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大体积混凝土温度裂缝防治措施

大体积混凝土温度裂缝防治措施
大体积混凝土温度裂缝防治措施

大体积混凝土温度裂缝防治措施

项目管理科杜建豹

摘要:大体积混凝土施工时产生的温度裂缝,破坏了结构的整体性、耐久性、防水性,影响结构安全和正常使用,危害严重。分析了裂缝产生原因,提出了在施工中应该采取的各种控制措施...

关键词:温度裂缝养护

引言

随着经济和施工技术的迅速发展 ,现代建筑中涉及到大体积混凝土施工也越来越多 ,如高层建筑基础、大型设备基础、水利大坝等。它们的主要特点就是体积大 ,水泥水化热释放比较集中 ,内部温度升高比较快。当大体积混凝土内外温差较大时 ,会使混凝土产生温度裂缝。众多工程实践证明 ,大体积混凝土施工难度比较大 ,混凝土产生温度裂缝的机率较多 ,稍有差错 ,轻者会影响建筑物的抗渗性能和外观质量 ,重者还会严重影响建筑结构的安全 ,甚至造成坍塌事故 ,从而造成无法估量的损失。因此我们必须从根本上分析大体积混凝土温度裂缝的产生原因 ,采取各种措施减少和控制温度裂缝的出现 ,来保证施工的质量。

1、温度裂缝产生的原因

大体积混凝土结构的整体性要求高 ,施工时如无特殊情况 ,一般要求一次性整体浇筑。浇筑后 ,水泥因水化反应引起水化热 ,由于混凝土体积大 ,内部与表面散热速率不一样 ,聚集在内部的水泥水化热不容易散发 ,混凝土内部温度将显著升高 ,而混凝土表面则散热较快 ,与混凝土内部产生较大的温度差 , 使混凝土内部产生压应力 ,表面产生拉应力。同时在浇筑初期混凝土的弹性模量和强度很低 ,对水化热急剧温升引起的变形约束不大 ,温度应力比较小。随着混凝土龄期的增长 ,其弹性模量和强度相应提高 ,对混凝土降温收缩变形的约束越来越强 ,即产生很大的温度应力 ,当混凝土的抗拉强度不能抵抗温度应力时 ,即产生温度裂缝。大体积混凝土产生温度裂缝的影响因素主要有:

1.1水泥水化热的影响

水泥在水化反应过程中产生大量的热量 ,这是大体积混凝土内部温度升高的主要热量来源。由于大体积混凝土截面的厚度大 ,水化热聚集在结构内

部不易散发 ,会引起混凝土内部急剧升温 ,造成较大的内外温差 ,从而产生温度裂缝。

1.2 内外约束条件的影响

大体积混凝土一般与地基整体浇筑在一起 ,当温度变化时会受到地基的限制 ,因而产生外部的约束应力。当混凝土早期温度上升时 ,产生的膨胀变形会受到约束面的约束而产生压应力 ,而此时混凝土的弹性模量很小 ,徐变和应力松弛却较大 ,与基层连接也不太牢固 ,因而压应力较小 ,但是当温度下降时 ,则产生很大的拉应力。若产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度 ,就会出现垂直裂缝。工程实践证明 ,当混凝土的内外温差小于 25℃时 , 产生温度裂缝的几率就小的多。由此可见 ,降低大体积混凝土的内外温差和改善约束条件 ,是防止大体积混凝土产生裂缝的重要措施。

1.3 外界气温变化的影响

大体积混凝土结构在施工期间 ,外界气温的变化对防止大体积混凝土开裂有着重要影响。混凝土浇筑温度与外界气温有着直接关系 ,浇筑温度又影响着混凝土的内部温度。大体积混凝土结构不易散热 ,其内部温度有的工程竟高达

90 ℃以上 ,而且持续时间较长。如外界气温下降 ,特别是气温骤降 ,会加大混凝土的温度梯度 , 温差愈大 , 温度应力也愈大。此时混凝土内部产生压应力 ,表面产生拉应力 , 当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时 ,大体积混凝土的表面就会出现裂缝。

2、控制大体积混凝土产生温度裂缝的措施

大体积混凝土的施工技术要求比较高 ,特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热而引起的温度差。在施工时 ,必须从原材料选择、施工技术、养护、温度检测等有关环节做好充分的准备工作 ,才能防止大体积混凝土温度裂缝的产生。

2.1 原材料的选择

⑴ 选用发热量低初凝时间较长的水泥如矿渣水泥。尽量降低混凝土中的水泥用量 ,减少水泥水化反应产生的热量 ,降低混凝土的温升,提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失 ,可适度增加活性细掺料替代水泥。例如掺加适量的粉煤灰减少水泥用量,达到降低水化热的目的 , 但掺量不能大于30 % 。

⑵粗细骨料级配良好。通过试验选择合理的石砂级配。在满足混凝土强度的基础上,骨料尽量选用较大的粒径 5 -40mm,要具有较好的级配。同时必须严格控制砂石料的含泥量 ,石子的含泥量控制在 1 %以下,砂的含量在 2 %以下,这样既提高了混凝土抗压强度 ,又可以减少用水量和水泥的用量。

⑶加适量的缓凝剂 ( 如木质素磺酸钙) 。掺加缓凝剂不但可以延缓水化热的释放速度、推迟温峰的出现并延长混凝土的凝结时间,还可以改善混凝土和易性,减少水和水泥用量 ,从而降低水化热。

⑷拌制大体积混凝土的原材料均需进行检验合格后方可使用。

2.2施工技术措施

⑴在炎热夏季进行施工时 ,要采取下列措施对材料进行降温 :

