大体积混凝土裂缝成因与预防
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建筑施工专业技术中混凝土出现裂缝的原因及预防措施混凝土裂缝是建筑施工中常见的问题,其产生主要有以下几个原因:1.温度变化:混凝土在干燥过程中会收缩,而在水分稳定后会膨胀。
如果温度变化较大,混凝土受热后膨胀,受冷后收缩,容易产生裂缝。
2.过早干燥:在混凝土表面脱水速度过快而导致混凝土变干燥过快,会引起表面和内部的应力不均匀,从而产生裂缝。
3.混凝土成分问题:混凝土配合比的设计不合理,或者掺入的掺合材料质量不合格,都会影响混凝土的抗裂性能。
4.静载荷:施工过程中如果超载、区域集中、不均匀等情况产生,都会给混凝土的结构强度带来不均衡的应力分布,从而导致裂缝的产生。
预防混凝土裂缝的措施可以从以下几个方面入手:1.合理设计配合比:根据施工环境、工程要求和材料实际情况,合理配比混凝土,确保混凝土的性能和稳定性,从而减少裂缝产生的可能。
2.控制混凝土的含水量:通过加水量、养护等措施,使混凝土的水分含量控制在适当范围内,避免过早干燥导致的裂缝。
3.加入抗裂措施:可在混凝土中加入纤维材料,例如聚丙烯纤维、钢纤维等,以提高混凝土的抗裂性能。
4.控制温度变化:在施工过程中,应合理设置温度控制设备,如覆盖保温材料、使用冷却水等来控制混凝土的温度,从而减少温度变化引起的裂缝。
5.控制静载荷:在施工过程中,需要合理安排工序、控制施工速度等,以确保混凝土受力均匀,避免因静载荷过大而引发裂缝。
6.加强养护工作:混凝土浇筑后需进行养护,如覆盖保湿膜、定期喷水等,以保持混凝土表面的湿度和温度,避免裂缝的产生。
7.做好施工质量管控:施工中要加强对混凝土质量的把控,确保原材料的质量符合要求,施工过程中严格按照施工规范进行操作,避免操作不当导致的裂缝。
在建筑施工中,避免混凝土裂缝是非常重要的,它不仅关系到建筑物的安全性能,还会影响建筑的美观。
因此,需要在设计、施工和养护等方面都加以重视,以减少混凝土裂缝的发生。
大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施随着社会发展和科学技术的进步,混凝土已经成为人们生产和生活中不可或缺的建筑材料之一。
而在混凝土的施工过程中,裂缝是一种难以避免的现象。
特别是在大体积混凝土中,裂缝更容易产生。
那么,大体积混凝土裂缝的产生原因及预防控制措施都有哪些呢?本文将从以下几个方面来探讨这个问题。
一、大体积混凝土裂缝产生的原因1.温度影响:混凝土中的水分含量在干燥的环境下会蒸发,导致混凝土体积缩小,从而产生裂缝。
特别是夏季高温,混凝土表面的温度会快速升高,而混凝土内部的温度升高较缓慢,导致内外温度差异较大,从而产生温度裂缝。
2.施工质量问题:在混凝土施工过程中,如果混凝土振捣不够均匀,或者浇筑不够均匀,会导致混凝土内部结构不均匀,从而在长期使用中产生裂缝。
3.混凝土配合比的问题:混凝土配合比不合理,特别是水灰比过大,会导致混凝土开裂。
由于水灰比过大,混凝土中的水分过多,减弱了混凝土的强度和抗渗性能,容易在外力作用下产生干缩裂缝甚至拉裂裂缝。
4.材料的问题:混凝土中掺入不合格的石子或者夹带杂质,不但影响混凝土的强度和密实度,也会导致混凝土开裂。
5.抗倒塌性能不足:混凝土在浇筑后在现场长期停留,如果混凝土的抗倒塌性能不足,会导致混凝土在硬化过程中内部产生气鼓,进而破坏混凝土内部的结构,从而容易产生裂缝。
二、大体积混凝土裂缝的预防控制措施1.注重混凝土配合比的精确掌控:混凝土的强度、抗渗性能以及抗裂性能等指标均与配合比密不可分。
注重配合比的精确掌控,保证其合理性,不仅能够提高混凝土的耐久性,还能够保证混凝土的抗裂性能。
2.加强施工质量监管:确保混凝土振捣均匀,浇筑均匀,尽可能避免形成混凝土内部结构不均匀的问题。
这不仅能够减少混凝土产生裂缝的概率,而且能够提高混凝土的强度和密实度。
3.科学合理地对混凝土在施工期间进行养护:混凝土在施工过程中,应尽可能减少热愈合,加强养护,保证混凝土的强度和密实度。
大体积混凝土温度裂缝产生原因和防治措施在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
然而,大体积混凝土在施工过程中容易出现温度裂缝,这不仅会影响混凝土结构的外观,还可能降低其承载能力和耐久性,给工程质量带来隐患。
