大体积混凝土的施工温度与裂缝控制措施
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大体积混凝土施工中温度及收缩裂缝控制在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛,例如大型基础、桥梁墩台、高层楼房的地下室底板等。
然而,由于大体积混凝土体积大、水泥水化热释放集中、内部温升快等特点,在施工过程中如果控制不当,极易产生温度裂缝和收缩裂缝,这不仅会影响混凝土结构的外观质量,更会严重削弱其承载能力和耐久性。
因此,如何有效地控制大体积混凝土施工中的温度及收缩裂缝,成为了建筑工程领域中一个至关重要的课题。
一、大体积混凝土温度裂缝和收缩裂缝的成因(一)温度裂缝的成因大体积混凝土在浇筑后,水泥水化反应会释放出大量的热量,由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚,导致内部温度迅速升高。
而混凝土表面与外界环境接触,散热较快,形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。
由于混凝土在早期抗拉强度较低,当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
此外,混凝土在降温阶段也容易产生裂缝。
随着水泥水化反应的逐渐减弱,混凝土内部温度开始下降,由于混凝土的收缩受到基础或结构边界的约束,会产生收缩应力。
当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,也会导致裂缝的产生。
(二)收缩裂缝的成因混凝土的收缩主要包括塑性收缩、化学收缩、干燥收缩和自收缩等。
在大体积混凝土施工中,干燥收缩和自收缩是导致收缩裂缝的主要原因。
干燥收缩是由于混凝土表面水分蒸发过快,内部水分迁移速度跟不上表面水分蒸发速度,导致混凝土产生不均匀的收缩。
自收缩是指在水泥水化过程中,水泥浆体自身产生的体积收缩,这种收缩与外界湿度无关。
二、大体积混凝土温度及收缩裂缝的控制措施(一)优化混凝土配合比1、选用低水化热的水泥品种,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等,以减少水泥水化热的释放。
2、降低混凝土的水胶比,减少水泥用量,增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料的用量,以降低混凝土的绝热温升。
3、选用级配良好的粗、细骨料,控制骨料的含泥量,以提高混凝土的密实度和抗拉强度。
大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措
施
1. 温度裂缝的产生主要原因:
(1)混凝土的气孔结构比例失调;
(2)混凝土的大体积膨胀和/或缩水;
(3)当混凝土受压力或均衡变形时,可能会由于温度的变化而产生裂缝。
2. 控制措施:
(1)正确设计和生产混凝土,例如准确把控基础材料比例、添加抗裂剂等;
(2)充分准备基础,坚实牢固、有利于支撑;
(3)加强混凝土的抗冻能力,使其具有良好的抗冻抗滑性能;
(4)把控混凝土收缩和变化情况,并准确根据工程特性设计抗裂网;(5)运转中要避免重复变形损坏;
(6)正确施工,注重保温等方法,以减少早期收缩裂缝的发生。
风力发电项目大体积混凝土施工温度和裂缝控制措施摘要:现代化经济飞速发展,能源问题日益突出,迫切需要加大对可再生资源的开发利用。
风电是重要的可再生资源之一,对风能进行有效开发和利用,可以缓解当前人类面临的资源枯竭问题,促进人类社会的持续发展,因此风电工程建设项目数量越来越多。
大体积混凝土作为风力发电项目施工中比较常见的一种材料,施工中易出现裂缝病害,这就要求我们加强施工温度控制,规避裂缝问题,提高风力发电项目建设质量。
关键词:风力发电项目;大体积混凝土;施工温度;控制措施1配合比优化设计优化风电项目配合比设计,最大限度规避大体积混凝土施工裂缝的产生,具体需注意:(1)确定工程需求:首先要明确混凝土在风电项目中的具体用途和性能要求,例如承载能力、耐久性、流动性等。
这将有助于确定所需的混凝土配合比参数。
(2)材料选择:根据工程需求和可用材料,选择适当的水泥、骨料和掺合料。
考虑使用高性能掺合料,如矿渣粉、粉煤灰或硅灰等,以改善混凝土的强度、耐久性和流动性。
(3)水灰比确定:水灰比是混凝土配合比设计中重要的参数之一,根据所选水泥类型和强度要求,结合实验室试验或先前的经验数据,确定适宜的水灰比范围,较低的水灰比可以提高混凝土的强度,但可能影响其流动性。
(4)确定骨料比例:骨料的种类、粒径分布和比例对混凝土的性能有重要影响,通过工程要求和实验室试验,确定合适的骨料粗细比例,以满足混凝土的工作性能和抗裂能力[1]。
(5)掺合料控制:根据需要,确定适当的掺合料种类及用量,掺合料可以改善混凝土的流动性、耐久性和减少热应力等,根据实验室试验和材料供应商提供的数据,确定最佳掺合料配比。
(6)实验室试验和优化:进行混凝土配合比试验,包括强度试验、流动性试验、收缩试验等。
根据试验结果和经验,对配合比进行优化,调整水灰比、骨料比例和掺合料用量,以获得最佳性能。
综合应用上述措施,可以有效地控制风力发电项目中大体积混凝土的表面温度,减少热应力和裂缝的产生风险,并提高混凝土的质量和耐久性。
大体积混凝土温度裂缝控制措施
大体积混凝土温度裂缝控制措施主要包括以下几点:
