浅析大体积混凝土基础施工裂缝成因
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大体积混凝土产生裂缝的原因及防治措施范本 1:一、大体积混凝土产生裂缝的原因1. 强度不足1.1 原材料选择不当1.2 配合比设计不合理1.3 施工操作不规范2. 温度变化2.1 温度梯度过大2.2 不同部位温度差异2.3 混凝土硬化时温度升降3. 沉降和收缩3.1 混凝土在硬化过程中产生沉降3.2 混凝土在硬化过程中产生收缩4. 外力作用4.1 环境振动引起的外力作用4.2 地震引起的外力作用4.3 填料厚度不均匀引起的外力作用二、大体积混凝土裂缝的防治措施1. 强化混凝土强度1.1 优化原材料选择1.2 合理设计混凝土配合比1.3 强化施工操作规范2. 控制温度变化2.1 优化混凝土浇筑时机2.2 采取温度控制措施2.3 适当增加混凝土内部的温度伸缩缝3. 控制沉降和收缩3.1 合理控制混凝土拌合时间3.2 使用适当的膨胀剂减小混凝土收缩3.3 在混凝土浇筑后及时进行养护4. 增强抗外力作用能力4.1 设计合理的支撑结构4.2 采用减震措施4.3 增加填料的均匀性附件:本文档附带的相关材料包括混凝土配合比设计图、养护措施记录表等。
法律名词及注释:- 强度不足:指混凝土在施工过程中无法满足设计要求的承载能力。
- 温度梯度:指混凝土材料在温度变化过程中不同部位的温度差异。
- 拌合时间:指混凝土原材料在搅拌过程中所要求的时间长度。
范本 2:一、大体积混凝土产生裂缝的原因1. 配合比设计不合理1.1 水灰比过大或过小1.2 砂浆中使用不合适的粉状材料1.3 骨料选择不当2. 施工操作不规范2.1 混凝土浇筑过程中振捣不均匀2.2 抹光不及时和不充分2.3 围护措施不足导致混凝土受到外界影响3. 温度变化3.1 温度梯度过大引起的热胀冷缩3.2 硬化初期温度升降引起的体积变化3.3 施工环境温度变化导致温度应力集中4. 沉降和收缩4.1 混凝土硬化后由于水分散失引起的收缩4.2 基础沉降过大引起的变形和裂缝二、大体积混凝土裂缝的防治措施1. 合理配合比设计1.1 控制水灰比1.2 使用适宜的粉状材料1.3 选择适当的骨料2. 规范施工操作2.1 均匀振捣混凝土2.2 及时和充分抹光2.3 加强围护措施保护混凝土3. 控制温度变化3.1 缩短施工时间,减少温度梯度3.2 控制混凝土硬化初期温度升降3.3 采取保温措施避免温度应力集中4. 控制沉降和收缩4.1 控制混凝土水分散失速度4.2 增加基础的承载能力减小沉降4.3 适时进行补浇和养护附件:本文档附带的相关材料包括混凝土配合比设计图、养护措施记录表等。
大体积砼施工裂缝原因及其控制技术大体积混凝土施工裂缝是指在施工过程中或完成后,混凝土结构出现的裂缝。
主要原因有以下几点:1. 施工操作不当:混凝土施工中,如果操作不当,如振捣不均匀、工序之间的接缝处处理不当等,容易造成混凝土内部的应力集中,导致裂缝的产生。
2. 原材料问题:如果混凝土配比的水灰比过大或过小,或者混凝土中的骨料不合理,如过大或过小的骨料,可能会影响混凝土的强度和稳定性,导致裂缝的产生。
3. 温度应力:温度变化会引起混凝土的体积变化,如果没有进行合适的控制和处理,可能会导致温度应力集中,从而引起裂缝的产生。
4. 设计和施工缺陷:如果混凝土结构的设计和施工存在缺陷,如梁板连接部位没有设置伸缩缝、钢筋位置不准确等,都可能引起结构应力不均匀,从而导致裂缝的产生。