因此,深入了解大体积混凝土温度裂缝产生的原因,并采取有效的防治措施,具有重要的现实意义。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因1、水泥水化热的影响水泥在水化过程中会释放出大量的热量,这是大体积混凝土内部温度升高的主要原因。
由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚不易散发,导致混凝土内部温度迅速上升,而表面温度相对较低,形成较大的内外温差,从而产生温度应力。
当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。
2、混凝土的收缩变形混凝土在硬化过程中会发生收缩,包括自收缩、干燥收缩和碳化收缩等。
大体积混凝土由于体积较大,表面水分蒸发较快,内部水分不易散失,导致表面收缩较大,内部收缩较小,从而产生拉应力,引起裂缝。
3、外界气温变化的影响在混凝土施工过程中,外界气温的变化对混凝土的温度有着直接的影响。
特别是在混凝土浇筑初期,混凝土的强度较低,当外界气温骤降时,混凝土表面的温度迅速下降,而内部温度变化相对较小,从而产生较大的温度梯度,引起温度裂缝。
4、约束条件的影响大体积混凝土在浇筑过程中,通常会受到基础、钢筋、模板等的约束。
当混凝土因温度变化而产生膨胀或收缩时,由于受到约束而无法自由变形,从而产生约束应力。
当约束应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。
5、施工工艺的影响施工工艺不当也是导致大体积混凝土温度裂缝产生的原因之一。
例如,混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣等环节控制不当,可能会导致混凝土的均匀性和密实性差,从而影响混凝土的强度和抗裂性能。
此外,混凝土的养护措施不到位,如养护时间不足、养护温度和湿度控制不当等,也会增加裂缝产生的风险。
二、大体积混凝土温度裂缝的防治措施1、优化混凝土配合比(1)选用低水化热的水泥品种,如粉煤灰水泥、矿渣水泥等,以减少水泥水化热的产生。
大体积混凝土裂缝的成因及预防混凝土作为建筑工程中的重要建筑材料,直接关系到工程建筑设计使用年限、外形美观、设计指标和结构使用功能等,一旦出现施工裂缝问题则会影响建筑工程的使用质量和建成效果。
标签:建筑工程;大体积混凝土;裂缝;预防措施1、建筑工程大体积混凝土施工中的特点1.1温度变化特点水泥在凝结硬化过程中,会放出大量的水化热。
水泥在开始凝结时放热较快,以后逐渐变慢,普通水泥最初3d放出的总热量占总水化热的50%以上。
大体积混凝土温度变化一般经历升温期、冷却期和稳定期三个时期。
混凝土硬化过程中,导热性差,升温较快,降温较慢,温度梯度最大。
最可能出现裂缝的部位是在3个临边处,即上表面、下表面和四周侧表面,是混凝土温度裂缝控制的关键。
1.2工作环境特点建筑地下室施工期间较少受到或完全不受日晒、雨淋等危害,同时深基坑中构筑物周围空间狭窄,通风条件差,就连昼夜温差变化大的气温影响也比地面小。
拆模后及时回填,此后混凝土内部残余温度(余热)将通过回填缓慢外泄,直至与地面温度平衡。
土壤导热性差,残余温度的消失将在长时间内缓慢地完成,这过程中温度应力不会影响混凝土质量,以致产生温度裂缝。
2、大体积混凝土裂缝的成因2.1温度影响大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土是否开裂有着很大影响。
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混凝土变形造成的,温差愈大,温度应力也愈大。
另外,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度可达65℃,并且有较长的延续时间。
因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差过大引起的混凝土裂缝。
2.2水泥水化热的影响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,所以发生的热量聚集在结构内部不易散失,水化热越积越高,使内外温差增大,产生温度应力和收縮应力。
水泥水化热引起的温升与混凝土结构的厚度、单位体积水泥用量和水泥品种等有关。
浅谈大体积混凝土裂缝的成因和防治大体积混凝土,一般指混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。