① 提前1周以上的时间将水泥入库降温 ,并保证水泥仓库有良好的通

风;

②砂石堆进行覆盖 ,避免阳光直射 ,必要时向骨料喷冷水;

③防止搅拌机在阳光照射下温升过高 ,可采用搭凉棚的方法为搅拌机遮荫;

④混凝土宜现场采用冷水拌制。

⑵浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净,而且混凝土的浇筑应连续进行,间歇时间不得超过3~5h,浇筑时必须严格控制混凝土的入模温度,混凝土最高浇筑温度不得超28℃,在浇筑混凝土时投入适量的毛石 ,以吸收热量并节约混凝土 ;在浇筑的混凝土内部预先埋置冷却管 ,用循环水来降低混凝土内部温度峰值延缓升温速度 ;浇筑时若外界气温过高 ,可采用在输送管上加盖草袋并喷冷水的方法。

⑶在施工现场要对商品混凝土逐车进行检查,测定混凝土的坍落度和温度,检查混凝土量是否相符,严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。混凝土搅拌车到场等待时可采取向搅拌罐上喷冷水的措施来控制混凝土的浇筑温度。

⑷严格控制混凝土的浇筑速度。一次浇注的混凝土不可过高、过厚,以保证混凝土温度均匀上升。对于断面相差很大的结构和剪力墙的孔、洞、口处 ,应先浇灌较深的部位 ,待静止 1~2h 混凝土沉降后 ,再与断面或孔洞上部的混凝土一起浇筑。墙板混凝土宜采用非泵送混凝土 ,利用塔吊和人力推车连续进行 ,以避免施工冷缝的出现。

⑸可以适当在混凝土中掺加合成纤维。混凝土中掺入合成纤维后 ,可使数以千万计的纤维三维均匀的分布在混凝土内部,混凝土塑性阶段干缩及冷缩所产生的表面一旦延伸到合成纤维即可停止发展。

⑹合理安排施工工序,遵循“同时浇捣、分层推进、一次到位、循序渐进”的成熟工艺,薄层浇捣,均匀上升,以利于散热。大体积混凝土浇筑时应尽量扩大浇筑工作面 , 分层浇捣 ,逐步推进。要严格控制振捣的时间及插入深度 ,防止振捣过程中出现漏振。

根据结构特点 ,大体积混凝土的浇注方法可分为:全面分层、分段分层、斜面分层的浇注方案。如图1所示。

①图1a全面分层:在第一层混凝土全部浇筑完毕后 ,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。适用于结构的平面尺寸不太大的情况 ,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。

②图 1b 斜面分层:要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始 ,逐渐上移。混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺 ,一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处 ,保证上部混凝土的捣实 ,下面一道振动器布置在近坡脚处 ,确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进 ,震动器也相应跟上。

③图1 c 分段分层 : 混凝土浇筑时,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。

⑺振捣时振动棒应尽量垂直插入 ,快插慢拔 , 插点交错 ,均匀布置。在振捣上一层混凝土时 ,应深入下一层约 50~100mm, 以消除层间的接缝。振捣时间以表面基本水平并出现水泥浆,混凝土不再冒气泡、不再明显坍落为度。必要时在混凝土凝结前的适当时间内进行二次振捣 ,以增加混凝土的密实度 ,减少混凝土内部的微裂缝 ,提高混凝土的强度和抗渗性能。

⑻冬季大体积混凝土浇筑时 ,为防止表面散热过快 ,造成过大的内外温差,应在外部覆盖保温材料或者进行短时间加热 ,拆模后迅速回填土方以利保温。

2.3 大体积混凝土的养护措施

养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护时要保持适宜的温度和湿度 ,以便控制混凝土内外温差 ,促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土温度裂缝的产生和发展。根据工程的具体情况,应尽可能多养护一段时间 ,拆模后应立即回填土或覆盖保护。同时要预防冬期骤冷寒潮气候影响 ,以控制内外温差 ,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,防止因温度梯度引起混凝土的开裂。

大体积混凝土养护阶段防止温度裂缝的措施主要有 :

⑴浇筑后2h采用塑料膜对表面覆盖,可有效增加混凝土的表面温度 ,减小总温差。若在冬季施工需在塑料膜上面加上草垫保温等。

⑵混凝土浇筑后 ,应在终凝后两小时开始带水养护 , 养护期14天以上。夏季浇筑大体积混凝土时 ,可采用积水养护的方法。在混凝土表面上用砖砌成浅水池 ,然后放入 300mm 深的水,起保护和养护双重作用。

⑶冬季施工时 ,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、锯木、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 25 ℃。

2.4 大体积混凝土施工中的温度检测措施

要对大体积混凝土进行有效的温度控制 ,就必须进行科学检测。设置测温点 , 以便了解内外温差的数据 ,及时采取相应措施 ,以保证控制的准确性。

大体积混凝土温度的检测要在混凝土浇灌完毕后 2 天开始 ,检测时间为1个月 ,在前面7天 ,每隔2 小时测温一次 ,以后每隔8小时测温一次。在浇筑混凝土时 ,采用预埋温度传感片和测温仪 ,一般布置上中下三个混凝土内部测温点和一个混凝土表面控制的测温点,从浇筑开始测温,浇筑完后根据温控指标及时调整保温、保湿等养护条件。混凝土养护阶段的温度检测应注意以下几点:

⑴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 ℃。

⑵混凝土拆模时 ,混凝土的温差不超过 20 ℃。

⑶配备专职测温人员,按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责 , 按时按孔测温 ,不得遗漏或弄虚作假 ,发现问题应及时向项目技术负责人汇报。测温记录要填写清楚、整洁 ,换班时要进行交底。

