大体积混凝土温度裂缝产生的原因及
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大体积混凝土工程温度裂缝产生原因及预防措施摘要:大体积混凝土在硬化过程中引起的温差,产生温度应力而造成混凝土产生裂缝的问题时有发生。
本文结合工程实例分析大体积混凝土结构温度裂缝产生的原因并提出温度裂缝的预防措施。
关键字:大体积混凝土温度裂缝产生原因预防措施中图分类号:tv544+.91文献标识码: a 文章编号:大体积混凝土结构裂缝一般在混凝土浇筑完毕的短时间内形成,由于此阶段设计荷载尚未作用于结构上,因此由外荷载引起裂缝的可能性很小。
混凝土中水泥的水化作用是放热反应,大体积混凝土又具有一定的保温性能,因此其内部温度较其表层的温度要大得多,,混凝土各部位的温度变形及内部产生的温度应力相当也比较复杂。
当产生的温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,混凝土就会出现裂缝。
结合以下案例,本文将分析大体积混凝土温度裂缝产生具体原因并提出一些温度裂缝的预防措施。
一、案例工程概况:某工程有两块厚2.5m、平面尺寸分别为27.2m*34.5m和29.2m*34.5的板,两块厚2m、平面尺寸分别为30m*10m和20m*10m 的板。
设计中规定吧上述大块板分成小块,间歇施工。
其中2.5m厚板每大块分成6小块,2m厚板分成10m*10m小块。
混凝土所用材料为:400号抗硫酸盐水泥,中砂,花岗岩碎石,其最大粒径100mm,人工级配5-20mm、20-50mm、50-100mm共三级。
混凝土标号:2.5m厚板为c15,抗渗等级为p4,抗冻等级为f150,;2.0m厚板为c20、p6、f300。
混凝土中掺入0.006%-0.01%的松香热聚物加气剂,含气量控制在3%-5%。
配筋情况:在距离板的上下表面50mm处配置直径为28-36mm的螺纹钢筋网,网格间距300mm*300mm。
大块板分为小块板时,其临时施工缝用键槽形施工缝,缝面用人工凿毛,并设插筋φ16@500。
块体内配置的螺纹钢筋网在接缝处拉通。
为了进行温度观测,在这些板中埋设了28个电阻温度计和87个测温管,进行了4个多月的温度观测。
风力发电机基础大体积混凝土裂缝产生的原因及预防控制措施摘要:针对近年来风力发电的快速发展,风力发电单机容量不断增大,其基础混凝土结构也随之增大,即变成了大体积混凝土,由于受现场施工条件的制约,混凝土的保温抗裂必需采取相应措施,以确保风机基础的结构稳定和使用寿命。
因此对风机基础混凝土施工中产生裂缝的原因进行分析,通过对施工配合比的优化、原材料进行优选、新材料的使用及施工工艺的改进并采取了相应的预防控制措施,对减少和避免风机基础大体积混凝土裂缝的产生有一定的参考意义。
关键词:大体积混凝土裂缝产生原因预控措施1概述水泥水热化是大体积混凝土中主要的升温因素。
大体积混凝土浇筑后温度迅速上升,是由于混凝土在硬化过程中水泥水化作用在最初几天产生大量的水化热。
混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的3~5天,水化热升温高达30~50℃。
由于混凝土导热不良形成热量的累积从而引起混凝土温度升高和体积膨胀。
大体积混凝土中心的水化热升温随墙(或板)厚增加而增加,在升温时混凝土强度比较低,部分弹性模量很小,因而升温时墙(或板)内累积的压应力数值不大。
降温时其降温收缩与干燥收缩叠加在一起时,弹性模量很大,施工期间混凝土的最高温度冷却到稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。
这种收缩引起的拉应力,往往导致处于约束条件下的混凝土产生裂缝,起初的细微裂缝会引起应力集中,裂缝可逐渐加宽加长,最终破坏混凝土的结构稳定和使用寿命。
因此,如果不采取适当方法控制绝热温升和表里温差,不加强保温措施以减少内外温差或不改善约束条件以减少温度应力,势必导致结构出现温度裂缝,严重时可形成贯穿性裂缝。
2 风机基础大体积混凝土产生裂缝的原因2.1配合比不合理引起混凝土产生裂缝的原因(1)用水量过大。
混凝土拌和物用水量过大或施工时采用较大的坍落度,浇筑后混凝土硬化前易沉降与泌水,拌和物中骨料下沉并在粗骨料下方形成水囊,混凝土硬化后抗弯、压、拉强度明显下降,尤其是在浇筑大流动性的高强度钢筋混凝土时此现象更加突出。
大体积混凝土施工冷凝管降温方案在建筑工程中,大体积混凝土的施工是一个具有挑战性的任务,其中温度控制是确保混凝土质量和结构安全的关键因素。
