阐述建筑中大体积混凝土防裂缝控制以及措施
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谈大体积混凝土裂缝控制措施大体积混凝土结构在施工中难免会出现裂缝,这些裂缝可能会影响结构的力学性能和美观程度,甚至会威胁到结构的安全。
因此,在大体积混凝土的施工中,需要采取一定的措施来控制裂缝的出现。
一、控制混凝土的收缩和温度变形混凝土的收缩和温度变形是导致混凝土裂缝出现的主要因素之一。
因此,在混凝土浇筑之前,应该根据当地的气候条件和材料的特性,确定混凝土的配比和加工技术。
同时,需要采取以下措施:1. 使用低热水泥,减少混凝土的温度升高和温差。
2. 减少水泥的用量,增加矿物掺合料、减少粉煤灰和其他混合料的使用,降低混凝土的收缩。
3. 添加外加剂,例如聚丙烯纤维,可以提高混凝土的抗裂性。
4. 采用冷却措施,例如用冰水混合砂浆,降低混凝土的温度。
二、预防混凝土强度的不均匀混凝土的不均匀强度是导致混凝土裂缝出现的另一个因素。
因此,需要采取以下措施:1. 在混凝土浇筑之前,应该根据施工要求和设计要求,选用合适的模板和施工方法,确保混凝土的压实度和密实性。
2. 采用分层浇注的方法,使混凝土在浇筑过程中均匀密实,避免空腔和裂缝的产生。
3. 固定导桥钢筋,控制混凝土的收缩变形,避免因钢筋变形产生的不均匀应力导致裂缝的产生。
4. 尽可能地减少混凝土的晃动和振动,避免混凝土中出现空洞和不均匀结构。
三、采用合适的施工技术采用合适的施工技术也可以有效地控制裂缝的产生。
1. 在混凝土浇筑之前,应该对施工现场进行充分的调查和分析,制定详细的施工方案和质量控制标准。
2. 选用专业的混凝土施工队,保证混凝土的浇筑和结构细节的处理。
3. 严格控制混凝土的施工速度和浇筑温度,避免混凝土过早失水和温度过高。
4. 采用半干硬状态下的振捣技术,避免混凝土中出现空洞和裂缝。
综上所述,控制裂缝产生需要从多个方面入手,包括混凝土的配合比、施工技术和材料的质量控制等方面。
只有通过综合运用上述措施,才能够有效地控制混凝土裂缝的产生,保证大体积混凝土结构的稳定性和安全性。
大体积混凝土施工中的裂缝防治范文裂缝是大体积混凝土施工中常见的问题之一,严重影响结构的安全性和使用寿命。
为了有效防治裂缝,在施工过程中需要采取一系列的措施。
本文将分析裂缝的产生原因,介绍常见的裂缝防治措施,并提出一些改进方法,以期有效解决大体积混凝土施工中的裂缝问题。
一、裂缝产生原因1. 温度变化:混凝土的体积变化系数较大,在温度变化大的情况下会产生温度裂缝。
2. 干缩:混凝土养护期间由于水分的蒸发和收缩而引起干缩裂缝。
3. 内应力:混凝土内部的应力不均匀,会产生内应力裂缝。
4. 设计和施工缺陷:结构设计和施工质量不合格也会导致裂缝的产生。
二、常见的裂缝防治措施1. 控制温度变化:在混凝土施工过程中,应尽量控制温度变化,避免快速升温或降温。
可以采取覆盖物体、喷水等措施来控制混凝土温度。
2. 加强养护:混凝土在初凝期和养护期需要进行充分的湿养护,以减少干缩引起的裂缝。
可以采用覆盖保温、喷水养护等方法。
3. 合理设计:在结构设计中,应考虑混凝土的体积变化和应力分布,避免产生过大的内应力。
合理控制浇筑量、浇筑层次和结构形式等因素。
4. 施工质量控制:加强施工质量控制,确保混凝土的配合比、浇筑工艺、养护等符合标准要求。
同时,应定期检查施工过程中的缺陷,及时进行整改。
三、改进方法1. 使用控制裂缝剂:控制裂缝剂是一种特殊的添加剂,可以有效抑制混凝土裂缝的产生。
它可以减少混凝土的收缩率,提高其抗裂性能。
2. 采用预应力技术:预应力技术可以通过施加预应力,使混凝土内部产生压应力,从而有效减少裂缝的发生。
同时,预应力技术还可以提高结构的承载能力和抗震性能。
3. 使用高性能混凝土:高性能混凝土具有较低的收缩率和较高的抗裂性能,可以有效减少裂缝的产生。
其强度和耐久性也更高,能够提高结构的使用寿命。
4. 引入复合材料:在混凝土中添加适量的纤维材料,如玻璃纤维、碳纤维等,可以有效增加混凝土的韧性和抗裂性能,减少裂缝的产生。