1.合理选择原材料:选用低水化热的水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等,以降低混凝土浇筑温度。
同时,掺加粉煤灰或高效减水剂等外加剂,减少混凝土的用水量,改善混凝土的和易性和可泵性,降低水灰比。
2.优化配合比:通过优化配合比,降低混凝土的收缩,提高混凝土的抗裂性。
例如,采用级配良好的骨料,控制砂率,掺加适量的膨胀剂等。
3.控制混凝土浇筑温度:在高温季节,应采取措施降低混凝土的浇筑温度,如对骨料进行洒水降温,避免在高温时段进行浇筑等。
4.加强混凝土养护:在混凝土浇筑完成后,应及时进行养护,保持适宜的温度和湿度,防止出现温度梯度引起的裂缝。
可以采用覆盖保温材料、洒水、喷雾等方式进行养护。
5.适当增加构造钢筋:在容易出现温度裂缝的部位,适当增加构造钢筋的数量和直径,提高混凝土的抗裂性。
6.施加外力约束:在混凝土表面施加外力约束,如加装钢板约束带、预应力钢筋等,限制混凝土的变形,防止裂缝的产生。
7.加强温度监测:在施工过程中,应加强温度监测,及时掌握混凝土内部的温度变化情况,采取相应的措施进行控制和调整。
综上所述,大体积混凝土温度裂缝控制需要从多个方面入手,包括原材料选择、配合比优化、施工方法、养护方式、构造钢筋增加、外力约束和温度监测等方面。
在实际施工过程中,应根据具体情况采取相应的措施,确保大体积混凝土的施工质量符合要求。
大体积混凝土质量标准及质量保证措施(一)大体积混凝土裂缝产生原因及采取的措施1、大体积混凝土的结构特性1.1升温和降温阶段混凝土内部的应力变化混凝土浇筑后,水泥放出大量的水化热积聚在混凝土体内,由于体积大不易散热,混凝土体内的温度显著升高,而混凝土表面散热较快,引起混凝土内外温差,在升温阶段混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。
混凝土体内升温后,随着散热,体内温度逐渐下降而产生收缩;混凝土内部的拌和水的水化和蒸发,以及混凝土的胶质体的胶凝作用,又促使混凝土硬化时的收缩,这两种收缩的同时,由于受到自身结构和基底面的约束,产生收缩应力(拉应力),如超过此龄期混凝土的极限抗拉强度,即产生收缩裂缝。
1.2表面和收缩裂缝的内在联系收缩裂缝有时会贯穿全断面,是结构破坏裂缝。
表面裂缝虽不属于结构破坏裂缝,但可以削弱断面、产生应力集中的现象,有助于收缩裂缝的开展,也不容忽视。
1.3裂缝产生的规律1.3.1温差和收缩较大,越容易开裂,裂缝越宽、越密。
1.3.2温度变化和收缩的速度越快,越容易开裂。
1.3.3地基对结构的约束作用越大,越容易开裂。
1.3.4温度变化梯度越大,承受均匀温差收缩的厚度越小,越容易开裂。
2、大体积混凝土温度裂缝控制对策2.1降低温度应力为了降低混凝土的温度应力,要求严格控制其温度的变化。
从防止混凝土出现温度裂缝前采取措施。
2.2降低混凝土内部最高温升,减少总降温差。
2.3提高混凝土表面温度,降低混凝土内部温差,减少温度梯度。
2.4延缓混凝土的降温速率,充分发挥混凝土的徐变特征。
根据上述三要素,可以采取以下具体措施:3、大体积混凝土工程施工前,宜对施工阶段大体积混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算,并确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的温升峰值、里表温差及降温速率的控制指标,制定相应控技术措施。
4、混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。
大体积混凝土施工前,应做好各项施工前准备工作,查询天气预报,并于当地气象台、站联系,掌握近期气象情况,必要时应增添相应的技术措施。
防止大体积混凝土裂缝产生的措施
大体积混凝土在施工过程中容易出现裂缝,影响结构的强度和美观度。
以下措施可以有效防止大体积混凝土裂缝产生:
1. 控制水灰比:水灰比过高会使混凝土变得过于流动,难以凝固,容易出现裂缝。
控制水灰比可以使混凝土的强度和稳定性得到保证。
2. 增加混凝土中的骨料:适量增加混凝土中的骨料可以降低水
灰比,减少混凝土的收缩率和热胀冷缩率,从而减少裂缝的产生。
3. 控制施工温度:避免在高温或低温条件下施工可以减少混凝
土的收缩和膨胀,从而减少裂缝的产生。
4. 使用聚合物或纤维增强剂:加入聚合物或纤维增强剂可以提
高混凝土的韧性和抗裂性,减少裂缝的产生。
5. 控制混凝土的浇筑速度和浇筑方式:混凝土的浇筑速度过快
或浇筑方式不当容易造成混凝土内部应力不均,从而导致裂缝的产生。
通过上述措施,可以有效防止大体积混凝土裂缝的产生,保证建筑结构的稳定性和美观度。
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大体积混凝土温度裂缝产生机理和控制措施
大体积混凝土是一种基础建设和工程施工中常用的材料,但在制
作和使用过程中,容易出现温度裂缝现象。
温度裂缝的产生机理主要
是由于混凝土在固结过程中,受到内外部环境因素的影响而发生热胀
冷缩。
随着外界环境温度的变化,混凝土会发生体积变化,导致混凝
土内部产生应力,从而引起玻璃化面内的裂缝。
对于大体积混凝土,为了控制温度裂缝的产生,可以采取以下措施:
1.减缓混凝土固结速度
由于高温促进水泥水化反应,导致混凝土固结速度加快,从而产
生热胀冷缩及温度裂缝等问题。
因此,可以适当减缓混凝土固结速度,延长混凝土内部的温度改变的时间。
2. 控制混凝土内部温度
在混凝土固结的过程中,由于水泥水化反应放热,会导致混凝土
内部的温度升高,进而引起热胀冷缩。