由于大体积混凝土在浇筑和硬化过程中会产生大量的水化热,如果不能有效地控制温度,可能会导致混凝土出现裂缝,从而影响结构的耐久性和承载能力。
冷凝管降温作为一种有效的温度控制方法,在大体积混凝土施工中得到了广泛的应用。
一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因大体积混凝土在浇筑后,水泥的水化反应会释放出大量的热量,使得混凝土内部温度迅速升高。
由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚,而表面散热较快,导致混凝土内部与表面之间形成较大的温度梯度。
当温度梯度超过一定限度时,混凝土内部产生的压应力和表面产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会产生温度裂缝。
二、冷凝管降温的原理冷凝管降温的原理是通过在混凝土内部埋设冷却水管,通入循环冷却水,带走混凝土内部的热量,从而降低混凝土的内部温度。
冷却水管通常采用钢管或塑料管,按照一定的间距和布置方式埋设在混凝土中。
冷却水在管内循环流动,与混凝土内部的热量进行热交换,将热量带走,从而达到降温的目的。
三、冷凝管降温方案的设计1、冷却水管的选择冷却水管一般选用直径为 25mm 50mm 的钢管或塑料管,其材质应具有良好的导热性能和耐腐蚀性能。
钢管的强度较高,但容易生锈;塑料管的耐腐蚀性能较好,但强度较低。
在实际工程中,应根据具体情况选择合适的冷却水管。
2、冷却水管的布置冷却水管的布置应根据混凝土的尺寸、形状和温度分布情况进行设计。
一般来说,冷却水管应分层布置,水平间距和垂直间距宜为 1m2m。
在混凝土的边缘和转角处,应适当加密冷却水管的布置。
冷却水管的布置形式可以采用直线型、折线型或螺旋型等,以确保混凝土内部温度分布均匀。
3、冷却水的流量和流速冷却水的流量和流速应根据混凝土的浇筑体积、水化热释放速率和温度控制要求进行计算确定。
一般来说,冷却水的流量宜为 15L/min30L/min,流速宜为 06m/s 15m/s。
大体积混凝土裂缝产生的原因及控制措施摘要:大体积混凝土具有、结构厚实、承载力高等显著优势,在高层建筑底板、大型设备基础、水利大坝等中广泛使用,可裂缝问题成为其致命缺陷。
为了有效控制大体积混凝土裂缝问题,本文扼要论述了大体积混凝土出现裂缝问题的主要原因,并从原材料、设计、施工及温度控制角度初步分析了控制措施,全面提升大体积混凝土的施工质量。
论文代写关键词:大体积混凝土;裂缝;原因;控制措施近年来,大体积混凝土广泛应用于施工项目,有效提升了建筑结构的稳定性和承载力。
可是,由于该种混凝土体积大、内部温升比较快,致使水泥水化热现象极为明显,且散热比较慢,导致大体积混凝土内外产生一定温差而引发裂缝问题,成为其进一步应用与推广的关键障碍。
因此,大体积混凝土应用中必须采取有效措施控制裂缝问题,确保工程项目的施工质量,进而不断完善与发展大体积混凝土施工技术。
一、大体积混凝土裂缝产生的主要原因(一)温度应力水泥水化热过程中会释放一定热量,在一般混凝土结构中热量释放较快,可大体积混凝土由于水泥用量大、表面系数比较小,水化热过程中释放的大量热量不易扩散,迫使混凝土结构内部温度骤升,以致于与外部环境形成了一定温差。
在温差作用下,引发混凝土结构产生不规则伸缩,伸缩到极限时便在结构内部产生应力,迫使混凝土表面出现裂缝。
另外,混凝土浇筑温度也是引起温差应力的重要因素。
混凝土浇筑温度随着外界温度变化而变化,因而,外界温度变化会严重影响混凝土浇筑温度。
浇筑过程中,如果外界环境温度骤降就会降低浇筑温度,必将导致混凝土内外环境产生严重温差,并产生温度应力。
通常情况下,浇筑后3天混凝土可能出现裂缝现象。
代写论文除了以上两种因素外,混凝土拆模前后的温度变化也是温度裂缝的一种具体表现。
拆模前后,混凝土表面温度将出现明显变化,并在拆模后突然下降,导致裂缝问题出现。
(二)收缩因素混凝土浇筑后,在其逐渐散热和硬化过程中自身体积开始收缩,大体积混凝土尤为明显。
大体积混凝土施工方法及裂缝处理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,由于其体积大、水泥水化热高、结构厚实等特点,施工过程中容易出现裂缝等质量问题。
因此,掌握科学合理的施工方法以及有效的裂缝处理控制措施至关重要。
一、大体积混凝土施工方法(一)材料选择1、水泥:应选用水化热较低的水泥品种,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等,以减少水泥水化热的产生。