⑷测温工作应连续进行,经技术部门同意后方可停止测温。

⑸测温时若发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到 25 度或温度异常,应及时通知技术部门和项目技术负责人 ,以便及时采取措施。

3、结束语

大体积混凝土结构的材料选择、施工技术与养护措施直接关系到结构的使用性能 ,若不能很好的了解大体积混凝土结构温度裂缝产生的原因以及采取的

相应施工措施 ,实际生产当中就很难保证大体积混凝土的施工质量。虽然大体积混凝土很容易产生温度裂缝 ,但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明:只要我们在材料选择、施工工艺、以及后期的养护过程中能够充分考虑各种因素的影响,还是完全可以避免危害结构安全的温度裂缝的产生。

参考文献 :

[1] 中国建筑工业出版社. 建筑工程施工手册. 2003.4

[2] 张仁水. 建筑工程施工. 北京:中国矿业大学出版社. 2000

[3] 卢经扬等. 土木工程材料. 北京:煤炭工业出版社. 2004

大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1365-69 大体积混凝土裂缝产生原因及其预 防控制措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、前言 随着我国基础建设的快速发展,大体积混凝土施工日益增多(如斜拉桥的索塔、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础),而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题,这是因为混凝土体积大,聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀,在受到内外约束的情况下,混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生,最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此,大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展,以保证工程质量。 二、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。 1.收缩裂缝 混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,对于大体积混凝土,这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束,就会在混凝土体内产生相应的收缩应力,当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。

大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素

大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素 大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素 大体积混凝土由于截面大,水泥用量大,水泥水化释放的水化热会产生较大的温度变化,由此形成的温度应力是导致产生裂缝的主要原因。这种裂缝分为两种: ①大体积混凝土浇筑初期,水泥水化产生大量水化热,使大体积混凝土的温度很快上升。但由于大体积混凝土表面散热条件较好,热量可以向大气中散发,因而温度上升较少;而大体积混凝土内部由于散热条件较差,热量散发少,因而温度上升较多,内外形成温度梯度,形成内外约束。结果大体积混凝土内部产生压应力,面层产生拉应力,当该拉应力超过大体积混凝土的抗拉强度时,大体积混凝土表面就产生裂缝。 ②大体积混凝土浇筑后数日,水泥水化热基本上已释放,大体积混凝土从温逐渐降温,降温的结果引起大体积混凝土收缩,再加上由于大体积混凝土中多余水份蒸发、碳化等引起的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束(外约束),不能自由变形,导致产生温度应力(拉应力),当该温度应力超过大体积混凝土抗拉强度时,则从约束面开始向上开裂形成温度裂缝。如果该温度应力足够大,严重时可能产生贯穿裂缝。 大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝,是其内部矛盾发展的结果。一方面是大体积混凝土由于内外温差产生应力和应变,另一方面是结构的外约束和大体积混凝土各质点间的约束(内约束)阻止这种应变。一旦温度应力超过大体积混凝土能承受的抗拉强度,就会产生裂缝。上述大体积混凝土温度应力的大小取决于水泥、水化热、拌合浇筑温度、大气温度、收缩变形及当量温度等因素,同时它与大体积混凝土的降温散热条件和硅升降温速密切相关的,而大体积混凝土抗拉强度的提高与大体积混凝土本身材料性能有关,此外还与施工方案及配筋等因素有关。 水泥水化热 水泥在水化过程中要产生一定的热量,是大体积混凝土内部热量的主要来源。 由于大体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,所以(考试大)会引起急骤升温。水泥水化热引起的绝热温升,与混凝土单位体积内的水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期按指数关系增长,一般在10d左右达到最终绝热温升,但由于结构自然散热,实际上混凝土内部的温度,大多发生在混凝土浇筑后的3~5d。 大体积混凝土的导热性能 热量在大体积混凝土内传递的能力反映在其导热性能上。大体积混凝土的导热系数越大,热量传递率就越大,则其与外界热交换的效率也越高,从而使大体积混凝土内温升降低。同时也减小了大体积混凝土的内外温差。可以预计,导热性能越好,热峰值出现的时间也相应提前。中部温度的热峰值及热峰值出现的时间与板厚密切有关。显见,板越厚,中部点散热较少,热峰值也越高,中部受外界温降影响所需时间就越长,峰值出现的时间也要晚一些。 大体积混凝土的导热性能较差,浇筑初期,混凝土的弹性模量和强度都很低,对水化热急剧温升引起的变形约束不大,温度应力较小。随着混凝土龄期的增长,弹性模量和强度相应提高,对混凝土降温收缩变形的约束愈来愈强,即产生很大的温度应力,当大体积混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生温度裂缝。 外界气温变化 大体积混凝土结构施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土开裂有重大影响。大体积混凝土的内部温度是浇筑温度(既大体积混凝土的入模温度,它是大体积混凝土水化热温升的基础,可以预见,大体积混凝土的入模温度越高,它的热峰值也必然越高。工程实践中在高温季节浇筑常采用钢筋预冷,加冰拌和等措施来降低浇筑温度,控制大体积混凝土温升,原因在此)。水化热的绝热温升和结构散热降温等各种温度的叠加之和。外界气温愈高,大体积混凝土的浇筑温度也愈高;若外界温度下降,会增加大体积混凝土的降温幅度,特别在外界气

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1.1.3变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形,当变形受到约束时便产生应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。 1.2当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部,结构与结构之间,都会受到相互影响.相互制约,这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度和湿度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,这样的约束称之为内约束;当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是温差和收缩而产生的。 1.3建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝

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大体积砼温度裂缝的控制措施 大体积砼温度裂缝的控制措施 摘要:本文重点阐述了大体积砼温度裂缝产生的原因及从砼原材料、外加剂和掺合料、施工配合比、施工工艺及设计、养护等方面来综合控制砼产生温度裂缝的系列有效措施。 关键词:大体积砼、裂缝原因、控制措施 中图分类号:P184.5+3 文献标识码:A 文章编号: 一、大体积砼的提出和概念 目前,全国各地高层、超高层建筑、大型设备基础、高耸结构物等大量出现。在这些结构中,大体积砼被得到了广泛的应用。 那么,究竟什么是大体积砼呢?到目前为止还没有一个统一的定义。不同国家的定义有所不同。美国砼学会有过规定:“任何就地浇筑的大体积砼,其尺寸之大,必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大的限度减少开裂”。日本建筑学会(JASSS)标准的定义是:“结构断面最小尺寸在80cm 以上,同时水化热引起的砼内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的砼称之为大体积砼” [1]。我国的定义是:大体积砼一般是指最小断面尺寸大于或等于1m 的结构物,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施,需要妥善处理砼的内外温差,才能合理解决由温度应力引起其裂缝开展的砼结构。 与普通砼相比,大体积砼具有结构厚、体积大、钢筋密、工程条件复杂和施工技术要求高等特点,除了满足强度、刚度、整体性和耐久性等要求以外,主要应解决好控制温度变形的发生和因此引起的裂缝开展。 二、大体积砼裂缝产生的原因和机理 建筑工程中的大体积砼结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋砼产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于砼表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度剃度,是砼内部产生压应力,表面

大体积混凝土裂缝产生原因分析及处理措施

大体积混凝土裂缝产生原因分析及处理措施 发表时间:2016-07-26T14:56:41.743Z 来源:《基层建设》2016年10期作者:李鼎安 [导读] 本文就裂缝产生的原因以及补救措施展开了讨论。 广西环江宏盛建设工程有限责任公司 摘要:随着基础设施的快速发展,大体积混凝土广泛应用于桥梁和基础中。在施工与管理措施中,由于预防养护措施不到位,处理方法不正确就很容易产生裂缝,但是根本原因在于大体积混领土的自身特殊情况,混领土本身就是不良的导热体,在水泥水化过程释放的大量热量使其内部温度要比表面温度高,并且内部的降温时间比表面缓慢,热胀冷缩内部产生应力从而出现裂缝。本文就裂缝产生的原因以及补救措施展开了讨论。 关键词:大体积混凝土;混凝土裂缝;开裂原因;补救措施 根据《大体积混凝土施工规范》(GB50496- 2009),大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。日本建筑学会标准(JASS5)规定“: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温度之差预计超过 25℃的混凝土,称为大体积混凝土”。 1 大体积混凝土裂缝的种类 根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。 1.1 结构性裂缝。也称为荷载裂缝,它包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。在大体积混凝土工程中,这类的裂缝长得比例较小。 1.2 非结构性裂缝。也称为材料裂缝,包括温差,干缩湿胀和不均匀沉淀等因素引起的裂缝。这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。从国内外的研究资料以及大量的工程实践看,非结构性裂缝约占到八成以上,其中以收缩裂缝(包括干缩裂缝、自收缩裂缝和塑性收缩裂缝)为主导:(1)温差裂缝;(2)沉陷裂缝;(3)自收缩裂缝;(4)干缩裂缝;(5)塑形收缩裂缝。 2 大体积混凝土裂缝成因分析 混凝土的裂缝成因复杂繁多,并且往往不是由一种原因直接导致的,是多种因素混合互相叠加相互影响,但是裂缝的产生都有一条或是几条的主要原因。大概可以归结与设计、施工、材料、环境和后期的养护等有关。 2.1 施工工艺质量因素 在混凝土的结构浇筑,构建制作、起模、堆放、拼装及吊装的过程中,如果是施工工艺的不合理、施工质量得不到保障,很容易产生纵向、横向的等等各种裂缝主要包括:违章施工造成了裂缝、振捣方式不当引起裂缝、养护不当引起的裂缝。 2.2 外界环境变化引起的裂缝 a.内外温差的形成:混凝土是一种不良的导热材料。由于其自身的特点,混凝土表面和内部的散热条件大不相同,使得水泥水化时放出大量的水化热积聚在混凝土内部不易散发,形成较高的水化热升温。而混凝土表面由于直接和空气接触,散热条件好,表面温度上升较少,这样就在混凝土内部形成不均匀的温度分布,进而形成外低内高的温差。 b.外部约束条件造成的:大体积混凝土在浇筑几天后(一般不少于5d),水泥的水化热基本就释放完毕了,大体积混凝土开始降温,最直接的影响就是引起混凝土的收缩,产生温度应力。环境中的其他构件对大体积混凝土进行约束,不让其自由变形,自然就会使得温度应力超过混凝土当时承受的抗拉强度,就会在约束面产生裂缝。 c.外界气温变化引起的裂缝:大体积混凝土结构在施工阶段,外界气温的变化对裂缝的产生有很大的影响,外界气温越高,混凝土的浇筑温度也就越高,如果内外温降过大,形成内外温差,极易引发混凝土的开裂。 3 大体积混凝土裂缝的预防控制措施 大体积混凝土出现裂缝较为普遍,往往破坏又都是从裂缝开始的,所以了解了裂缝的主要成因前提下,对产生裂缝进行有目的性的预防控制措施是十分有必要的。可以从设计和施工两个方面着手防止裂缝的产生。 3.1.优化设计 a.采取合理的结构形式和合理的分块。大体积混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝,应根据温度裂缝的要求进行分块,且设置必要的连接方式。 b.设计中的大体积混凝土宜选用中低强度混凝土,强度等级宜在C20~C35 范围内,不宜选用高强混凝土。 c.合理增配构造钢筋,提高抗裂能力。适当的增配构造钢筋,使其能够起到温度筋的作用,构造筋应该尽可能的选用小直径、密间距布置尽量的钢筋。全断面的配筋率不小于0.3%。 d.避免出现应力集中的情况。出现构造断面产生应力集中,可以通过增配构造加固钢筋或是护边角钢,防止出现边缘应力集中而产生的裂缝。 3.2 合理的选择混凝土原材料,优化混凝土配合比 原材料对施工质量起到关键性的作用。选用好的混凝土材料可以从根源上有效的减少裂缝的产生。根据国内外的经验主要可以从以下几条入手:a.水泥的选择。采用早期水化放热量较低、低收缩量、质量稳定的水泥。b.粗、细骨料的选择。合理的选择粗、细骨料可以大大的减少水泥的用量,也就减小了因水泥水化反应产生的水化热。c.粉煤灰的掺加。大体积混凝土中使用粉煤灰来取代部分的水泥,不仅可以推迟水化热峰值的出现,还可以降低成本,具有较为明显的经济效益。d.配合比的优化。 4 大体积混凝土裂缝的处理或者补救措施 裂缝不仅影响混凝土结构的美观、影响结构的耐久性,严重的会危及到结构的安全性,影响结构的整体性和刚度,还会导致或是加速钢筋的锈蚀、混凝土的抗疲劳性能和抗渗性能。因此,对于已经出现的裂缝必须加以高度重视,具体问题具体分析,采取及时合理的补救措施,保证整个结构和工程的正常使用及安全性能,把损失降到最低。目前,对于裂缝是修补方法很多并且技术上都已经很成熟了,比如表面修补法、灌浆、结构加固法、混凝土置换法、电化学法等。 5 结论 众所周知裂缝是大体积混领土的普遍现象,有的裂缝不仅会影响混凝土表面的美观、并且减小混凝土对钢筋的保护层厚度,直接加速