大体积混凝土防裂技术措施有哪些1:一:引言在混凝土结构工程中,为了提高其抗裂性能,需要采取一定的技术措施。
本文将详细介绍大体积混凝土防裂技术措施的相关内容。
二:加强混凝土配合比的设计1. 根据工程要求确定合理的水灰比,控制混凝土的水胶比在合适范围内。
2. 选择适宜的胶凝材料,如选用聚合物改性材料,可以显著提高混凝土的抗裂性能。
三:增加混凝土的抗张性能1. 添加适量的短纤维增强剂,可以有效地提高混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
2. 使用金属纤维增强剂,能够在混凝土裂缝出现时起到一定的抑制裂缝扩展的作用。
四:加强混凝土的抗渗性能1. 采用高性能混凝土,具有较低的渗透性和较高的抗渗能力。
2. 使用防水剂进行表面处理,能够有效地提高混凝土的抗渗性。
五:合理安排结构的形状和布置1. 设置合理的缝隙和热应力缓冲区,能够减少混凝土的应力集中和裂缝的产生。
2. 选用合适的引伸缝和防裂带,能够有效地减少混凝土结构的裂缝。
六:加强施工技术控制1. 控制混凝土的浇筑速度和厚度,避免快干缩引起的裂缝。
2. 保持合适的温度和湿度,防止混凝土过早干燥引起的裂缝。
七:结语通过以上的技术措施,可以有效地提高大体积混凝土的抗裂性能,确保工程的安全和耐久性。
附件:相关参考资料和图纸。
法律名词及注释:1. 混凝土:指由水泥、沙、石料和水按一定比例掺和而成的人工石料。
2. 抗张性能:指材料或结构受张力作用下的抵抗力。
3. 抗渗性能:指材料或结构防止液体渗透的能力。
2:一:背景介绍大体积混凝土结构工程在施工过程中容易出现裂缝问题,为了保证工程的安全和耐久性,需要采取一系列的防裂技术措施。
本文将详细介绍大体积混凝土防裂技术措施的相关内容。
二:混凝土材料的选择1. 选择强度等级较高的水泥,以提高混凝土的强度和抗裂性能。
2. 选取合适的骨料和矿渣,以优化混凝土的配合比和力学性能。
三:控制混凝土的配合比1. 控制水灰比在合适的范围内,以保证混凝土的强度和抗裂性能。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施大体积混凝土造粒的裂缝是指混凝土某一部分中的裂缝,该部分的尺寸比一般的钢筋混凝土结构大得多。
这样的混凝土结构由于自重和重载等的压力,受到了较大的拉应力,容易产生裂纹,影响其使用寿命和结构性能。
本文将探讨大体积混凝土裂缝的产生原因及控制措施。
一、产生原因:1. 温度变化:混凝土构造物受季节变化和日夜变化的影响,会发生温度变化。
由于温度的变化会导致混凝土膨胀和收缩,因此在膨胀和收缩的过程中,如果其能力和约束力不匹配,就会产生应力,从而产生裂缝。
2. 湿度变化:混凝土中水的变化也是裂缝的一个重要原因。
如果混凝土湿度变化过大,会导致水的蒸发和吸收。
水分的吸收会造成混凝土的膨胀,而水的蒸发会使混凝土干缩。
如果混凝土不能够吸收或释放水分,就容易产生裂缝。
3. 材料的反应:如果混凝土中的一些化学受潮或自发燃烧,会在混凝土中产生碱性物质的反应,从而导致混凝土的膨胀和收缩,产生裂缝。
4. 应力集中:混凝土制造和施工过程中涉及到的应力分布是不均匀的,某些区域容易出现应力集中。
应力集中区域因受到超负荷应力而破裂成裂缝。
5. 其他原因:混凝土中存在的空气孔隙,坍落度不合适,水灰比偏高或者混凝土受到的外力等都可能导致裂缝的产生。
二、控制措施:1. 选用合适的混凝土比例和材料:首先,为了避免混凝土的裂缝,应该选择合适的混凝土比例和材料,确保混凝土的坍落度、水灰比和密实度达到最佳水平。
2. 加强混凝土的质量控制:加强混凝土的质量控制,确保混凝土的制作和浇筑过程中不出现任何失误。
结实,未受到外力损害的混凝土在日常使用中容易受到外力的损害而破裂。
3. 选择正确的施工方法:为了避免因施工不当而造成混凝土裂缝,应该根据所建造的混凝土结构采用合适的施工方法,在施工过程中控制混凝土软化或者干缩时间,以确保结构体的完整性。