2、骨料:粗骨料应选用粒径较大、级配良好的石子,细骨料宜选用中粗砂,以减少水泥用量和混凝土的收缩。
3、掺和料:适量掺入粉煤灰、矿渣粉等掺和料,可以降低水泥用量,改善混凝土的和易性和耐久性。
4、外加剂:根据混凝土的性能要求,可掺入缓凝剂、减水剂等外加剂,以延长混凝土的凝结时间,减少坍落度损失。
(二)配合比设计1、应根据工程的实际情况和设计要求,通过试验确定合理的配合比。
在满足混凝土强度、耐久性等要求的前提下,尽量减少水泥用量,降低水胶比。
2、控制混凝土的坍落度,一般不宜过大,以 120mm 160mm 为宜,以减少混凝土的收缩。
(三)混凝土的搅拌与运输1、混凝土搅拌应均匀,严格按照配合比投料,控制搅拌时间。
2、运输过程中应保持混凝土的均匀性,避免产生离析、分层等现象。
根据运输距离和时间,合理选择运输工具,并采取保温、防晒等措施。
(四)混凝土的浇筑1、浇筑方案的选择:根据混凝土的工程量、结构特点和现场条件,可选择分层浇筑、分段浇筑或斜面分层浇筑等方案。
分层浇筑时,每层厚度不宜超过 500mm,相邻两层浇筑的间隔时间应控制在初凝时间以内。
2、浇筑顺序:应从低处向高处进行,先浇筑梁,再浇筑板。
对于有预留孔洞、预埋件和钢筋密集的部位,应事先制定浇筑方案,确保混凝土的密实性。
3、振捣:采用插入式振捣器振捣,振捣时应快插慢拔,插点均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到振捣密实。
振捣时间以混凝土表面不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。
大体积混凝土裂缝成因及控制概述:大体积混凝土开裂的问题是建筑施工中一个普遍性的技术问题。
裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时可能会危害到建筑物的安全使用。
本文从分析大体积混凝土裂缝成因开始,然后提出相应控制措施。
1.大体积混凝定义混凝土结构物实体最小尺寸不小于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。
1.大体积混凝土的裂缝及种类按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。
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,危害性严重;而深层裂缝部分也切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝危害性较小;按结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等;按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝;按其尺寸大小分为微观裂缝和宏观裂缝两类,微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的,一般存在于混凝土结构内部,尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm;宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝,裂缝宽度通常情况下大于0.5mm,可存在于混凝土内部,也可存在于混凝土表面。
按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝。
3.大体积混凝土裂缝成因3.1塑性收缩裂缝塑性收缩是混凝土在浇筑结束后尚在塑性状态发生的收缩,大多出现在混凝土浇筑初期,收缩裂缝形成过程与混凝土的表面泌水有关。
混凝土在凝结过程中水分向外蒸发时会引起局部应力,因此当蒸发速率大于泌水速率时会发生局部塑性收缩开裂。
塑性收缩裂缝多呈中间宽、两端细,且长短不一,互不连贯状态。
常发生在混凝土表面积较大的面上。
从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状,深度通常不会太深。
大体积混凝土裂缝的类型在建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛,然而其裂缝问题却一直是困扰工程界的难题之一。
大体积混凝土裂缝的出现不仅会影响结构的外观,还可能降低结构的承载能力和耐久性,给工程带来安全隐患。
要有效地预防和控制大体积混凝土裂缝,首先需要了解其裂缝的类型。
一、表面裂缝表面裂缝是大体积混凝土中较为常见的一种裂缝类型。