因此,在混凝土固结时,应加
强对混凝土内部温度的监测和控制。
3. 使用防渗剂
在混凝土的制作过程中,添加适量的防渗剂,可以降低混凝土的
水泥含量,从而减缓水泥水化反应放热的速度,减轻热胀冷缩的程度。
4. 合理布置钢筋和预应力筋
通过合理布置钢筋和预应力筋,可以在混凝土受到应力时进行补偿。
有效地阻止混凝土的温度变化对混凝土产生的影响,从而减少了
温度裂缝的风险。
综上所述,大体积混凝土温度裂缝产生的机理主要是由于混凝土
在固结过程中发生的热胀冷缩,因此在混凝土制作和使用中,应采取
一定的控制措施。
适当减缓混凝土固结速度、控制混凝土内部温度、
使用防渗剂,以及合理布置钢筋和预应力筋,可以有效预防和控制温
度裂缝的产生。
2024年大体积商品混凝土裂纹的控制
1. 使用低收缩的混凝土:选择低收缩性能优良的混凝土材料,可以减少混凝土在硬化过程中的收缩,减少裂缝的产生。
2. 控制混凝土表面的蒸发速率:在混凝土浇筑后,要注意控制浇水或使用覆盖物来减少混凝土表面的蒸发速率,以防止裂纹的发生。
3. 控制温度变化:在混凝土浇筑后,要通过控制温度变化来减少混凝土的热应力,可以采取降低浇筑温度、使用降温剂等措施。
4. 使用添加剂:在混凝土配制中加入一些添加剂,如减水剂、增稠剂、增强剂等,可以改善混凝土的流动性、减少收缩等问题,从而降低裂纹的发生。
5. 控制施工过程:在混凝土浇筑过程中,要注意控制浇注速度、浇筑高度、振捣等施工参数,以确保混凝土的均匀性,减少裂纹的产生。
这些仅仅是一些一般性的建议,具体的控制裂纹的方法还需要根据具体的工程要求和现场条件进行综合考虑和控制。
建议您在实施前咨询专业的工程师或混凝土技术人员,以确保正确的建议和方法。
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大体积混凝土温度裂缝产生的原因控制措施一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因1、混凝土内部与外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部与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容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,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,则会在混凝土的表面产生裂缝。
2、大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。
同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化与蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。
这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施:1、严格控制混凝土原材料的的质量与技术标准,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)。
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,合理掺加塑化剂与减少剂。
3、采用综合措施,控制混凝土初始温度如在混凝土体内埋设冷却水管与风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护。
主要是针对后期而言,对早期因热原因引起的裂缝是无助的。
比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。
因为体内热量迟早是要散发掉的。
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。
大体积混凝土温度裂缝控制措施
大体积混凝土结构在施工过程中可能会出现温度裂缝,这是由于混凝土的收缩和温度
变化引起的。
为了控制温度裂缝的发生,需要采取以下措施:
1. 在混凝土浇筑前,对混凝土原材料进行充分的试验和检测,确保混凝土的材料配
比和质量符合要求。
在混凝土施工过程中,严格按照设计要求进行配比和加水操作。
2. 在混凝土浇筑前,对施工现场进行充分的准备工作。
确保施工现场的环境温度和
湿度符合混凝土施工的要求。
如果环境温度过高或者过低,都可能会导致混凝土在硬化过
程中出现收缩问题。
3. 在混凝土浇筑过程中,可以采取预防收缩的措施。
可以使用外加剂或者添加物,
通过控制混凝土的水灰比、延缓水化速度等方式来减小混凝土的收缩量。
4. 在混凝土浇筑后,需要采取及时的养护措施。
混凝土需要保持湿润的环境,以提
供良好的硬化条件。
可以使用喷水、覆盖湿布或者涂抹养护剂等方法来保持混凝土的湿
润。
5. 在施工现场,要对混凝土的温度进行监测。
可以使用温度计等设备来测量混凝土
的温度,及时发现温度异常情况,并采取相应的措施进行调整。
6. 在设计阶段,可以采取一些结构措施,如梳齿状裂缝控制带、膨胀节等,来减小
混凝土收缩引起的应力集中和裂缝的发生。
控制混凝土温度裂缝的发生需要综合考虑材料配比、施工环境、养护措施等多个因素。
通过合理的施工管理和技术措施,可以减小温度裂缝的发生,提高混凝土结构的质量和耐
久性。