为了控制大体积混凝土施工裂缝,可以采取以下几项措施:1. 合理设计和施工:在设计和施工过程中,要根据具体情况合理安排工艺流程和施工顺序,避免应力集中和裂缝的产生。
2. 控制混凝土配合比和原材料:根据混凝土的工程要求,合理控制水灰比和骨料比例,选择合适的原材料,以提高混凝土的强度和稳定性。
3. 控制温度变化:在施工过程中,要根据气候条件和混凝土材料的特性,采取适当的保养措施,如覆盖保温、定期浇水等,以控制温度变化引起的裂缝。
4. 合理设置伸缩缝和控制钢筋位置:根据混凝土结构的设计要求,在建筑物的关键部位设置伸缩缝,以减小应力集中的程度。
并合理控制钢筋的位置,避免钢筋与混凝土之间产生不一致的收缩变形。
针对大体积混凝土施工裂缝的原因,通过合理设计和施工、控制混凝土配合比和原材料、控制温度变化以及设置伸缩缝和控制钢筋位置等措施,可以有效地控制和减少混凝土结构的裂缝。
大体积混凝土裂缝产生原因及措施分析随着大型基础工程和建筑的不断发展,大体积混凝土的使用也越来越广泛。
大体积混凝土常常会出现裂缝问题,给工程质量和使用寿命带来一定的影响。
本文将从裂缝产生的原因和相应措施两个方面对大体积混凝土裂缝进行分析。
1. 热裂缝:大体积混凝土在水泥水化反应过程中会释放大量的热量,而混凝土的散热速度较慢,导致温度差异,从而产生热裂缝。
温度的周期性变化也会引起热应力的积累,导致裂缝产生。
2. 干缩裂缝:大体积混凝土中的水分蒸发会引起干缩,而干缩的差异性也会导致混凝土产生干缩裂缝。
干缩裂缝通常会沿着混凝土中的骨料分布而产生。
3. 气孔裂缝:大体积混凝土中的气孔分布不均匀,容易形成气孔裂缝。
气孔裂缝主要是由于混凝土振捣不当、水灰比过大、骨料吸水不充分等因素造成的。
4. 应力裂缝:大体积混凝土在受到外界载荷作用时,容易产生应力集中的情况。
当混凝土的强度较低或设计不合理时,就容易产生应力裂缝。
5. 设计和施工不当:大体积混凝土的设计和施工过程中,如果结构设计不合理或施工操作不规范,也会导致裂缝的产生。
1. 控制混凝土的水灰比:合理控制混凝土的水灰比,可以减少混凝土的收缩,从而减少干缩裂缝的产生。
一般来说,水灰比越小,混凝土的收缩越小。
2. 控制混凝土硬化过程中的温度变化:可以通过降低混凝土温度或加速散热的方式控制混凝土的温度变化。
在浇筑大体积混凝土时,可以采用隔离层或者使用冷却剂来控制混凝土温度。
3. 控制混凝土的干缩:可以通过增加混凝土中的添加剂或通过预应力等措施来控制混凝土的干缩。
添加剂可以改变混凝土内部的晶体结构,减少干缩裂缝的产生。
4. 加强施工质量管理:在大体积混凝土的施工过程中,应加强质量管理,确保施工操作规范。
合理振捣混凝土、控制浇筑速度、加强骨料的吸水等,以减少气孔裂缝的产生。
5. 合理设计和加固结构:在大体积混凝土的设计中,应考虑结构的合理性和安全性,尽量减少应力集中的情况。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施大体积混凝土是指单次浇筑的混凝土量较大的情况下,常常会出现裂缝问题。
混凝土裂缝不仅影响了混凝土结构的美观性,更严重的是裂缝会降低混凝土结构的抗压强度、抗拉强度及密实性,从而影响建筑物的使用寿命。
对于大体积混凝土,我们必须深入了解裂缝产生的原因,并采取相应的控制措施,以确保混凝土结构的质量和安全。
下面将对大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施进行详细的介绍。