大体积混凝土裂缝控制分析

大体积混凝土裂缝控制分析 随着我国现代化需求的发展,建筑工程中,以混凝土为基础的土建工程越来越多,混凝土甚至占据了我国现代建筑中材料的主导地位,因此,对混凝土的质量的控制,是提高建筑工程安全性和耐久性的重要保障。根据混凝土的材料属性和已有的现代建筑工程的施工缺陷中,混凝土出现裂缝的现象非常普遍,这一点尤其在大体积混凝土上表现的更为明显。但随着近年来我国对混凝土的质量控制,掌握了一些预防混凝土质量缺陷的核心技术,致使这以大体积混凝土开裂的情况有所缓解。因混凝土裂缝所导致的工程缺陷,轻则影响工程的美观性,重则影响工程的安全性和耐久性。因此,本文以大体积混凝土的裂缝为核心问题,从混凝土材料的选择、工艺的控制、后期的维护及大体积产生裂缝的原因进行了分析,通过论证,可以有效地避免大体积混凝土产生裂缝,对混凝土的裂缝问题提出了一系列切实可行的补救措施。 1.1研究的意义 当代建筑工程中,容易导致质量问题和安全事故的主要原因之一便是工程结构的不稳定。而一个建筑工程,如果工程结构不稳定,势必和混凝土的质量息息相关。时代在进步,人类在进化过程中,随着进化程度的不断优化,社会不断发展,学习能力和创造力也在不断的提升,在一次次实践过后,人类对与自身生存环境息息相关的建筑工程要求越来越科学,越来越严谨,但是,受传统思维的局限,目前在建筑工程行业对混泥土结构建筑普遍缺乏事先预防的措施,这样一来很容易造成目标单位结构性的损伤甚至不得不提早结束使用寿命,这不但浪费了国家资源,也会对周边环境造成很恶劣的影响。所以,我们对待大体积混凝土裂缝的问题要引起重视,为了满足安全要求,必须提前预防,以此避免造成毁灭性的损失。因为建筑工程的特殊性,所以它的好坏直接决定着国家社会秩序的稳定与否,对一个国家的发展都有非常重要的作用。 1.2大体积混凝土裂缝的研究现状 混泥土结构的建筑体是人类文明发展到一定程度的社会行为,是科技进步的重要体现,但是实践证明,因为受各种因素的影响,混泥土建筑在施工前后产生裂缝是不可避免的,但是开裂的程度可以通过施工方案和施工方法进行有效的控制,可以很大程度上减少影响。以裂缝的危害大小,大体可以分成:表层与深层