4. 控制场地温度和湿度:为了控制混凝土结构中水分和温度的变化,在施工过程中需要控制场地的温度和湿度。
大体积混凝土防止开裂的措施一、引言混凝土是一种常用的建筑材料,具有强度高、耐久性强等优点。
然而,在施工过程中,由于各种因素的影响,混凝土往往容易出现开裂问题。
本文将介绍一些针对大体积混凝土防止开裂的措施。
二、合理控制水灰比水灰比是影响混凝土开裂的重要因素之一。
水灰比过高会导致混凝土内部含水量过大,干燥收缩过程中会产生较大的内应力,从而引起开裂。
因此,在设计混凝土配合比时,应合理控制水灰比,避免过高水灰比对混凝土强度和收缩性能产生不利影响。
三、添加合适的掺合料掺合料的添加可以改善混凝土的性能,减少开裂的风险。
常用的掺合料有矿渣粉、粉煤灰等。
这些掺合料可以填充混凝土内部的空隙,增加混凝土的紧密性和强度,降低干燥收缩。
因此,在混凝土配合比中添加适量的掺合料是防止开裂的有效措施之一。
四、增加混凝土的骨料粒径骨料粒径的选择也会对混凝土的开裂性能产生影响。
较大的骨料粒径可以降低混凝土的干燥收缩性,减少开裂的风险。
因此,在混凝土配合比中适当增加骨料粒径,可以有效防止混凝土的开裂。
五、控制施工温度和湿度混凝土在施工过程中,会受到环境温度和湿度的影响。
高温和低湿度条件下,混凝土内部的水分挥发速度加快,容易引起干燥收缩和开裂。
因此,在施工过程中,应控制好施工环境的温度和湿度,避免极端条件下对混凝土的不利影响。
六、合理的养护措施混凝土在初凝和硬化过程中需要进行适当的养护,以保证混凝土的强度和耐久性。
养护过程中,应注意控制水分蒸发,避免快速干燥引起的收缩和开裂。
同时,可以采用喷水养护、覆盖湿布等方式,保持混凝土内部的水分充足,有助于减少开裂的发生。
七、采用预应力技术在大体积混凝土结构中,为了进一步增加混凝土的抗裂能力,可以采用预应力技术。
预应力技术通过施加预先施加的压力,使混凝土在受力过程中产生的应力达到一定程度,从而抵抗外部加载引起的开裂。
这种技术可以有效提高大体积混凝土结构的抗裂能力。
八、控制施工过程中的温度变化大体积混凝土结构在施工过程中,由于混凝土内部体积较大,温度变化会引起混凝土内部产生较大的热应力,从而导致开裂。
大体积混凝土结构裂缝控制措施(全文)正文:一.前言大体积混凝土结构裂缝控制是建筑工程中一个重要的技术问题。
本文旨在介绍大体积混凝土结构裂缝控制的措施。
二.裂缝形成原因1. 混凝土收缩:混凝土在硬化过程中会发生收缩,导致裂缝的形成。
2. 温度变化:混凝土在受到温度变化时会发生膨胀或收缩,导致裂缝的形成。
3. 荷载作用:混凝土结构在承受荷载时会发生变形,若超过极限值,会引起裂缝的形成。
三.裂缝控制措施1. 控制混凝土配合比:合理控制混凝土的水灰比、骨料含量等,以减少混凝土收缩引起的裂缝。
2. 使用抗裂剂:在混凝土中加入适量的抗裂剂,能够有效减少混凝土收缩引起的裂缝。
3. 控制温度变化:采取隔热、保温等措施,以降低混凝土受到温度变化的影响。
4. 加强结构设计:合理设计结构的受力形式和构造,以减小荷载作用引起的变形和裂缝。
5. 定期检测维护:对大体积混凝土结构进行定期检测和维护,及时发现和修复裂缝,以防止裂缝的扩大和影响结构的安全性。
四.附件本文档涉及的附件包括:1. 大体积混凝土结构设计图纸;2.抗裂剂使用手册;3. 混凝土配合比试验报告。
五.法律名词及注释1. 混凝土收缩:指混凝土在硬化过程中,由于体积变化而引起的收缩现象。
2. 水灰比:指混凝土中水的含量与水泥含量的比值,反映混凝土的流动性和强度。
3. 适量:指根据混凝土的使用要求,加入的抗裂剂的合理用量。
正文:一.引言本文档旨在提供大体积混凝土结构裂缝控制的全面解决方案。
包括裂缝形成原因及相应的控制措施等内容,以期提高混凝土结构的稳定性和可靠性。
二.裂缝形成原因混凝土结构裂缝的形成原因主要包括以下几点:1. 混凝土收缩:混凝土在硬化过程中会产生收缩,造成内部应力增大,引发裂缝。
2. 温度变化:混凝土结构在受到温度变化时,会出现体积膨胀或收缩,从而导致裂缝的发生。