对于大体积混凝土必须采取措施以消除其内部水泥水化热及伴随发生的体积变化,尽量减少温度裂缝。
从微观上分析,混凝土的开裂主要是由于混凝土中出现了拉应力超过了其抗拉强度,或者拉伸应变超过了其极限拉伸值。
混凝土裂缝按照宽度不同可分为“微观裂缝”和“宏观裂缝”两种。
一、大体积混凝土裂缝的类别及原因分析混凝土中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,基础不均匀沉降等。
各类裂缝产生的主要影响因素如下:1.1 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。
1.2温度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。
大体积混凝土更易发生此类裂缝,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。
1.3 对温度应力的分析1.3.1温度应力的三个阶段温度应力分早期、中期、晚期三个阶段:早期是自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。
中期自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。
晚期指混凝土完全冷却以后的运转时期。
1.3.2引起温度应力的原因a、自生应力:世界上没有不受任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现温度应力。
大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施一、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。
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。
自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。
自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。
塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。
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。
所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。
2.温差裂缝。
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝产生的主要原因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。
温差的产生主要有三种情况:第一种是在混凝土浇筑初期,这一阶段产生大量的水化热,形成内外温差并导致混凝土开裂,这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
另一种是在拆模前后,这时混凝土表面温度下降很快,从而导致裂缝产生。
第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值即内部温差。
这三种温差都会产生裂缝,但最严重的是水化热引起的内外温差。
3.安定性裂缝。
安定性裂缝表现为龟裂,主要是由于水泥安定性不合格而引起。
二、裂缝的防治措施1.设计措施。
(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、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。
(2)增配构造筋,提高抗裂性能。
应采用小直径、小间距的配筋方式,全截面的配筋率应在0.3%~0.5%。
大体积混凝土裂缝产生的原因及预防措施【1】混凝土裂缝产生的原因及预防措施一、引言:混凝土结构在使用过程中,常常会出现裂缝的问题,这不仅影响了结构的整体美观,还可能对结构的使用安全性造成潜在威胁。
因此,了解混凝土裂缝产生的原因,并采取相应的预防措施,对于保障结构的稳定性和安全性具有重要意义。
二、大体积混凝土裂缝的原因:1. 温度变化:混凝土的收缩和膨胀受环境温度的影响,当温度发生剧烈变化时,容易导致混凝土产生裂缝。