1. 温度变化引起的收缩裂缝大体积混凝土在浇筑后,由于水泥水化反应的释热以及外界温度的影响,会引起混凝土的收缩。
这种收缩裂缝通常表现为纵向裂缝,特别是在较大的混凝土体积中更为突出。
当混凝土减小的尺寸限制了其自由收缩时,就会出现裂缝。
2. 混凝土表面干燥引起的表面裂缝大体积混凝土在施工过程中,由于天气、温度等因素的影响,会导致混凝土表面过快地干燥,从而形成表面裂缝。
特别是在炎热干燥或风力较大的环境下,这种裂缝更加容易发生。
3. 基础承载力过大引起的裂缝在地基施工过程中,基础承载力过大也可能会导致大体积混凝土的裂缝。
当地基承载力不均匀时,会导致混凝土局部受力过大,从而引起裂缝的产生。
4. 施工操作不当引起的裂缝在施工过程中,如果操作不当,浇筑混凝土时的振捣不够、养护不到位、浇筑速度过快等因素都可能会引起大体积混凝土的裂缝。
二、大体积混凝土裂缝控制措施1. 采用合理的混凝土配合比和控制水灰比合理的混凝土配合比和控制水灰比是有效控制混凝土裂缝的基础。
通过调整水泥用量、矿渣掺量、砂石配合比等措施来降低混凝土的收缩变形,从而减少混凝土裂缝的产生。
2. 采用适当的掺合料适当的掺合料可以改善混凝土的工程性能,减少混凝土收缩变形,对掺合料的选择与使用将对混凝土裂缝的产生起到关键的作用。
3. 合理安排浇筑顺序大体积混凝土的浇筑顺序要合理,避免一次性浇筑过多的混凝土,避免混凝土内部受力不均匀从而产生裂缝。
4. 加强混凝土养护混凝土养护是保证混凝土强度和抗渗性的关键措施,养护期间要尽量保持混凝土湿润,防止混凝土表面过快干燥,从而减少混凝土的表面裂缝。
大体积混凝土裂缝产生原因及措施分析大体积混凝土是建筑工程中常见的一种材料,但在使用过程中会出现裂缝问题,这不仅影响了工程结构的美观性,更可能对工程的使用和安全产生不良影响。
对大体积混凝土裂缝产生原因及措施进行分析是非常重要的。
本文将从原因和措施两方面进行分析并探讨相关问题。
1. 施工技术问题在大体积混凝土的施工过程中,人为因素可能是导致裂缝产生的主要原因之一。
不恰当的浇筑工艺会产生内部应力过大,混凝土收缩不均匀,从而导致裂缝的出现。
2. 混凝土质量问题混凝土的质量问题也是裂缝产生的重要原因之一。
如果混凝土的配比不合理、材料质量不达标或者掺杂了大量的外来杂质,都会导致混凝土的质量下降,使其易产生裂缝。
3. 外部环境影响温度、湿度和风力等外部环境因素也会影响大体积混凝土的裂缝产生。
在高温季节,混凝土由于膨胀变形导致裂缝产生;在干燥季节,混凝土由于缺水过度收缩也会产生裂缝。
4. 基础土壤问题建筑物的基础承载层的土壤质量不良或者基础与土壤之间的相互作用不当都会导致混凝土结构产生裂缝。
1. 加强施工管理加强对混凝土施工过程的管理,确保施工操作规范、合理,严格按照施工工艺要求进行,并通过科学的浇筑工艺控制混凝土的收缩和内部应力。
2. 选择合适的混凝土配比在混凝土的配比中,应根据工程要求选用合适的原材料,合理控制水灰比和砂浆配合比,确保混凝土质量达标,减少裂缝产生的可能性。
3. 控制混凝土收缩通过添加混凝土膨胀剂或者使用外加剂来控制混凝土的收缩,减少混凝土收缩带来的内部应力,从而减少裂缝的产生。
4. 合理设置伸缩缝在混凝土结构中合理设置伸缩缝,使得混凝土结构在变形时可以有足够的伸展空间,避免因不同部分的变形而产生裂缝。
5. 加强基础处理对于基础土壤较差或者与基础之间接触不良的情况,需要通过改良土壤、加固基础或者采取其他有效措施来解决这些基础土壤问题,确保基础的牢固性,避免因基础问题导致的混凝土裂缝产生。