简述大体积混凝土温度控制措施

大体积混凝土温度控制措施 摘要:在大体积混凝土工程中, 为了防止温度裂缝的产生或把裂缝控制在某个界限内, 必须进行温度控制。一般要选用合适的原料和外加剂,控制混凝土的温升,延缓混凝土的降温速率;选择合理的施工工艺,采取相应的降温与养护措施,及时进行安全监测,避免出现裂缝,以保证混凝土结构的施工质量。在此对大体积混凝土温度控制措施进行了探讨。 关键词:大体积混凝土,温度裂缝,温度控制,水化热 随着我国各项基础设施建设的加快和城市建设的发展, 大体积混凝土已经愈来愈广泛地应用于大型设备基础、桥梁工程、水利工程等方面。这种大体积混凝土具有体积大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点, 在设计和施工中除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性的要求外, 还必须控制温度变形裂缝的开展, 保证结构的整体性和建筑物的安全。因此控制温度应力和温度变形裂缝的扩展, 是大体积混凝土设计和施工中的一个重要课题。 大体积混凝土的温度裂缝的产生原因 大体积混凝凝土施工阶段产生的温度裂缝,时期内部矛盾发展的结果,一方面是混凝土内外温差产生应力和应变,另一方面是结构的外约束和混凝土各质点间的内约束阻止这种应变,一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度,就会产生裂缝。 1、水泥水化热 在混凝土结构浇筑初期,水泥水化热引起温升,且结构表面自然散热。因此,在浇筑后的3 d ~5 d,混凝土内部达到最高温度。混凝土结构自身的导热性能差,且大体积混凝土由于体积巨大,本身不易散热,水泥水化现象会使得大量的热聚集在混凝土内部,使得混凝土内部迅速升温。而混凝土外露表面容易散发热量,这就使得混凝土结构温度内高外低,且温差很大,形成温度应力。当产生的温度应力( 一般是拉应力) 超过混凝土当时的抗拉强度时,就会形成表面裂缝 2、外界气温变化 大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度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,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温差梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。大体积混凝土的温度控制措施 针对大体积混凝土温度裂缝成因, 可从以下几方面制定温控防裂措施。 一、温度控制标准 混凝土温度控制的原则是:(1)尽量降低混凝土的温升、延缓最高温度出现时间;(2)降低降温速率;(3)降低混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间的温差以及控制混凝土表面和气温之间的差值。温度控制的方法和制度需根据气温(季节)、混凝土内部温度、结构尺寸、约束情况、混凝土配合比等具体条件确定。 二、混凝土的配置及原料的选择 1、使用水化热低的水泥 由于矿物成分及掺合料数量不同, 水泥的水化热差异较大。铝酸三钙和硅酸三钙含量高的, 水化热较高, 掺合料多的水泥水化热较低。因此选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。不宜使用早强型水泥。采取到货前先临时贮存散热的方法, 确保混凝土搅拌时水泥温

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施示范文本

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施 示范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1. 大体积混凝土简述 现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房 基础、大型设备基础、水利大坝等。 它主要的特点就是体积大:混凝土浇注量大于100平 方米;长、宽、高任意一边不小于1米。 大体积混凝土水泥水化热释放比较集中,内部温升比 较快。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂 缝。其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝,影响结构 安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证施工 的质量。 2. 大体积混凝土结构裂缝的概念

混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中,底板出现裂缝的现象占调查总数的20%左右,地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80%左右。所以,混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题,一直未能很好地解决。 国内外工程技术界都认为,规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。不同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽不完全一致,但基本相同。如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0.3~0.4mm;在轻微腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.2~0.3mm;在严重腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.1~0.2mm。但对建筑物的抗裂缝要求过严,必将付出巨大的经济代价。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围

大体积混凝土裂缝的原因及裂缝处理措施

大体积混凝土裂缝的原因及裂缝处理措施 2.4.1.1裂缝的类型和形成原因 大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下: 2.4.1.2收缩裂缝: 混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。 选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。 混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。 人们对收缩给予了很大的关注,但引人关注的并不是收缩本身,而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种,比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩,这里着重介绍的是自身收缩,还顺便提及塑性收缩问题。自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略

不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则接近各占一半。自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。换句话说,在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,如上所述,已“达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响”,因此需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多。还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。 2.4.1.3温差裂缝

混凝土裂缝预防及处理

混凝土裂缝的预防与处理 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。 一、前言 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。 混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。 钢筋混凝土规范也明确规定[1]:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。 混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。 二、凝土工程中常见裂缝及预防 1、干缩裂缝产生原因及预防措施 (1)裂缝现象及产生原因 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。 (2)预防措施

大体积混凝土裂缝控制

大体积混凝土裂缝控制 摘要:为有效控制大体积混凝土裂缝问题,在原材料选择时,按照配合比设计选用低水化热水泥、级配良好的砂石和合理的掺合料等原材料,并严格控制好原材料的使用。施工时采用有效合理的混凝土浇筑施工工艺、方法和后期测温保温养护等技术质量控制措施。文章分析了大体积混凝土裂缝产生的原因,提出了防止产生裂缝的措施,并提及大体积混凝土裂缝控制的发展方向。 关键词:大体积混凝土;裂缝;原因;控制 0 引言 美国混凝土学会116委员会把大体积混凝土定义为在大体积结构中的混凝土,即某一梁、柱、墩、船闸或坝由于体积巨大,需要采取专门的方法以对付产生的热量与伴随着体积的变化。国内的规范规定基础边长大于20m,厚度大于1m,体积大于400m3时,必须采取措施处理所发生的温差,解决变形所引起的应力集中和裂缝开展,这样的混凝土称为大体积混凝土[1]。 大体积混凝土常常出现温度裂缝,影响结构的整体性和耐久性[2]。大体积混凝土的特点决定了其裂缝控制的难度将很大,必须从设计、施工、材料、温控技术、养护等多方面采取措施预防、检测和控制。大体积混凝土温度裂缝的成因主要有三方面:(1)水泥水化热;(2)混凝土的收缩;(3)外界气温的变化[3]。 1 大体积混凝土裂缝原因 1.1 水泥水化热的影响 大量的热量在水泥水化过程中产生,混凝土及水泥用量与混凝土内部的温度有关,温度应力会随混凝土结构尺寸增大变得更高,引起的裂缝的可能性也越大,裂缝在这种温度应力超过混凝土内外的约束力时就 会产生[4]。 1.2 混凝土收缩的影响 混凝土中约80℅的水分要蒸发,多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土 收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土很不利 [5]。 如果水泥的活性较大,混凝土的温度较高或者水灰比较低的情况下,其泌水会减少,表面会蒸发大量的水分,无法及时获得补充,此时的混凝土尚处于塑性状态,一点拉力都会导致裂缝的出现,裂缝出现后,其体内的水分蒸发迅速加快,裂缝扩大,这就需要在进行混凝土浇筑后及时覆盖[6]。 1.3 外界气温、湿度变化的影响 在大体积混凝土的施工过程中,经常会受到例如寒潮来临、暴雨袭击等外界气温变化的影响。这些突如其来的天气变化使混凝土内部的温度迅速的变化。大体积混凝土内部的温度指的是水泥水化热的绝热温度、浇筑温度以及混凝土散热温度三者相叠加而产生的温度,其中,浇筑温度和外界气温有着直接的联系。一般来说,外部环境的气温值越高,混凝土的浇筑温度也相应越高,反之,当气温下降时,特别是在气温骤降时,会大大增加外部混凝土与混凝土内部的温度梯度。这就引起混凝土外部环境与内表面产生温度差,从而引起温度应力的产生,直接导致大体积混凝土外表面产生裂缝[7]。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩也会导致混凝土裂缝的产生。 1.4 安定性影响 安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的[8]。 1.5 温度影响 大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是由于内外温差而产生的;另一方面是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