2. 混凝土龄期:混凝土的初凝和终凝过程中,由于水泥的水化作用引起的体积变化,也是混凝土裂缝产生的原因之一。
3. 施工操作不当:混凝土浇筑过程中,如果施工操作不当,如浇注方式不合理、振捣不均匀等,会导致混凝土成型后出现裂缝。
4. 强度不均匀:混凝土在硬化的过程中,如果强度不均匀,就容易出现应力集中,从而引发裂缝的产生。
三、大体积混凝土裂缝的预防措施:1. 控制温度变化:在混凝土浇筑前,应根据当地的气候温度情况,采取合理的保温措施,减少温度变化对混凝土的影响。
2. 合理控制混凝土龄期:在浇筑混凝土时,需要控制混凝土的龄期,避免初凝和终凝的过程对结构产生过大的应力。
3. 规范施工操作:确保混凝土的浇筑方式合理,并通过合适的振捣设备进行均匀振捣,避免出现浇筑质量不均匀引起的裂缝问题。
4. 提高混凝土强度均匀性:在混凝土配制过程中,应合理选择材料比例,并确保混凝土的搅拌均匀,以提高混凝土的整体强度均匀性。
【2】混凝土裂缝产生的原因及预防措施一、前言:混凝土在工程中应用广泛,然而,由于多种因素的综合作用,混凝土往往会出现裂缝的问题,从而影响结构的使用性能和安全性。
为了防止混凝土产生裂缝,我们需要深入了解裂缝产生的原因,并采取相应的预防措施。
二、大体积混凝土裂缝产生的原因:1. 温度变化:混凝土在温度变化的影响下,收缩或膨胀,从而引起裂缝的产生。
2. 混凝土龄期:混凝土在水化过程中,由于体积变化不一致,会导致混凝土裂缝。
分析大体积混凝土裂缝原因及温控措施1 沉缩裂缝混凝土沉缩裂缝在体积混凝土施工中也是非常多的。
主要原因是振捣不密实, 沉实不足, 或者骨料下沉, 表层浮浆过多, 且表面覆盖不及时, 受风吹日晒, 表面水份散失快, 产生干缩, 混凝土早期强度又低, 不能抵抗这种变形而导致开裂。
在施工中采用缓凝型泵送剂, 延缓混凝土的凝结硬化速度, 充分利用外加剂( 特别是缓凝剂) 的特性, 适时增加抹加次数, 消除表面裂缝( 特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝) , 特别是初凝前的抹压。
2 温度裂缝(1) 原因: 一是由于温差较引起的, 混凝土结构在硬化期间水泥放出量水化热, 内部温度不断上升, 使混凝土表面和内部温差较, 混凝土内部膨胀高于外部, 此时混凝土表面将受到很的拉应力, 而混凝土的早期抗拉强度很低, 因而出现裂缝。
这种温差一般仅在表面处较, 离开表面就很快减弱, 因此裂缝只在接近表面的范围内发生, 表面层以下结构仍保持完整。
二是由结构温差较, 受到外界的约束引起的, 当体积混凝土浇筑在约束地基上时, 又没有采取特殊措施降低, 放松或取消约束, 或根本无法消除约束, 易发生深进, 直至贯穿的温度裂缝。
(2) 过程: 一般( 人为) 分为三个时期: 一是初期裂缝———就是在混凝土浇筑的升温期, 由于水化热使混凝土浇筑后2- 3 天温度急剧上升, 内热外冷引起“ 约束力”, 超过混凝土抗拉强度引起裂缝。
二是中期裂缝———就是水化热降温期, 当水化热温升到达峰值后逐渐下降, 水化热散尽时结构物的温度接近环境温度, 此间结构物温度引起“ 外约束力”, 超过混凝土抗拉强度引起裂缝。
三是后期裂缝, 当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定, 而当环境条件下剧变时, 由于混凝土为不良导体,形成温度梯度, 当温度梯度较时, 混凝土产生裂缝。
3 控温措施和改善约束3.1 温控措施(1) 降低混凝土内部的水化热, 采用中低热的矿渣水泥, 控制水泥的使用温度, 添加一定量的优质粉煤灰, 以降低混凝土的水化热, 同时选用高效外加剂。
大体积混凝土裂缝原因与预防措施方案一:实用型一、背景介绍混凝土结构常常会出现裂缝现象,这不仅影响了建筑的美观性,也降低了混凝土结构的强度和使用寿命。
为了解决这一问题,本文将分析大体积混凝土裂缝的原因,并提供相应的预防措施。
二、裂缝的原因1. 混凝土组分不均匀:混凝土配制过程中,若水泥、骨料、砂浆的配比不合理,或者混凝土制作过程中掺入杂质等,都会导致混凝土质量不均匀,使得混凝土容易出现裂缝。
2. 筑后结构变形:混凝土结构在投入使用后,由于外部温度、湿度、荷载等因素的影响,会引起结构的体积发生变化,从而导致裂缝的产生。
3. 内在应力:混凝土硬化过程中,材料内部形成的应力如果得不到适当释放,会导致裂缝的出现。
4. 施工不当:混凝土施工过程中,如果操作不规范、震动不到位等,也会导致混凝土出现裂缝。