通过以上措施的采取,我们可以有效地防止大体积混凝土裂缝的产生,并保证工程结构的安全和美观。
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中的裂缝多为塑性变形引起的。
裂缝的产生主要有以下几个原因:1. 温度变化:大体积混凝土结构在温度变化作用下会发生热胀冷缩,导致混凝土体收缩或膨胀,从而产生应力。
当应力超过混凝土抗张强度时,裂缝就会产生。
2. 干缩:混凝土在养护过程中,由于水分蒸发的原因,会发生干缩现象。
干缩引起的内应力超过混凝土抗张强度时,就会产生裂缝。
3. 混凝土收缩:混凝土自身的收缩也是引起裂缝的一个重要原因。
混凝土在排水过程中会发生收缩,如果不适当控制,就会引起裂缝。
4. 荷载作用:大体积混凝土结构所受的荷载作用也会引起裂缝的产生。
当荷载作用下,超过混凝土的承载能力时,就会引起结构的变形,导致裂缝的产生。
1. 混凝土配比设计:在混凝土的配比设计中,应控制好水灰比、骨料粒度、水化热等参数,以减小混凝土的收缩和温度变化引起的裂缝。
2. 养护措施:在混凝土构件浇筑后,应及时进行养护,包括保湿,防止水分过早蒸发引起的干缩。
要注意施工中的温度控制,避免温度变化过大引起的热胀冷缩。
3. 结构设计和施工工艺:在大体积混凝土结构的设计和施工中,要合理安排构件的连续性,避免出现过多的接缝和拼接处,减小裂缝产生的可能性。
在施工过程中要注意控制荷载的作用,避免超载引起的裂缝。
4. 混凝土缝隙处理:对于已经出现的裂缝,应及时进行修补和处理,以避免裂缝的进一步扩展和深化。
可以采用填缝材料填充裂缝,或者进行加固处理,增强结构的承载能力。
控制大体积混凝土裂缝的产生是一个综合性的工作,需要在设计、施工和养护过程中都进行合理的控制和管理,以确保结构的安全和耐久性。
大体积混凝土裂缝有哪些成因原因1.温度变化:混凝土受到温度变化的影响,会发生热胀冷缩。
当混凝土受到高温热胀时,会产生内应力,超过混凝土的抗拉能力,导致裂缝的形成。
而当混凝土受到低温冷缩时,由于混凝土的收缩变形量大于骨料和水泥的收缩变形量,也会导致裂缝形成。
2.混凝土配合比不合理:当混凝土的配合比例不恰当时,会导致混凝土内部的应力失衡,产生裂缝。
例如,在混凝土配比中,水灰比过高会导致混凝土的收缩变形较大,易发生开裂;而水灰比过低会导致混凝土过于干硬,容易开裂。
3.施工过程中的温度应力:混凝土在浇筑和养护期间,由于温度的不均一性,会导致混凝土表面和内部形成温度差异,产生温度应力。
过大的温度应力会导致混凝土的开裂。
4.不均匀沉降:建筑物构筑物在使用过程中,可能由于地基不均匀沉降,导致产生变形,使混凝土发生拉伸裂缝。
5.负荷变化:建筑物在使用阶段,如承受较大的荷载变化时,也容易引起混凝土的裂缝。
例如,大型机械设备的移动或震动,会对混凝土结构施加额外的压力,从而导致裂缝。
6.预应力混凝土的锚固问题:预应力混凝土中的钢束如锚固不牢固,或者对锚固长度的控制不当,可能会产生裂缝。
7.震动和振动:在混凝土浇筑和压实过程中,使用过于强烈的震动和振动,也容易导致混凝土出现不均匀沉降和裂缝。
8.设计不当:如果混凝土结构的设计不合理,例如梁柱的截面尺寸、钢筋的布置等有缺陷,会导致混凝土发生应力集中,进而产生裂缝。
9.混凝土固化过程中的干缩:混凝土在固化过程中会发生干缩,干缩会导致混凝土内部产生张拉应力,若混凝土不能承受此应力,在一定条件下就会出现裂缝。