大体积混凝土裂缝的类型

大体积混凝土裂缝按深度分成哪几种类型? 大体积混凝土施工技术专题 一、大体积混凝土裂缝分类 裂缝就其开裂程度可分为表面的,贯穿的;就其在结构物表面形状可分为网状裂缝、爆裂装裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等;裂缝按其发展情况可分为稳定的和不稳定的、能愈合的和不能愈合的;裂缝按其产生的时间可分为混凝土硬化之前产生的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝;裂缝按其产生的原因可分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝是指因动、静荷载的直接作用引起的裂缝。变形裂缝是指因不均匀沉降、温度变化、湿度变异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝。 水电工程一般将裂缝分为贯穿缝、深层缝及表面缝3 种。贯穿缝指贯穿全仓的水平、铅直缝或坝块缝深大于两个浇注块,或侧面缝长大于8~10 米或1/3 坝块宽度的裂缝。其中以基础混凝土贯穿缝最为严重,它破坏坝的整体性,如不处理将改变大坝运用期的应力状况。深层缝的表面缝宽0.2~0.4mm,深1~5m,长度大于2m,小于1/3 坝块宽度或贯穿2~3 个浇注层(层厚小于3m)。此类缝多由表面缝逐渐扩展而成,其危害程度逊于贯穿缝,一般也应进行处理,或仅作表面封闭处理。 表面缝占全部裂缝的绝大部分,缝窄浅,有时可自行封闭。其危害程度较小,除上游面较大的表面缝应进行封闭处理外,一般不需处理。目前此类缝很难避但亦应重视,及时改变形成裂缝的条件,防止逐步发展成为深层裂缝。永久暴露坝面也要注意影响外观,在防护措施上应从防裂着手。 1、收缩裂缝。混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。 混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。 2、温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。 大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,而其表面则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土表面产生裂缝。 3、安定性裂缝。安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。 二、问题的分析 1 具体原因阐述 1.1 混凝土收缩变形约束裂缝——混凝土干缩、温度变形应为受到约束作用所引起 的约束拉伸开裂 温度收缩裂缝 混凝土浇注后,在凝结及早期硬化过程中,水泥水化热及环境条件使混凝土 温度升高,达峰温值后,随之降温冷却,外部因冷却而收缩,受到内部混凝土的 约束而引发温度收缩裂缝。由于混凝土在凝结硬化过程中先升温后降温冷却引发 裂缝,也有称之为温差胀缩裂缝。大体积混凝土如处理不当,易产生温度收缩裂 缝。 水化放热快、放热量大的水泥伴制的混凝土,入模温度高(如高于30 0 C)的 混凝土以及在浇筑后养护阶段措施不当(混凝土内部温度与表面温度温差大于

大体积混凝土施工裂缝控制分析

大体积混凝土施工裂缝控制分析 摘要:裂缝问题是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的存在特别是危害裂 缝的存在,不仅会降低建筑物的抗渗能力,降低其耐久性,而且会影响建筑物的 承载能力和使用功能。在施工阶段,混凝土强度低,又是水泥水化热大量释放的 阶段,混凝土裂缝预防与控制举足轻重。预防和控制措施必须严格落实,同时也 要根据具体情况进行改进、完善,才能有效地预防和控制混凝土裂缝的产生。 关键词:大体积混凝土;施工;裂缝;防治;控制 1 大体积混凝土概况 大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上,施工时必须采取相应的技 术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值,合理解决温度应力并控制裂 缝开展的混凝土结构。 大体积混凝土结构的施工特点:一是整体性要求较高,往往不允许留设施工缝,一般都要求连续浇筑;二是结构的体量较大,浇筑后混凝土产生的水化热量大,并积聚在内部不易散发,从而形成内外较大的温差,引起较大的温差应力。 大体积混凝土尤其在高层和超高层建筑中应用广泛,其基础工程大多数都属于大 体积混凝土工程,例如,高层建筑的箱形基础、筏式基础、桩基厚大的承台等, 都属于体积较大的混凝土工程。这些大体积混凝土工程具有结构厚,体形大、钢 筋密,混凝土数量多(有的混凝土量已超过10000m3),施工条件复杂和施工技 术要求高等特点,除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还存在如 何控制和防止温度应力,变形裂缝产生等问题。 2 混凝土裂缝的危害 宏观裂缝可以避免,但不是所有裂缝都是有害的,一般出现裂缝的主要危害:(1)损害建筑物的功能,如造成贮水构筑物漏水。 (2)引进破坏因素,因此会缩短使用时间,如钢筋锈蚀、碳化等。 (3)降低混凝土的强度、密实度等性能。 (4)降低结构刚度。 (5)损坏表面性能(如不美观等)。 (6)发生安全事故。 3 裂缝的防治控制措施 3.1 精心设计 (1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。 (2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3%~0.5%之间。 (3)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。 (4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。 (5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,保留时间一般不小于60d。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设 计变更。