三、裂缝的预防措施1. 配制优质混凝土:在混凝土的配制过程中,要确保水泥、骨料、砂浆的比例适当,并确保材料的质量。
2. 控制施工温度:在施工过程中,要注意控制温度变化,避免快速干燥或过度冷却,可以采用湿度保持剂等方式进行保护。
3. 合理设计结构:在结构设计过程中,要考虑到外部力的影响,合理布置伸缩缝,减少变形引起的裂缝。
4. 加强施工质量控制:在施工过程中,要严格按照规范进行操作,控制施工质量,包括震动、浇筑过程的监控等。
四、附件本文档涉及的附件包括混凝土质量检测报告、施工质量验收记录等。
五、法律名词及注释1. 混凝土设计规范:指混凝土在施工过程中需要遵循的相应规范,以保证施工质量。
2. 混凝土极限状态:指混凝土结构在承受某一极限荷载或外界条件作用下,裂缝不发展、性能不明显降低的状态。
方案二:学术型一、引言混凝土裂缝是混凝土结构中常见的问题之一,它不仅会影响到建筑物的安全性和美观性,还会降低混凝土结构的使用寿命。
本文将对大体积混凝土裂缝的原因进行详细分析,并提出相应的预防措施,以期对相关领域的研究和工程实践具有一定的参考价值。
大体积混凝土的裂缝控制大体积混凝土结构是指在施工过程中需要使用大量混凝土,如桥梁、大型建筑、水电站等。
由于大体积混凝土结构体积大、自重大,材料特性和环境条件的影响也更加复杂,在施工和使用过程中容易出现裂缝问题。
因此,正确的裂缝控制对于确保大体积混凝土结构的安全和可靠性非常重要。
一、裂缝形成的原因1. 温度变形温度变形是大体积混凝土结构产生裂缝的主要原因。
在凝固过程中,混凝土发生体积收缩,当收缩约束受阻时,就会出现温度变形。
此外,温度变化引起的混凝土体积伸缩也可能导致裂缝的产生。
2. 负荷变形负荷变形是指混凝土结构在受到外部荷载作用时发生变形,如弯曲、扭转、剪切等。
当负荷超过混凝土的承载能力时,就会产生裂缝。
3. 混凝土收缩混凝土收缩是指混凝土在水化反应过程中,水分蒸发使混凝土发生体积收缩。
这种收缩变形会导致混凝土内部产生应力,进而引起裂缝的形成。
4. 不均匀收缩不均匀收缩是指混凝土不同部位发生收缩的程度不一致,从而产生内部应力,进而引起裂缝。
5. 震动和震动变形大体积混凝土结构在振动或地震作用下,会产生动态变形,引起内部应力增大,从而产生裂缝。
二、裂缝控制方法1. 设计和施工合理的结构设计和施工方法是控制裂缝产生的首要措施。
在结构设计过程中,应通过合理的受力分析和结构布置,减少混凝土体积变形和应力集中,从而减少裂缝的产生。
在施工过程中,应严格按照设计要求和施工规范进行操作,如控制混凝土浇筑温度、采取适当的养护措施等。
2. 增加混凝土延性延性是指材料在受力后能够发生可逆变形的能力。
增加混凝土的延性可以通过增加掺合料、添加增塑剂等方式来实现。
延性的提高可以减少混凝土内部应力和应力集中,从而减少裂缝的产生。
3. 加强混凝土的抗温度变形能力可以通过选用低热水泥、混凝土铺装还未减少温度变形。
同时,在混凝土铺装过程中,辅以合理的浇筑和养护措施,减少温度梯度,提高混凝土的抗温度变形能力。
4. 增加混凝土的抗裂性能可以通过控制混凝土的水胶比、使用适量的细骨料和粗骨料、使用聚丙烯纤维增加混凝土的抗裂性能。
大体积混凝土产生裂缝的原因及预防措施混凝土结构物实体最小尺寸不小于1米的混凝土,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称为大体积混凝土。
类似这种混凝土结构在现代建筑中时常涉及到,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
这种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,来保证施工质量。
标签:大体积混凝土裂缝;原因;预防措施1、大体积混凝土产生裂缝的原因1.1水泥水化热水泥在水化过程中要产生大量的热量,是大体积砼内部热量的主要来源。
由于大体积砼截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,使砼内部的温度升高。
当砼的内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形。
温度应力与温差成正比,温差越大,温度应力也越大。
当砼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。
这是大体积砼容易产生温度裂缝的主要原因。