总之,大体积混凝土裂缝的成因多种多样,通常是由于温度变化、配合比不合理、施工过程中的温度应力、不均匀沉降、负荷变化、预应力锚固问题、震动振动、设计不当等因素的综合作用所引起的。
为了防止和控制大体积混凝土裂缝的发生,需要在设计、施工和养护等环节上进行综合考虑和采取相应的措施。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施分析大体积混凝土裂缝的产生原因有很多,主要包括以下几个方面:
1. 施工阶段原因:在混凝土浇筑时,由于施工操作不当,如振捣不充分、混凝土浇筑速度过快等,会导致混凝土内部空隙较大,从而易于产生裂缝。
2. 温度变化原因:由于混凝土受到环境温度的变化影响,会引起混凝土体积的膨胀或收缩,从而产生裂缝。
3. 湿度变化原因:混凝土具有一定的吸湿性,当混凝土表面的湿度与内部的湿度不一致时,会发生体积变化,导致裂缝的产生。
4. 负荷变化原因:混凝土结构承受外部负荷时,由于负荷的大小和分布方式不同,会引起混凝土体内产生应力,进而导致裂缝的发生。
为了控制大体积混凝土裂缝,可以采取以下一些措施:
1. 合理设计:在混凝土结构的设计过程中,可以通过合理选择结构形式和尺寸,预留伸缩缝和接缝等措施,来减少混凝土裂缝的产生。
2. 施工操作控制:在混凝土浇筑过程中,要严格控制浇筑速度、振捣方式和振捣时间等,确保混凝土的充实性和均匀性,从而减少裂缝的产生。
3. 控制温度变化:可以在混凝土浇筑后覆盖保护层,防止混凝土过快干燥,从而减少温度变化引起的裂缝。
5. 加固措施:对于已经出现裂缝的混凝土结构,可以采取加固措施,如增加钢筋配筋、喷涂保护层等,来修复和增强结构的承载能力。
混凝土裂缝是由多种因素综合作用所引起的。
通过合理的设计和施工操作,以及采取适当的控制措施,可以降低大体积混凝土裂缝的发生概率,保证结构的稳定性和耐久性。
简述大体积混凝土结构产生裂缝的主要原因及浇筑方案摘要:一、大体积混凝土结构裂缝产生的主要原因1.温度变化2.收缩变形3.应力集中4.施工不当二、浇筑方案1.选择合适的浇筑时间2.合理设计混凝土配合比3.浇筑过程中的温度控制4.施工后的养护措施正文:在大体积混凝土结构的建设过程中,裂缝问题是工程师们最为关注的问题之一。
裂缝的出现不仅影响结构的美观,更重要的是可能导致结构性能的下降,甚至引发安全隐患。
本文将对大体积混凝土结构裂缝产生的主要原因进行分析,并提出相应的浇筑方案,以期为混凝土结构施工提供参考。
一、大体积混凝土结构裂缝产生的主要原因1.温度变化:混凝土在浇筑、硬化、养护过程中,由于温度变化引起的膨胀和收缩,可能导致结构内部产生应力集中,从而引发裂缝。
2.收缩变形:混凝土在硬化过程中,水分蒸发导致体积收缩,若收缩变形受到约束,将产生裂缝。
3.应力集中:混凝土结构在承受荷载过程中,可能由于局部构造原因,如钢筋配置不均、转角处过度圆滑等,导致应力集中,从而引发裂缝。
4.施工不当:混凝土浇筑、养护过程中,施工措施不当也可能导致裂缝产生,如浇筑速度过快、养护不到位等。
二、浇筑方案1.选择合适的浇筑时间:避免在高温、干燥、大风等恶劣天气条件下进行混凝土浇筑,以减小温度变化和收缩变形对结构的影响。
2.合理设计混凝土配合比:根据工程特点和环境条件,优化混凝土配合比,确保混凝土的抗裂性能。
3.浇筑过程中的温度控制:采用预冷措施,如降低混凝土入模温度、使用冷却水等,以降低混凝土温度应力。
4.施工后的养护措施:及时对混凝土结构进行养护,确保混凝土充分湿润,以减小收缩裂缝的产生。