这种裂缝通常出现在混凝土的表面,深度较浅,一般不会延伸到混凝土内部深处。
表面裂缝的形成原因主要有以下几点。
首先,混凝土在浇筑后,由于表面水分蒸发较快,而内部水分散失相对较慢,导致表面收缩较大,内部收缩较小,从而产生表面拉应力。
当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会出现表面裂缝。
其次,在混凝土浇筑后的初期养护不当,未能及时覆盖保湿,也容易导致表面裂缝的产生。
此外,外界环境温度的变化,特别是在高温或大风天气条件下,混凝土表面温度骤降,也可能引发表面裂缝。
表面裂缝虽然相对较浅,但如果不加以处理,裂缝可能会进一步扩展,影响混凝土的耐久性和外观质量。
二、深层裂缝深层裂缝是指裂缝深度较大,已经深入到混凝土内部一定深度的裂缝。
深层裂缝的产生通常与混凝土内部的温度变化和约束条件有关。
大体积混凝土在浇筑过程中,由于水泥水化反应会释放出大量的热量,导致混凝土内部温度升高。
当混凝土内部温度达到峰值后,又会随着时间逐渐下降。
在这个温度变化过程中,混凝土内部会产生温度应力。
如果混凝土受到外部或内部的约束,无法自由变形,温度应力就会不断累积。
当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生深层裂缝。
深层裂缝对混凝土结构的整体性和承载能力有较大影响,可能会削弱结构的刚度和强度,需要引起足够的重视。
三、贯穿裂缝贯穿裂缝是大体积混凝土裂缝中最为严重的一种类型,它贯穿了整个混凝土结构的横截面。
贯穿裂缝的形成往往是多种因素共同作用的结果。
一方面,混凝土内部的温度应力和收缩应力过大,超过了混凝土的极限抗拉强度;另一方面,混凝土结构可能存在设计不合理、施工质量差等问题,导致结构的整体性和抗裂能力不足。
关于大体积混凝土裂缝控制及处理对策分析摘要:确保大尺度构筑物混凝土的耐裂性和降低其断裂风险,是结构完整性管理的核心策略。
通过创新地大量使用矿物掺合料来替代传统混凝土中的水泥,并结合钙镁复合型膨胀剂、热量调节材料等,可以从材料层面出发,有效地减缓混凝土的水化热释放,缩小结构内部与外部的温差,同时补偿混凝土在硬化过程中的收缩,这些都是增强大体积混凝土抗裂能力的重要手段。
尽管当前科研人员对筏形基础大体积混凝土的抗裂特性进行了深入的实验室测试和实际工程运用,但大部分研究聚焦于单一的温度控制,相对忽视了混凝土由于自身收缩和干燥收缩引发的形变影响。
关键词:大体积混凝土;裂缝控制;处理对策1大体积混凝土的特点(1)规模宏大。
大体积混凝土构筑物以其显著的体量著称,如巨型水坝、壮观桥梁及高层摩天大楼。
这样的庞然大物在浇筑、维护以及温度管理上带来了独特的挑战。
(2)层厚惊人。
大体积混凝土结构往往包含厚重的混凝土层,这不仅增加了其自缩、温缩和干燥收缩等物理变化的可能性,进而引发结构裂纹问题。
(3)水泥使用量惊人。
为了强化混凝土的强度并抑制收缩裂缝,大体积混凝土倾向于采用较高的水泥含量,然而这也相应放大了混凝土的收缩效应。
(4)水化热效应显著。
水泥的水化过程释放出庞大的热量,导致混凝土内部温度急剧飙升,易引发潜在的破裂隐患。
(5)环境因素复杂多变。
大体积混凝土结构所处的环境条件极具多样性,如极端温差、高湿度和强风等,这些因素对混凝土性能产生深远影响,从而加剧了裂纹风险的发生。
(6)施工技术要求高。
构建大体积混凝土结构是一项艰巨的任务,涉及精确的浇筑、精细的养护以及严格的温度控制,需要运用高级施工技术和策略,以确保最终结构的稳固和耐用。
2大体积混凝土裂缝产生原因(1)环境温度效应。
在大体积混凝土的施工和维护期间,其内部温度上升,且与外界存在显著温差,导致内部温度应力的生成。
当这种应力超越混凝土的抗拉极限,裂缝就会随之出现。
大体积混凝土出现裂缝的原因1沉降原因在建筑工程施工中一旦出现地基或者建筑物的不均匀沉降问题,则会在混凝土构件中引发剪应力和拉应力等现象,如果此应力超出自身可以承受的极限则会引发沉降裂缝问题,表现出混凝土构件的弯曲和变形现象。
总结此问题的原因,首先是由于建筑物地基边坡在外力破坏因素下出现较大的地面高度差问题,此种因素容易引发贯穿性裂缝和深层裂缝问题而严重危害建筑体。
其次是由于工程地基中杂填土、淤泥含量较多而降低其强度和承载能力,在承载较大的荷载量时就容易引发沉降裂缝问题。
最后是由于地基中存在土质程度不一以及分布不均匀等问题,以及在地基土下面含有暗沟或者软土层等,都是引发此种裂缝的原因之一。
2材料原因所谓材料就是指混凝土混合料的原材料,比如水泥、骨料、水以及各种添加剂等,比如其中的活性骨料可能会与其中的碱骨料发生化学反应而降低混凝土构件质量,造成混凝土输送或膨胀等问题,降低混凝土构件的承载能力、刚度和稳定性等。