3. 荷载作用:混凝土结构在承受荷载时,会发生变形,若超过结构的承载能力,就会出现裂缝。
谈大体积混凝土裂缝控制措施大体积混凝土结构是指结构体积较大、惯性力较大、变形能力较弱的混凝土结构。
由于大体积混凝土结构具有自重大、应力集中、温度变形大等特点,容易出现裂缝问题,因此需要采取相应的控制措施。
1. 控制热应力和温度变形:大体积混凝土结构在施工和硬化过程中会产生热应力和温度变形,这是裂缝形成的主要原因之一。
为了控制热应力和温度变形,可以采取以下几种措施:- 合理安排浇筑顺序:控制大体积混凝土结构的浇筑顺序,尽量避免大面积浇筑或连续浇筑,减少热应力的积累和温度变形的影响。
- 采取降温措施:在夏季高温或高热量条件下施工时,可以采取降温措施,如喷水、覆盖遮阳网等,降低混凝土的温度,减少温度变形和热应力。
- 控制混凝土温升速率:控制混凝土升温速率,避免过快的升温导致热应力和温度变形。
可以通过调整施工方法、混凝土配合比等来实现。
2. 加强结构连接和约束:大体积混凝土结构在强度和变形能力上相对较弱,容易出现裂缝。
为了加强结构的连接和约束,可以采取以下措施:- 增加连接件和补强构件:在结构的关键部位或易裂缝部位设置连接件和补强构件,增强结构的整体强度和刚度,减少裂缝的形成。
- 采用预应力技术:在大体积混凝土结构中采用预应力技术,增加结构的内部应力,提高结构的整体强度和刚度,减少裂缝的产生和扩展。
- 设置伸缩缝:大体积混凝土结构可能由于温度变形而引起裂缝,可以在结构中设置伸缩缝,减少温度变形的传递和积累,控制裂缝的扩展。
3. 控制混凝土收缩和膨胀:混凝土在硬化过程中会发生收缩和膨胀,也是裂缝形成的原因之一。
为了控制混凝土的收缩和膨胀,可以采取以下措施:- 选用低收缩混凝土:在施工中选用低收缩混凝土,减少混凝土收缩引起的裂缝。
- 使用控制收缩剂:在混凝土中添加控制收缩剂,减缓混凝土收缩速度,降低收缩引起的应力和裂缝。
- 采用膨胀剂:在混凝土中添加膨胀剂,促使混凝土发生膨胀,减轻收缩引起的应力和裂缝。
4. 加强施工质量控制:大体积混凝土结构的裂缝问题与施工质量密切相关。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施大体积混凝土结构在使用过程中,常常出现裂缝现象,这不仅影响了建筑物的外观,更重要的是可能影响结构的安全性和耐久性。
了解大体积混凝土裂缝产生的原因,并采取相应的控制措施显得尤为重要。
1. 原材料问题混凝土质量的差异可能导致混凝土中存在空鼓等问题,这会在使用过程中引发裂缝。
材料中含有过多的气孔和流动性差也会增加混凝土的收缩性,从而加剧了混凝土裂缝的产生。
2. 温度变化混凝土在硬化过程中会发生收缩,而环境温度的变化也会对混凝土产生影响。
当混凝土中的收缩和环境温度的变化不匹配时,就会导致混凝土内部的应力过大,从而引发裂缝。
3. 设计缺陷如果在混凝土结构的设计和施工中,存在设计缺陷或者施工质量不合格的情况,也有可能导致混凝土结构内部出现裂缝。
4. 荷载变化混凝土结构在使用过程中,受到荷载的作用,比如温度荷载、湿度荷载、机械荷载等,这些荷载的变化都有可能引发混凝土结构内部的应力变化,从而导致裂缝的产生。
5. 施工工艺混凝土结构的施工工艺不当也是混凝土裂缝产生的一个重要原因。
比如浇筑过程中的振捣不足、养护不到位等都可能导致混凝土结构内部的空鼓和裂缝。
以上就是大体积混凝土裂缝产生的一些主要原因,深入了解这些原因,才能更好地采取相应的控制措施。
1. 选材在混凝土的选材过程中,应该选择质量好、掺合比适宜的原材料。
并且要求混凝土的含水量和流动性要符合设计要求,这样有利于减少混凝土中的空鼓和气孔,从而减少裂缝的产生。
2. 设计优化在混凝土结构的设计阶段,应该充分考虑混凝土的收缩性和环境温度变化对混凝土结构的影响,从而在设计阶段就采取相应的措施来减少混凝土结构内部的应力集中,减少裂缝的产生。
4. 预留伸缩缝在混凝土结构设计中,应该根据结构的实际情况,合理设置伸缩缝。
伸缩缝的设置可以有效地减少混凝土结构内部因为温度变化和应力变化而引发的裂缝。