大体积混凝土施工工艺及裂缝控制2008-7-18 14:32随着建筑施工技术飞速发展,现代建筑中经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,其主要特点是体积大,表面小,水泥水化热释放较集中,内部温升较快。
当混凝土内外温差较大时,会产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用,所以必须从根本上加以分析,来保证施工的质量。
大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝3种。
贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,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,其危害性较严重。
而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性。
表面裂缝一般危害性较小,但也影响外观质量。
出现裂缝并不是绝对地影响结构安全,它有一个最大允许值。
处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3毫米;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2毫米。
对于地下或半地下结构,混凝土的裂缝主要影响其防水性能。
一般当裂缝宽度在0.1~0.2毫米时,虽然早期有轻微渗水,但经过一段时间后,裂缝可以自愈。
如超过0.2~0.3毫米,则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。
所以,在地下工程中应尽量避免超过0.3毫米贯穿全断面的裂缝。
如出现这种裂缝,将大大影响结构的使用,必须进行化学灌浆加固处理。
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。
而产生裂缝的主要原因有水泥水化热、外界气温变化和混凝土的收缩等造成。
如何控制这几方面对结构耐久性的影响呢?一、大体积混凝土的配合比设计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、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。
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。
引言超长大体积混凝土在建筑工程中较为常见,但此类材料的抗拉水平较差,一旦材料受力不匀称,就会导致建筑出现不规则裂缝,降低整体构件的承载力及稳定性。
为了降低混凝土裂缝对材料、建筑本身性能的不利影响,施工人员需要结合已有的经验和资料进行总结,通过消除混凝土裂缝对整体工程的不利影响,尤其是要总结诱发裂缝的原因,并给予加强、预防控制,再根据现有的案例确定预防性管理体系,规避裂缝带来的安全隐患问题,这也能提高整体工程的经济效益。
1超长大体积混凝土开裂机理超长大体积混凝土开裂问题的主要诱发因素是混凝土自身性能及其他因素两方面。
具体来讲,超长大体积混凝土开裂机理如下。
(1)混凝土成型过程中受到外界温度的影响,致使材料的体出现一定变化。
未添加抗渗材料混凝土的抗渗水平相对较差,非常容易受到高渗透性、侵蚀性溶液的影响,降低混凝土的功能性。
(2)当混凝土内部的温度出现剧烈变化时,混凝土的体积势会发生一定变化。
例如,水泥搅拌过程中会出现水热反应,大量的水化热会导致混凝土内外温差过大,影响材料的影响。
温度变化幅度会随着混凝土浇筑作业开展出现一定变化,故需要施工人员加强对材料的养护作业。
(3)材料收缩问题会影响大体积混凝土的功能性,尤其是材料的收缩性能(干燥、自收缩、塑性、化学、温度、沉降)会直接影响混凝土的收缩成型。
因此,施工人员需要结合当地的生态环境及降水因素、温湿度等条件,在细致的观察实践中确定混凝土收缩、开裂问题的影响因素。
(4)混凝土徐变现象也是工程中比较容易出现的,特别是徐变过程具有两面性特点,其一是可以控制水化热产生的温度应力,其二是可以增加混凝土形变的幅度。
(5)实际工程中所使用的其他物料也会影响混凝土的功能性,如水泥的细化水平会影响材料的收缩水平,并且混凝土裂缝大小会随着水泥使用量的增加而不断增加。
另外,骨料(粗骨料、细骨料)的含砂量也与混凝土裂缝的出现有直接的关系。
相关研究显示,在实际工程中添加适当减水剂,可以促使混凝土水胶比增加,该过程可以避免混凝土的化学收缩问题,这也说明加入适量外加剂也可以全面提高混凝土的质量,但工程中也要注意结合施工现场环境进行针对性管理。
大体积混凝土温控措施一.混凝土裂缝情况由于混凝土的抗压强度远高于抗拉强度,在温度应力作用下不致破坏的混凝土,当受到温度拉应力作用时,常因抗拉强度不足而产生裂缝。
大体积混凝土温度裂缝有细微裂缝(表面裂缝)深层裂缝和贯穿裂缝。
其中,细微裂缝一般表面缝宽≤0.1~0.2mm,缝深h不大于30cm;表面裂缝一般表面缝宽≤0.2mm:深层裂缝一般表面缝宽0≤0.2-0.4mm,缝深h=1—5m,且小于1/3坝块宽度,贯穿裂缝指从基础向上开裂且平面贯通全仓。
大体积混凝土紧靠基础产生的贯穿裂缝,无论对坝的整体受力还是防渗效果的影响比之浅层表面裂缝的危害都大得多。
表面裂缝也可能成为深层裂缝的诱发因素,对坝的抗风化能力和耐久性有一定影响。
因此,对混凝土坝等大体积混凝土应做好温度控制措施。
二.混凝土温度控制措施1. 总体要求施工期应对混凝土原材料、混凝土生产过程、混凝士运输和浇筑过程及浇筑后的温度进行全过程控制。