此外,还会由于自重、水泥压力等压力因素而造成此类裂缝问题。
3温差原因大体积混凝土最大的特点就是结构断面厚,而且还具有较小的表面系数,这就使得在浇筑过程中产生的水化热难以及时散发出去而在内部积聚,造成内部温度过高。
加之外界环境温度过低且没有做好保温等防护工作就会加大混凝土内外温差,由于温差而形成的应力过大就会引发裂缝问题。
由此可见,由于温差大引发裂缝的原因,主要是在浇筑作业之后没有做好养护和保温等措施,而且在浇筑时没有进行合理的分层或构件分段浇筑,加之环境温度较低,这就会由于内外温差过大而引发裂缝问题。
4收缩原因混凝土浇筑之前处于塑性状态,此时随着其中水分的蒸发,尤其是在外界温度较高和湿度较低的环境中会加速水分蒸发而引发塑性收缩裂缝问题。
此种裂缝的深度通常较低,且在构件表面比较常见,在大风或者干热天气下比较常见。
这由于在此种天气下呈塑性状态的混凝土几乎没有强度,此时的混凝土构件容易出现早期自收缩以及塑性沉降收缩现象,这就会引发裂缝问题。
1 大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施 余跃进 (中铁十九局集团第三工程有限公司,辽宁沈阳110036) 摘要:分析了大体积混凝土因温度应力而产生温度裂缝的原因,从减少混凝土结构内、外温差和提高混凝土 自身的抗拉强度两方面人手,介绍了大体积混凝土温度裂缝控制的措施,在实际工作中,还需优化混凝土配合 比,加强施工管理工作。 关键词:混凝土;温度应力;温度裂缝;抗拉强度 DOI:10.13219/j.gJgyat.2015.S1.031 中图分类号:TU528.1文献标识码:B文章编号:1672—3953(2015)S1—0077—003
《普通混凝土设计规程》(JGJ55--2000)从两个 方面定义了大体积混凝土:一是混凝土结构的三维 尺寸必须都大于1.00 m,二是可能发生因水泥水化 热而引起温度裂缝的混凝土结构。 混凝土在水泥水化而凝固的过程中,会产生大 量的水化热。而混凝土结构的表面和内部因散热条 件的不同,存在着较大的降温梯度,再加上混凝土结 构内部的约束作用,会在混凝土结构内部产生温度 应力,温度应力使在混凝土结构的表面和内部产生 一些细微的裂缝,使混凝土结构的质量和整体性受 到影响。在当前施工的桥梁工程、隧道工程、地铁工 程和大型房建工程中,大体积混凝土结构愈来愈多。 为了确保混凝土结构的质量,应该对大体积混凝土 结构产生温度裂缝的成因有所认识,以便在施工中 采取有效措施,控制温度裂缝的发生。 1 大体积混凝土温度裂缝产生的原因 1.1 温度应力的影响 大体积混凝土凝固过程中有一个因水泥水化而 产生大量水化热的升温阶段。在混凝土结构的体积 比较大时,由于混凝土结构表面的散热条件比较好, 热量能较快地散发,所以其表面的温度上升得比较 小些;而混凝土结构内部则因为其自身的导热性能 比较差,水化热不能被很快地散发,其自身的温度会 上升得比较大一些,这样就形成了表面温度低、内部 温度高的内、外温差。在温差的作用下,混凝土内部 会产生较大的温度应力。温度应力越大,混凝土越 收稿日期:2015-03—12 作者简介:余跃进(1974一),男,工程师 易开裂。 1.2 约束的影响 大体积混凝土受到的约束有内部约束和外部约 束两种。 1.2.1 内部约束的影响 内部约束是指构件本身各质点之间的相互约 束。大体积混凝土在凝固过程中,因为形成了内、外 的温差,在混凝土结构从内到外各质点处存在着不 均匀分布的降温梯度,使其各质点间的热胀量有所 不同,这就产生了内部约束。大体积混凝土的中心 温度比较高,膨胀的需求也比较大,受四周混凝土的 制约而不能自由膨胀,因而混凝土内部会受压而产 生压应力;在混凝土结构的表面,则因混凝土内部质 点的向外膨胀、挤压而产生拉应力。由于混凝土的 抗拉强度比较小,当其表面产生的拉应力超过了混 凝土的抗拉强度时,就会在混凝土结构的表面产生 较细、较浅的裂缝。 1.2.2 外部约束的影响 外部约束指的是结构的变形受到另一个结构的 阻碍,两个结构之间相互发生的牵制作用,例如桩基 对承台的约束、承台对墩身的约束等。 大体积混凝土结构一般在浇注5 d之后,水泥 水化热基本上就释放完毕了,混凝土就会慢慢地降 温,降温能引起混凝土的收缩,混凝土中多余水分的 蒸发也能引起混凝土的收缩。由于外部约束的作 用,使混凝土内部(如承台)和外部约束(如桩基)之 间产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时, 就会从约束面开始出现开裂,这种裂缝一般会贯穿 整个截面,会使混凝土结构的整体性、耐久性和防水 性能受到埙害。后期的养护若不到位,会加剧这种
大体积混凝土的裂缝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三种。
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,其危害性是较严重的;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。
但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全,它都有一个最大允许值。
处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。
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0.1~0.2mm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0.2~0.3mm,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0.3mm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:由于内外温差而产生的;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,但受拉力却很小,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。
产生裂缝的主要原因有以下几方面:1、水泥水化热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,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3~5天。
2、外界气温变化大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。
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、混凝土内部和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和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)。
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。
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和风管、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。
另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止“过速冷却”和“超冷”,过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大,而且早期的过速超冷会影响水泥—胶体体系的水化程度和早期强度,更易产生早期热裂缝。
超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝
浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。
白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。
混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。
4、根据工程特点,可以利用混凝土后期强度,这样可以减少用
水量,减少水化热和收缩。
5、加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。
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设计要求。
7、采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。
8、根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。
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%。
一、施工组织设计编制依据有哪些?