5. 养护混凝土在硬化过程中,需要进行适当的养护。
建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施建筑工程中,大体积混凝土施工是一个非常重要的环节。
同时也常常面临着裂缝问题,这不仅影响着建筑物的外观美观和使用寿命,更会对结构安全产生影响。
对于大体积混凝土施工裂缝的控制,是非常值得重视的。
下面就来谈谈在建筑工程中大体积混凝土施工裂缝控制的相关措施。
1. 合理设计和选材在进行大体积混凝土施工前,首先需要进行合理的设计。
这包括对混凝土的配比、材料的选择等方面进行合理分析和设计。
混凝土的配比应根据工程要求、原材料特性进行科学合理的确定,通过实验室试验,充分研究确定适宜的水泥用量,保证混凝土的抗渗抗裂性能。
2. 控制温度混凝土的温度变化是裂缝产生的一个重要因素。
在混凝土施工过程中,需要注意控制混凝土的温度,避免快速凝固和骤冷。
一般来说,采用降温措施、遮阳、覆盖等措施来控制混凝土的温度,尤其是在高温季节和高温地区的施工中更加需要加强温度控制。
3. 控制浇筑方式在大体积混凝土施工中,浇筑方式对于裂缝的控制也起着非常重要的作用。
采用逐层浇筑的方式,通过分层浇筑可以控制混凝土内部的温度,减少裂缝的产生。
还要避免混凝土的过度振捣、超振捣等情况,避免过分挤压混凝土内部的空气和水泥浆料,导致混凝土内部裂缝的产生。
4. 控制收缩裂缝混凝土在硬化过程中会产生收缩,这也是产生裂缝的一个重要因素。
为了控制混凝土的收缩裂缝,可以在混凝土中添加适量的外加剂,如膨胀剂、膨胀粘结料等,来减少混凝土的收缩。
可以通过合理的构造设计和细致的施工工艺,来减少混凝土构件收缩变形,从而减少裂缝的产生。
5. 利用预应力技术对于大体积混凝土结构,可以采用预应力技术来控制裂缝的产生。
通过预应力技术,将混凝土构件内部受到预应力的作用,能够有效地抵抗混凝土的收缩和变形,减少裂缝的产生,提高混凝土构件的整体性能和使用寿命。
6. 加强养护管理在大体积混凝土施工完成后,养护管理也是非常重要的一环。
在混凝土刚浇筑完后,需要及时进行覆盖保温,避免水分过快挥发导致裂缝的产生。
保证大体积混凝土质量及控制裂缝的措施桥梁产生裂缝的原因主要可以归纳为以下三个大的方面:温度裂缝、沉缩裂缝及抗拉裂缝。
在施工中可以通过以下措施控制混凝土结构物裂缝的产生。
(一)保证混凝土的质量。
保证混凝土的质量主要有以下几个措施:1.选择合适水泥和严格控制水泥用量优先采用525R普通水泥,425R普通水泥等高标号水泥,以减少水泥用量。
选用低热水泥,减少水化热,降低混凝土的温升值。
并尽量选用后期强度(90或120天),降低水泥量,并延缓峰值。
在满足设计和混凝土可泵性的前提下,将425R水泥用量控制在450kg/m3,525R水泥用量控制在360kg/m3.以降低砼高温升,降低砼所受的拉应力。
2. 严格控制骨料级配和合泥量选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65%左右),细度模数2.80-3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。
砂、石含泥量控制在1%以内,并不得混有有机质等杂物,杜绝使用海砂。
3.选择适当外加剂,可根据设计要求,混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。
外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性,使用水量减少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延长到5h左右。
4. 选择优化配合比选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在砼中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低砼温升,从而可以降低砼所受的拉应力。