综上所述,要预防大体积混凝土结构的裂缝问题,需从多方面入手。
通过合理选择浇筑时间、设计混凝土配合比、控制浇筑过程中的温度以及加强施工后的养护措施,可以降低裂缝产生的风险。
大体积混凝土裂缝成因与控制措施以下是大体积混凝土裂缝的主要成因以及相应的控制措施:
裂缝成因:
1. 温度应力:大体积混凝土浇筑后,水泥水化反应会产生大量热量,形成显著的内部温升,导致混凝土体积膨胀,冷却时又收缩,这种不均匀的温度变化易产生较大的温度应力,进而形成裂缝。
控制措施:
- 使用低热水泥或掺合料降低水化热。
- 分层分块浇筑,并设置合理的温度控制缝和收缩缝。
- 采用内部冷却水管系统进行循环降温。
- 加强养护,尤其是初期保湿保温。
2. 收缩:包括塑性收缩、自干燥收缩等,混凝土水分蒸发过快或丧失过早会导致体积收缩。
控制措施:
- 控制混凝土配合比,保证适宜的用水量和减水剂用量。
- 加强养护,确保混凝土在硬化过程中的水分充足。
- 施工时避免表面积过大暴露在空气中,可采用覆盖、喷雾等方式保持湿度。
3. 荷载作用:长期受力状态下,特别是在早期强度还未充分发展时承受过大的外部荷载也会导致裂缝。
控制措施:
- 合理安排施工程序,确保混凝土达到足够强度后再加载。
- 结构设计时考虑预应力技术,以抵消部分收缩应力和荷载应力。
4. 施工工艺与质量控制:模板拆除不当、振捣不密实、约束条件不合理等因素也可能造成裂缝。
控制措施:
- 严格遵守施工规程,合理选择模板材料并掌握拆模时机。
- 确保混凝土振捣密实,消除内部气泡和孔隙。
- 对混凝土进行全过程的质量监控,包括原材料检验、拌合物性能检测等。
通过上述综合措施,可以有效地减少大体积混凝土结构中裂缝的发生,从而保障工程质量与使用寿命。
浅析大体积混凝土基础施工裂缝成因
摘要:在工程施工中大体积混凝土裂缝是经常发生,为了保证施工质量,必须加强对大体积混凝土裂缝成因和补救措施的控制。
本文就大体积混凝土施工裂缝成因进行了系统的分析,并提出了大体积混凝土施工的断裂缝补救措施,在工程施工中应该做好施工原材料的控制,配比合理的混凝土,规范的施工方案等措施是减少大体积混凝土裂缝的技术保证和施工基础。
关键词:大体积混凝土;基础施工;裂缝成因;对策
引言
近年来,我国经济高速发展,基础设施建设大规模开展,很多大型水坝、特大型桥梁工程等日益增多,大体积混凝土应用越来越广。
在应用大体积混凝土的工程中,经常会出现很多裂缝,这对建筑物结构的整体性、安全性及耐久性会产生很大的影响。
因此,减少大体积混凝土裂缝是大型工程建设中至关重要的一环。
一、我国大体积混凝土的相关概述
我国GB50496-2009大体积混凝土施工规范中对大体积混凝土定义为:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体积混凝土,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。
在美国,将大体积混凝土定义为:在任何就地浇筑的大体积混凝土结构中,其尺寸大小及采取措施有效解决由于水化热问题导致的体积变形,以最大限度来减少开裂现象。
在日本,将大体积混凝土定义为:混凝土结构断面的最小尺寸必须在80cm以上,且由于水化热问题引起的混凝土内部最高温度与外界温差预计会超过25℃。
研究表明,大体积混凝土裂缝的产生主要是由于结构变形化导致的,包括温度、收缩、不均匀沉降等多种影响因素。