1、设计图纸,水文地勘报告;
2、现行国家行业施工规范、规程、验收标准;
3、国家法律法规及其他要求;
4、工程承包合同,
5、本公司管理体系文件。
二、砼冬季施工措施:
1、冬期施工砼对原材料的要求
(1)、水泥优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥,应注意其中掺合材料对砼抗冻、抗渗等性能的影响,水泥标号不应低于425•号,砼的水泥最小用量不应少于300kg/m3,水灰比不应大于0.6。
•掺用防冻剂的砼,严禁使用高铅水泥。
(2)、砼所用骨料必须清洁,不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。
在掺用含有钾、钠离子防冻剂的砼中,骨料中不得混有活性材料,以免发生碱--骨料反应。
(3)、在冬季浇筑的砼工程,根据施工方法,合理选用各种外加剂,应注意含氯盐外加剂对钢筋的锈蚀作用,宜使用无氯盐防冻剂,对非承重结构的砼使用氯盐外加剂中应有氯盐阻锈剂这类的保护措施。
氯盐掺量不得超过水泥重量的1%,•素砼中氯盐掺量不得大于水泥重量的3%。
外加剂的种类、用途见附表。
(4)、拌合水,一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制砼用
水,但污水、工业废水、ph值小的酸性水、硫酸盐含量(按so4)超过水重约1%的水,不得用于混凝土中。
为了减少冻害,应将配合比中的用水量降低至最低限度.办法是:控制塌落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。
2、砼的搅拌
冬期砼搅拌应制定合理的投料顺序,•使砼获得良好的和易性和使拌合物湿度均匀,有利于强度发展。
其投料顺序一般先投入骨料和粉状外加剂,干拌均匀再投入加热的水,等搅拌一定时间后,水温降至40℃左右时投入水泥,拌合均匀.注意搅拌时要绝对避免水泥遇到过热出现假凝现象。
砼的搅拌时间应比常温延长50%并符合有关规定。
3、砼搅制好后,应及时运到浇灌地点,在运输过程中,要注意防止砼热量散失、表层冻结、砼离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。
在运输距离长,倒运次数多的情况下,•加强运输工具的保温覆盖。
保证砼入模温度10℃左右,最少不低于5℃。
当通过热工计算,砼的入模温度达不到5℃以上时应对搅拌水及骨料加热,加热温度见表。
水泥种类拌合水骨料标号小于525#的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥80℃60℃
标号小于525#的硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥60℃40℃砼在浇灌前,应清除模板和钢筋的冰雪和污垢,装运拌合物用的容器应有保温措施,浇灌过程中发生冻结现象时,必须在浇筑前进行加热拌合,保证砼的入模温度不低于15℃。
4、热水源、砂、石加热,现场有可利用的蒸汽设施,可优先采用;没有热水源时工地可安装1-2t立式热水锅炉供热水,煤用量可参考200kg/1t锅炉.h 进行估算。
也可使用电热器,砂、•石加热可用砂浆中有关说明。