大体积混凝土裂缝控制技术

大体积混凝土裂缝控制技术 摘要:本文针对现代混凝土向大体积,高强度发展,大体积混凝土裂缝问题一直困扰着我们。笔者就在日常工作中如何控制大体积混凝土的裂缝方面谈一谈自己的一些见解。 关键词:大体积混凝土;裂缝;控制 随着城市建设的发展,混凝土也向高强、高性能方向发展,人防地下室、大坝、水库等混凝土用量动辄几百方、几千方,而且还是一次性成型。所谓的大体积混凝土就是指结构实体最小几何尺寸不小于1m,体积大于1000m3,或预计会因混凝土中水泥水化热引起的温度变化和收缩而导致有 害裂缝产生的混凝土工程,都称之为大体积混凝土。在大体积混凝土浇筑过程出现裂缝现象也经常出现,笔者结合自己在日常工作是如何控制大体积混凝土裂缝的,谈一谈自己的见解。 烨宸广场是位于市中心的形象工程,由江苏江中集团有限公司承建,所用混凝土由我公司负责供应。本工程主楼筏板基础混凝土厚度最厚有3.5米,且强度等级为C35P6,单次浇筑方量在2200方。由于此工程特殊性,为了防止混凝土裂缝导致渗水,我们在混凝土中不仅提高矿粉掺量,同时

在混凝土掺入CEC复合抗裂防渗剂和CPF-1抗裂纤维,适当延长搅拌时间,使纤维在混凝土中能均匀分布,能够在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系,增加了机体对集料的固着力,减少集中应力的作用,有助于削减混凝土的收缩,抑制混凝土的开裂。 为了防止大体积混凝土防止裂缝我们从以下几个方面 采取措施: 1、原材料选择方面 (1)水泥的选择。为了避免大体积混凝土在施工中产生大的水化热,水泥应尽可能的选用水化热相对较低的水泥。在本工程中我们采用P.O42.5海螺牌水泥,具体技术指标见下表。 (2)在混凝土中掺入一定数量的S95矿粉,不仅可以代替部分水泥,还能有效降低水泥水化热,减少绝热温升。淮龙矿粉具体技术指标见下表。 (3)在混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰,改善混凝土的泵送性能,增加混凝土的密实度,提高混凝土的抗渗能力。混凝土的自收缩也会随粉煤灰掺量的增加而减小。本工程中我们选用华能电厂二级粉煤灰。具体技术指标见下表。 (4)集料的选择。在混凝土的生产过程中,对于粗集料的选择,采用质地均匀坚固、级配良好,粒径相对较大,

大体积混凝土温度裂缝

大体积混凝土温度裂缝的分析与控制 【摘要】大体积混凝土工程由于结构截面大,混凝土浇注后,水泥放出大量水化热,混凝土温度升高,而且混凝土导热不良,相对散热较小。因此,混凝土内部水化热积聚不易散发,外部则散热较快,很容易由于温度的不均衡分布产生应力,故而产生温度裂缝。本文详细地介绍了大体积混凝土产生裂缝的机理,并从材料、设计、施工方面提出控制手段,引用具体实例进行论证。 【关键词】大体积混凝土施工;裂缝;温度应力;测温 【Abstract】Mass concrete works great because of structural cross-section, concrete pouring, the evolution of considerable heat of hydration of cement, concrete temperature, and the concrete thermal conductivity of non-performing, relatively small heat. Therefore, the concrete hydration heat build-up is not easy dissemination of internal and external is cooling rapidly, it is easy because of the uneven distribution of temperature cause stress and therefore I produce temperature cracks. This article describes in detail cracks in mass concrete mechanism, and from materials, design, construction and put forward controls, citing specific examples to demonstrate. 【Key words】Mass concrete construction; Crack; Temperature stress; Temperature 1. 前言 近几年来,全国各地工程规模日趋扩大,结构形式日益复杂,工业与民用建筑中对大体积混凝土需求越来越多。由于其体积大,表面小,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,所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。 2. 裂缝成因分析 大体积混凝土一般是指实体截面最小尺寸大于或等于1m的混凝土构件。它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。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 混凝土裂缝分为以下几种类型:弯距剪力等外力荷载引起的裂缝;干燥收缩引起的裂缝;混凝土自身收缩引起的裂缝;温度裂缝。 大体积混凝土工程,水泥用量多,结构截面大,因此,混凝土浇注后,水泥放出大量水化热,混凝土温度升高。由于混凝土导热不良,体积过大,相对散热较小。因此,混凝土内部水化热积聚不易散发,外部则散热较快,依据热胀冷缩的原理,结构自身约束由伴随温度变化引起的建筑物体积变化产生应力,一但拉伸应力>抗拉强度则混凝土产生裂缝。 故控制大体积混凝土开裂必须从两方面入手。一方面,提高混凝土的抗拉强度,使其足够大,大到各种因素引起的开裂应小于它,另一方面,控制温度应力,使其尽可能小,永 远小于混凝土的抗拉强度。 3. 裂缝控制手段 要避免混凝土裂缝的产生需从材料、设计、施工上来进行控制。 3.1 材料控制 (1)水泥:使用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量;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。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,普通混凝土内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3~7天。 (2)掺合料和外加剂:在混凝土中掺入水泥用量0.25%的减水剂,可同时减少10%的水

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