在混凝土结构中,当体积变形受到约束产生的应力超过其当时的抗拉强度时(见图1),就引起裂缝。
图(1)混凝土温度应力分布
在大体积混凝土裂缝中,按照深度的不同,可分为贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝三种(见图2)。
在混凝土结构中,表面裂缝在受到载荷等因素影响下,发展成为深层裂缝,再形成贯穿裂缝。
在这三种裂缝中,贯穿裂缝的危害性最严重,它切断了结构断面,破坏结构的整体性和稳定性的可能性极大。
部分深层裂缝切断了混凝土结构的断面,危害性次之。
表面裂缝是混凝土结构中最常见的,一般危害性较小。
在混凝土结构中,出现裂缝并不是绝对的会影响结构安全。
混凝土结构在建设和使用过程中,出现了不同程度的裂缝,这是一个普遍现象。
在大面积混凝土结构中,无害裂缝只要稍加处理,结构仍可正常使用。
有害裂缝,特别是贯穿全断面的结构性裂缝,会给结构带来质量隐患,一定要加以控制,否则,将影响工程建设的质量和使用寿命。
在现代建筑施工中,大体积混凝土经常涉足。
在基础工程中,如混凝土底板、深梁、厚大的桩基承台等;还有在上部结构中,如巨型柱、高层建筑的转换梁或板、防辐射结构等。
图(2)混凝土裂缝类型
二、大体积混凝土裂缝成因的分析
1、水泥水化热导致温度差的影响
水泥水化热形成的温度差,多发生在混凝土升温阶段,主要是混凝土浇筑初期。
混凝土浇筑后,水泥水化热反应会在混凝土内部产生大量的热,无法及时散发出去,以至于越积越高,使得混凝土内部温度迅速升高。
在混凝土结构外露表面,其热量容易散发。
这样,就在混凝土内外部形成温度差(见图3)。
同时,施工时遇到外界气温下降较大时,也会使得内外温差增大。
在混凝土结构中,温度差形成温度应力,温差越大,应力越大。
当温度应力超过混凝土当时的抗拉强度时,会产生表面裂缝。
2、约束条件的影响
由于约束条件导致的贯穿裂缝多发生在混凝土降温阶段。
在混凝土浇筑初期,水化热现象会使得混凝土内部温度升高,产生的变形由于受到模板等约束的影响,就会产生约束应力。
混凝土浇筑完成后,温度继续上升,使得混凝土产生膨胀变形,受到的约束会使混凝土内部产生压应力。
当混凝土浇筑一段时间后,内部温度下降,在混凝土内部又会产生拉应力。
当产生的各种应力超过混凝土当时的抗拉强度时,便会产生裂缝。
3、混凝土收缩变形的影响
研究表明,混凝土结构中80%左右的水分是要蒸发的。
当混凝土中的水分蒸发时,混凝土体积就会收缩。
同时,混凝土结构中的水泥量,混合料配合比,掺加的外加剂,采用的施工工艺,后期的养护等都会对混凝土的收缩产生影响。
混凝土收缩产生收缩应力,当收缩应力超过混凝土当时的抗拉强度时,就会形成收缩裂缝。
4、其他因素
混凝土混合料中,水泥不合格或骨料的含泥量过多时,也会在混凝土表面产生龟裂。
施工中,混凝土坍落度和掺加的外加剂不同及混凝土密实度的不同,也可能使得混凝土内部形成局部应力集中,产生裂缝。
可以看出,大体积混凝土结构裂缝的产生,受到施工温度,原材料质量,配合比设计,约束程度、养护条件等多种因素的影响。
三、解决大体积混凝土施工裂缝的对策
只有对裂缝产生原因进行全面系统的分析与总结才能抓住关键,对其裂缝做到及时预防和处治,为大体积混凝土浇筑工程施工质量提供可靠的保证基础和依据。
1、大体积混凝土施工方面采取的裂缝控制措施
控制混合料出机温度和浇筑温度。
这是进行裂缝控制的一个重要措施。
在施工中,石子及水的温度对混合料出机温度影响最大,可采用加冰拌和来降低混合料出机温度。