5.采用切实可行的施工工艺根据泵送大体积混凝土的特点,采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的方法。
这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能较好地适应泵送工艺,避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长,从而提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。
根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土出料口,主要解决上部混凝土的振实;由于底层钢筋间距较密,第二道布置在混凝土坡脚处,以确保下部混凝土密实。
阐述建筑中大体积混凝土防裂缝控制以及措施
摘要:在施工过程中,混凝土常常会出现难以克服的裂缝问题,影响到整个施工项目的整体的完成水平。
而且开裂情况的出现,对工程建筑物的一个使用寿命会产生巨大的影响。
本文阐述了大体积混凝土的防裂缝控制措施,提出具体的建议以积累大体积混凝土施工经验,从而保证建筑工程的质量。
关键词:混凝土, 裂缝, 施工控制工艺
随着我国经济的迅速发展,科学技术的进步,大体积混凝土在土木工程建设中得到了广泛的应用。
由于大体积混凝土体积庞大,一次性混凝土浇筑量大,工程条件复杂。
若施工措施不力,极易产生各种混凝土结构裂缝,轻者会影响混凝土的耐久性,重者会严重影响混凝土的力学性能。
在施工中,混凝土产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板变形、亚欧大陆不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力;后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力;气温的降低也会在混凝土表面引起很大的应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,就会出现裂缝。
另外,当混凝土表面湿度变化较大或发生剧烈变化(如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束)时,也往往导致裂缝;由于原材料不均匀,水灰质量比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。
因此,对大体积混凝土裂缝进行有效的消除或控制,成为施工中经常遇到的问题。
下面以某工程为例,进行阐述论证。
1工程概况
某大桥:主桥采用(80+128+80)m三跨预应力混凝土部分斜拉桥,引桥采用等截面预应力混凝土连续箱梁。
主桥桥墩承台高为4 m,混凝土量为3 099.2 m3。
如何控制好大体积混凝土承台的施工成为本工程的一个重点。
2裂缝产生主要原因
2.1水泥水化热的影响
1)混凝土的水化热是由水泥水化作用产生的。
在混凝土凝固阶段,水泥凝结硬化过程中产生大量的热量,大体积混凝土测温试验研究表明,水泥大部分水化热在1 d~6 d内放出。
如果表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生由温差引起的裂缝。
2)在水泥不断水化过程中不断消耗水分导致毛细孔中自由水减少,湿度降低,若外部养护水供应不充分,混凝土内部将产生自干燥现象。
由自干燥作用导致毛细孔内产生负压,引起混凝土内自干燥收缩导致产生混凝土自内而外的自生干缩裂缝。
2.2混凝土收缩变形的影响
大体积混凝土浇筑初期,混凝土处于升温阶段及塑性状态,弹性模量较小,因而变形引起的应力较小。
当混凝土开始降温时,因散热而产生收缩;加之混凝土硬化过程中,混凝土硬化产生收缩。
这两种收缩会受到基底和结构本身的约束,产生很大的拉应力。