对高坝宜采用具有信息自动采集、分析、预警、动态调整等功能的温度控制系统进行全过程控制。
混凝土温度控制应提出符合坝体分区容许最高问题及温度应力控制标准的混凝土温度控制措施,并提出出机口温度、浇筑温度、浇筑层厚度、间歇期、表面冷却、通水冷却和表面保护等主要温度控制指标。
气候温和地区适宜在气温较低月份浇筑基础混凝土,高温季节适宜利用早晚、夜间、气温低等时段浇筑混凝土。
常态混凝土浇筑应采取短间歇均匀上升、分层浇筑的方法。
基础约束区的浇筑层厚度厚度宜为1。
5--2。
0米,有初期通水冷却的浇筑层厚度可适当加厚:基础約束区以上浇筑层厚度可采用1.5——3.0米。
浇筑层间歇期适宜采用5~7d。
在基础约束区内应避免出现薄层长期停歇的浇筑块,适宜在下层混凝土最高温度出现后,开始浇筑上层混凝土。
碾压混凝土宜薄层浇筑连续上升。
2.原材料温度控制2.1水泥运至工地的入罐或人场温度不宜高于65度。
2.2应控制成品料仓内集料的温度和含水率,细集料表面含水率不宜超过6%。
大体积混凝土温度裂缝原因分析及控制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,由于其体积较大,水泥水化热释放集中,混凝土内部温度升高较快,与表面形成较大温差,容易产生温度裂缝。
这些裂缝不仅影响混凝土的外观质量,更严重的是会降低混凝土的结构性能和耐久性,给工程带来安全隐患。
因此,深入分析大体积混凝土温度裂缝的原因,并采取有效的控制措施,具有重要的现实意义。
一、大体积混凝土温度裂缝的原因(一)水泥水化热水泥在水化过程中会释放出大量的热量,对于大体积混凝土来说,由于其结构厚实,水泥水化热难以迅速散发,导致混凝土内部温度升高。
尤其是在浇筑后的最初几天,水泥水化热释放最为集中,内部温度可高达 50℃至 80℃,而混凝土表面散热较快,从而形成较大的内外温差。
当温差超过一定限度时,混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,一旦拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会产生温度裂缝。
(二)混凝土收缩混凝土在硬化过程中会发生体积收缩,主要包括化学收缩、干燥收缩和自收缩等。
大体积混凝土由于水泥用量较大,水灰比较小,其收缩变形相对较大。
而且,收缩变形在混凝土内部受到约束时,也会产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会导致裂缝的产生。
(三)外界气温变化大体积混凝土在施工过程中,外界气温的变化对其温度场分布有显著影响。
在混凝土浇筑初期,外界气温越高,混凝土的入模温度就越高,水泥水化热的释放速度也越快,从而导致混凝土内部温度升高。
而在混凝土养护期间,外界气温骤降会使混凝土表面温度迅速下降,而内部温度下降相对较慢,形成较大的内外温差,从而产生温度裂缝。
(四)约束条件大体积混凝土在浇筑过程中,由于基础、垫层或相邻结构的约束,使其在温度变化时不能自由伸缩。
当混凝土内部产生的温度应力超过其约束所能承受的极限时,就会产生裂缝。
约束越强,产生的温度裂缝就越严重。
(五)施工工艺施工工艺不当也是导致大体积混凝土产生温度裂缝的重要原因之一。
探讨大体积混凝土的施工温度与裂缝控制措施摘要:本文对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。
关键词:混凝土温度应力裂缝控制
1、前言
在大体积混凝土施工中,产生裂缝主要是的施工中温度应力及湿度这两方面的原因。
在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。
在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。
因此本文仅对大体积混凝土施工裂缝的成因和处理措施做一探讨。
2、实例
某大楼工程,为地下一层地上十六层框架结构,总建筑面积为28003.6m2。
地下室面积约为 7000m2,地下室底板混凝土施工属于大体积施工,施工时间是7月中旬,天气属于炎热天气,那么大的面积混凝土给施工单位带来了很大的难处。
施工单位积极组织施工方案,降温措施,防止高温带来裂缝问题等,都是施工单位面临的难题,以下便是在施工中的一点体会。
3、裂缝产生的原因
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。
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上的约束,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拉应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能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,也往往导致裂缝。
混凝土是一种
脆性材料,抗拉强度是抗压强度的 1 / 10 左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6 ~ 1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2 ~ 2.0)×104. 由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,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。
在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。
在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。
一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。
但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。
有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
3、温度应力的分析
3.1 根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:
(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30 天。
这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。
由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
(2)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,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。
温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。
3.2 根据温度应力引起的原因可分为两类:
(1)自生应力:边界上没有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的温度应力。
例如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。
(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。
如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。
在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。
混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的
影响,具体计算这里就不再细述。
4、温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
4.1 控制温度的措施
(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;
(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;
(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;
(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;
4.2 改善约束条件的措施
(1)合理地分缝分块;
(2)避免基础过大起伏;
(3)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;
4.3 此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别
注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
4.4 在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。
当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。
新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。
在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。
为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。
例如使用减水防裂剂,水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。
5、混凝土的早期养护
实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。
因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:
1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。
2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。
一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的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的裂缝的成因和计算方法有不同理论,但对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。