在施工现场,可采用对砂石料遮阳覆盖等措施。
采用管道输送时,可采用对草袋包裹的管道洒水降温等措施;在混凝土内部预埋冷却水管,通以循环水控制混凝土内部最高温升;改善混凝土施工工艺和进行施工质量控制。
在施工中,推广施工新技术,提高混凝土抗压强度等措施。
施工中的二次振捣工艺利于增加混凝土结构的密实度,最高可提高混凝土抗压强度约20%;二次投料砂浆裹石或净浆裹石工艺对防止水分集中,控制水膜在石子表面的形成十分有利,提高抗压强度约10%。
2、对大体积混凝土水泥的品种及用量选择
大体积混凝土浇筑中水泥释放温度的速度快慢取决于水泥中矿物成分组成和比例,水泥中铝酸三钙矿物是造成混凝土发热速率快和发热量最大成因,水泥中的其它成分还有硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙也会造成混凝土发热。
在混凝土的浇筑过程中水泥的颗粒越细造成发热速率也会越快,但是对混凝土的发热总量不会又任何影响。
3、大体积混凝土裂缝成因中温度的控制
大体积混凝土浇筑施工中减少混凝土中的水泥的使用量,可以改善骨料级配比,优化浇筑混凝土配比可以在大体积浇筑混凝土中掺入粉煤灰,但要注意粉煤灰量的使用,可以增加浇筑混凝土的密实度帮助提高混凝土的抗渗能力,改善大体积浇筑混凝土断裂缝成因,降低大体积混凝土的最终收缩值。
在大体积混凝土浇筑施工中利用粉煤灰作混凝土的掺合料,可以大大降低大体积混凝土的水泥水化热引起的浇筑混凝土内部温度上升,从一定程度上提高了浇筑混凝土的后期强度及其抗裂极限能力。
此外,还需加强对其温度的检测,在大体积混凝土施工以及养护时,对混凝土结构的内部温度、表面温度进行监测,根据监测结果及时调整养护策略,确保温控指标。
一般是在混凝土内部测温点上埋设测温片或采用埋设钢管的简易测温方法。
4、大体积混凝土施工裂缝成因中对贯穿性裂缝的预防
在大体积混凝土浇筑施工中,贯穿裂缝是最常见的一种裂缝,贯穿裂缝是由大体积混凝土表面裂缝逐渐发展为深层裂缝的一种间接性裂缝,情况严重的会最终形成大体积混凝土贯穿性裂缝,在形成的过程中切断了大体积混凝土结构的断
面,贯穿性裂缝可能会破坏整个浇筑结构的整体性和稳定性,其对整个工程结构造成的危害非常严重,一旦出现贯穿裂缝,要想恢复大体积混凝土结构的整体性就相当困难,所以在大体积混凝土浇筑过程中应时刻注意防止贯穿裂缝的发生。
5、大体积混凝土养护的措施
大体积混凝土后期养护是进行裂缝控制的重要环节。
大体积混凝土养护的主要内容是防止混凝土表面快速失水,对大体积混凝土养护还可以补充由于混凝土早期水化失去的水分,对水泥水化的进行的混凝土路面、桥面或地面施工是非常有利的。
在大体积混凝土浇筑中塑性收缩裂缝是长期困扰的工程施工的问题,以往混凝土的泌水量很大需要采取二次收缩后才开始养护,为了防止塑性收缩裂缝现在基本使用的都是没有泌水的混凝土浇筑。
在施工过程中,覆盖养护是最常用的保温保湿养护方法,一般采用薄膜覆盖,或者草袋、麦杆、烂草席、麻袋片、编织布等浇水养护等,一般不少于15天。
在长期的施工中人们也一直在摸索如何更早地开始大体积混凝土养护工作,以保障工程的质量和安全性。
结束语
在大体积混凝土裂缝控制上,只要做好混凝土配合比设计,严格施工并做好质量控制,重视混凝土养护,同步监测并控制好混凝土温度,以避免混凝土有害裂缝的产生,从而确保混凝土结构的整体性、耐久性和安全性。
参考文献
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