較大,砼內(nèi)部膨脹高于外部,此時砼表面將受到很大的拉應(yīng)力,而砼的早期抗拉強度很低,因而出現(xiàn)裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大,離開表面就很快減弱,因此裂縫只在接近表面的范圍內(nèi)發(fā)生,表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。二是由結(jié)構(gòu)溫差較大,受到外界的約束引起的,當(dāng)大體積砼澆筑在約束地基(例如樁基)上時,又沒有采取特殊措施降低,放松或取消約束,或根本無法消除約束,易發(fā)生深進,直至貫穿的溫度裂縫。
    2、溫度裂縫形成的過程:一般(人為)分為三個時期:一是初期裂縫--就是在砼澆筑的升溫期,由于水化熱使砼澆筑后2-3天溫度急劇上升,內(nèi)熱外冷引起“約束力”,超過砼抗拉強度引起裂縫。二是中期裂縫--就是水化熱降溫期,當(dāng)水化熱溫升到達峰值后逐漸下降,水化熱散盡時結(jié)構(gòu)物的溫度接近環(huán)境溫度,此間結(jié)構(gòu)物溫度引起“外約束力”,超過砼抗拉強度引起裂縫。三是后期裂縫,當(dāng)砼接近周圍環(huán)境條件之后保持相對穩(wěn)定,而當(dāng)環(huán)境條件下劇變時,由于砼為不良導(dǎo)體,形成溫度梯度,當(dāng)溫度梯度較大時,砼產(chǎn)生裂縫。
    3、溫度控制:溫度裂縫的產(chǎn)生一般是不可避免的,重要的是如何把其控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi),要進行有效的控制,就必須進行科學(xué)預(yù)測,以保證控制的準(zhǔn)確性。對溫度應(yīng)力的控制現(xiàn)場一般是進行溫控。在澆筑砼時,采用溫度傳感片和測溫儀,從澆筑開始測溫(包括入模溫度,環(huán)境溫度),并及時抹壓(特別是初凝前)和保溫保濕養(yǎng)護。澆筑完后根據(jù)溫控指標(biāo),及時調(diào)整保溫保濕養(yǎng)護條件。
    溫度影響系數(shù)受多種因素影響,其中溫度、濕度、散熱界面(土、空氣等),初凝時間、風(fēng)速、溫差等影響較大,特別是風(fēng)速和溫差較大時,溫度影響系數(shù)?大大降低,最高溫升將降低,這與我們的實測結(jié)果是相吻合的。但為防止降溫過快,形成大的溫度梯度,夏季選用蓄水養(yǎng)護,秋冬季加蓋草袋、海綿如果工地氣候風(fēng)大、干燥特征拆模后及時采取防風(fēng),保溫措施,并及時回填土,結(jié)果證明這些方法對溫度影響系數(shù)的改變是非常有用的,事實表明控制也是非常成功的。
    二、沉縮裂縫
    當(dāng)然砼沉縮裂縫在大體積砼(特別是泵送大流態(tài)砼)施工中也是非常多的。主要原因是振搗不密實,沉實不足,或者骨料下沉,表層浮漿過多,砼澆筑后,沒有及時抹壓實(特別是初凝前的二次拌壓),且表面覆蓋不及時,受風(fēng)吹日曬,表面水份散失快,產(chǎn)生干縮,砼早期強度又低,不能抵抗這種變形而導(dǎo)致開裂。
    在施工中采用緩凝型泵送劑,延緩砼的凝結(jié)硬化速度,充分利用外加劑(特別是緩凝劑)的特性,適時增加抹加次數(shù),消除表面裂縫(特別是沉縮裂縫和初期溫度裂縫),特別是初凝前的抹壓,這對消除表有效的。
    三、 保證大體積混凝土質(zhì)量的措施 
    1、選擇合適水泥和嚴(yán)格控制水泥用量 
    優(yōu)先采用525R普通水泥,425R普通水泥等高標(biāo)號水泥,以減少水泥用量。選用低熱水泥,減少水化熱,降低混凝土的溫升值。并盡量選用后期強度(90或120天),降低水泥量,并延緩峰值。在滿足設(shè)計和混凝土可泵性的前提下,將425R水泥用量控制在450kg/m3,525R水泥用量控制在360kg/m3。以降低砼最高溫升,降低砼所受的拉應(yīng)力。
    2、嚴(yán)格控制骨料級配和合泥量 
    選用10.40mm連續(xù)級配碎石(其中10.30mm級配含量65%左右),細(xì)度模數(shù)2.80-3.00的中砂(通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi),并不得混有有機質(zhì)等雜物,杜絕使用海砂。
    3、選擇適當(dāng)外加劑  
    可根據(jù)設(shè)計要求,混凝土中摻加一定用量外加劑,如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等外加劑。外加劑中糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延長到5h左右。
 

發(fā)布:2007-07-27 11:40    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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