1.2约束条件大体积钢筋砼与地基浇筑在一起,当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。
由于砼的弹性模量小,徐变和应力松弛度大,使砼与地基连接不牢固,因而压应力较小。
但当温度下降时,产生较大的拉应力,若超过砼的抗拉强度,砼就会出现垂直裂缝。
1.3外界气温变化大体积砼在施工期间,外界气温的变化对大体积砼的开裂有重大影响。
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的叠加。
外界温度越高,砼的浇筑温度也越高。
外界温度下降,尤其是骤降,大大增加外层砼与砼内部的温度梯度,产生温差应力,造成大体积砼出现裂缝。
因此控制砼表面温度与外界气温温差,也是防止裂缝的重要一环。
1.4砼的收缩变形混凝土的拌合水中,只有约20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%要被蒸发。
砼中多余水分的蒸发是引起砼体积收缩的主要原因之一。
这种收缩变形不受约束条件的影响,若存在约束,就会产生收缩应力而出现裂缝。
2、控制大体积混凝土裂缝的预防措施2.1技术措施大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,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,为了有效地控制有害裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑。
大体积混凝土裂缝产生的原因与防治措施探讨本文结合工程施工实践, 重点对大体积混凝土裂缝成因及防治措施进行了探讨, 并从原材料、施工和养护三个方面阐述了防治砼裂缝的一般方法。
1 裂缝产生原因砼产生裂缝, 主要是因为非受力变形引起的, 分为混凝土体积收缩引起的裂缝和温度应力引起的裂缝。
本文重点讨论温度裂缝。
温度裂缝主要是由于混凝土结构内外温差过大造成的。
1.1 混凝土产生温差的主要情形(1) 浇筑初期, 混凝土内部产生的大量水化热难以散发, 导致其内部温度迅速上升, 但其表面温度还是环境温度, 由此产生内外温差。
当这种温差在混凝土初凝时产生的拉应力超过混凝土自身的抗拉强度时, 就会形成裂缝。
(2) 拆模前后, 混凝土表面温度很快降低, 这种温度陡降也会产生裂缝。
(3) 当混凝土内部温度达到最高后, 热量逐渐散发, 达到最低温度或使用温度时, 也会形成温差, 产生裂缝。
1.2 施工中造成裂缝的原因(1) 原材料方面:水泥等级或品种选用不当、水泥存放时间长、因受潮产生凝结、非正常膨胀、水化热过高;粗细骨料级配不良、含泥量大、骨料表面含碱;掺合料比例过大、细度未达标;外加剂掺量选择不当、与水泥或掺合料的相容性不好;水泥用量和用水量过大、砂率和水灰比选择不当。
(2) 施工控制方面:原材料、外掺合料、外加剂称量不准;搅拌时间过长或不足、振捣或插入不当、拌合物不均匀、任意加水;运输停置时间长;连续浇筑时间过长、浇筑顺序不当、入模速度过快、摊铺分层过厚, 振捣不及时、过振或漏振、施工缝处理不当;养护不到位、未及时覆盖保湿或保温、早期失水补充不及时等。
(3) 设计方面:存在结构断面突变、钢筋配置过少或过多、未充分考虑混凝土的收缩变形、混凝土强度等级过高、荷载收缩等因素。
2 大体积砼裂缝的主要防治措施大体积砼裂缝的防治主要应从原材料、施工、设计三个方面采取措施。
2.1 原材料方面2.1.1 合理选择水泥水化热是产生大体积混凝土的温差的主要原因, 为减小温差, 就应该选择早期水化热低和安定性好的水泥。
大体积混凝土裂缝成因与预防
【摘要】大体积混凝土结构,施工时应采取各种防范控制措施,保证混凝土的浇筑质量,防止出现裂缝
【关键词】大体积混凝土;裂缝;成因;预防
1.大体积混凝土出现裂缝的原因
混凝土浇筑中的裂缝控制是一个普遍存在的难题,尤其对大体积混凝土结构,施工时应采取各种防范控制措施,保证混凝土的浇筑质量,防止出现裂缝。
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:
1.1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。
自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。
自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起的。