如果产生的拉应力超过此时混凝土极限抗拉强度,混凝土就会产生收缩裂缝,这种裂缝若得不到严格控制,发展到一定程度,就会在混凝土中产生贯穿性裂缝。
2.3外界气温的影响
大体积混凝土在施工阶段,常受外界气温变化的影响,混凝土内部温度是由水泥水化热的绝热温度、浇筑温度和混凝土的散热温度三者的叠加组成,其中浇筑温度与外界气温有直接关系,外界气温越高,混凝土浇筑温度也越高。
如果外界气温突然下降,会大大增加混凝土内外温差,因而造成过大的温度应力,使大体积混凝土产生裂缝。
3施工控制技术
3.1材料方面
3.1.1原材料
1)水泥。
选择合适水泥,严格控制水泥用量。
选用强度等级42.5的低热普通硅酸盐水泥,水泥含碱量小于0.6%。
为减少水化热产生,应提前进行水泥储备工作,进场水泥最少保证3 d以上的存放期才能使用。
2)粗骨料。
增大选择粗骨料的粒径,混凝土的收缩和泌水随之减少,同时也减少了水泥用量,水泥的水化热减少,降低了混凝土的温升。
3)细骨料。
采用中粗砂,砂空隙率及总表面积均较小,不仅减少每立方米混凝土的水泥用量,还可提高混凝土的密实性与强度。
4)掺合料。
在混凝土中掺加磨细的粉煤灰代替部分水泥,可明显降低混凝土水化热,降低徐变、干
缩性和热膨胀系数,提高混凝土抗渗性能。
5)外加剂。
选用聚羧酸高效减水剂,其碱含量和表面张力较其他传统减水剂具有明显优势,在常规掺量范围内具有降低收缩的作用。
6)超细粉。
矿物质粉体的粒径小于10μm的称为超细粉。
矿物质超细粉在混凝土中具有许多特殊功能,是HPC不可缺少的组成部分,超细粉混凝土的耐久性效应就是其中之一。
3.1.2配合比选定
大体积混凝土配合比在选择时,应考虑在满足设计要求及施工工艺要求的前提下,尽可能降低混凝土的干缩与温差收缩。
为充分降低水泥水化热的影响,本工程采用了超细粉代替部分水泥,大大降低了水化热的产生。
另根据混凝土结构物防腐设计要求,水胶比为0.31,配合比如下:水泥∶粉煤灰∶矿粉∶砂∶碎石∶水∶超细粉∶激发剂∶减水剂∶阻锈剂=200∶75∶200∶665∶1 085∶155∶25∶6∶2.5∶10。
此配合比经过试验论证,氯离子含量为0.038 76 kg/m3以上指标均能满足设计及施工规范要求,可以用于现场施工。
3.2施工工艺
1)混凝土浇筑前准备工作。
备用砂石料设置遮阳棚,避免太阳直晒;保证水泥库通风良好;拌合用水采用深层地下水。
因本桥施工时天气较热,采用了拌合用水中加冰的方式降低用水温度。
2)混凝土拌制和运输。
在搅拌混凝土时采用二次投料法。
3)混凝土浇筑与振捣。
采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的浇筑方法。
在振捣过程中,要全面振捣,严格控制振捣时间,以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。
4)混凝土养护。
保温的目的是减小混凝土表面与内部温差及表面混凝土温度梯度,同时减少混凝土降温速度,防止冷缩裂缝的发生。
保湿时尽可能使混凝土处于湿润状态,让水泥充分水化,增强混凝土的抗裂能力,防止干缩裂缝的发生。
3.3混凝土的温控
施工前在承台内布设冷却水管,垂直层间距1 m。
在施工混凝土期间通入循环冷却水,可消减混凝土浇筑初期水化热升温有利于控制混凝土内部最高温度,减小基础温差和内外温差。
冷却管布设过程中应充分注意以下几点:冷却管直径过粗,不利于循环水的冷热交换,宜采用直径50 cm的冷却管;单根循环冷却管的长度不宜超过250 m,如条件允许,可以多增加进水口。
4施工效果
混凝土浇筑完成后安排专人进行温度测量,实测最高温度为72℃,拆除模板后未发现裂缝,说明施工中所采取的措施是成功的、有效的,为桥墩和上部结构施工奠定了基础。
5结语
大体积混凝土结构温度裂缝控制是一个系统工程,在工程实践当中要根据具体的要求进行控制。
综合工程的应用经验提出以下防裂缝建议:1)合理分段,科学施工;2)重视混凝土原材料的选择和配合比的选定;3)选择合适的保温养护方法;4)计算机辅助分析应用;5)跟踪测试信息化施工技术。