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,导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小而最终自身收缩。
水灰比对自身收缩影响较大,一般来说,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,自身收缩与干缩则几乎各占一半。
1.2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。
1.3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。
2.裂缝的防治措施
2.1设计措施
2.1.1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。
2.1.2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。
2.1.3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。
2.1.4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。
2.1.5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60天。
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。
2.2施工措施
2.2.1严格控制混凝土原材料质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1-1.5%以下)。
优选混凝土各种原材料。
在条件许可情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。
骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%-83%,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。
砂除满足骨料规范要求外,应适当放宽石粉或细粉含量,砂子中石粉比例一般在15%-18%之间为宜。
粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当,烧失量小,含硫量和含碱量低,需水量比小,均可掺用在混凝土中使用。
高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用,也是混凝土向高性能化发展不可或缺的重要组分。
2.2.2细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。
2.23严格控制混凝土入模温度。
大体积混凝土最好选在春秋季施工,以降低混凝土入仓温度。
如果确需在夏季施工,最好采取有效措施降低混凝土入仓温度。
浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。
混凝土拌制前应保证水泥库通风良好,并对碎石洒水降温,自来水预先放入地下蓄水池中降温。
2.2.4根据工程特点,充分利用混凝土后期强度,可以减少用水量,减少水化热和收缩。
2.2.5改进施工技术。
施工时加强插筋附近混凝土的振捣、抹压、养护。
由于钢筋是热的良导体,易产生大的温度梯度,这是容易产生裂缝的一个主要部位。
加强初凝前的抹压,以消除初期裂缝,并加强早期养护,提高混凝土抗拉强度。
2.2.6混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上,混凝土的现场试块强度不低于c5。
2.2.7采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。
2.2.8根据具体工程特点,采用uea补偿收缩混凝土技术。
2.2.9对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂。
通过试验掺入粉煤灰,掺量15%-50%
3.结语
虽然大体积混凝土裂缝产生的原因很多,但只要严格按规范规定施工,认真积极的探索裂缝产生的原因,及早采取相应的预防措施,
就能有效地控制大体积混凝土结构的裂缝。