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【摘 要】随着经济建设的加快,建筑行业的发展,大体积混凝土施工不断的应用到现今的建筑工地中。为了防止与控制大体积混凝土裂缝的出现在施工中就要严格的掌控混凝土在水化过程中的温度并且寻找出减少降温速率和降低混凝土收缩的方式,从而增强混凝土的抗拉强度,提高混凝土被约束的条件,以便于在实际的施工中大幅度的降低混凝土裂缝的出现。
【关键词】大体积混凝土;裂缝;技术措施
前言
随着建筑行业的不断壮大,新技术、新设备的不断创新与应用,在此基础上更加现实出大体积混凝土施工的优越性。可是因为大体积混凝土结构的体积过于庞大,基础施工材料如水泥等用量惊人,必然就会在水化热的过程中产生很大的温度差异从而就会使得混凝土成品出现收缩使其表面甚至于内部出现裂缝。由此本文重点的分析了大体积混凝土出现裂缝的原因并且对此作出了研究找到了一系列的应对措施,从而降低了施工中裂缝出现的几率。
1.温度差异是大体积混凝土出现裂缝的主要原因
温度差异也可以理解为温度收缩产生的应力作用在大体积混凝土上。由于温度的差异呈现出来的裂缝主要有两种分别是便面裂缝和整体贯通裂缝。首先,由于混凝土表面和其内部的散热不同,从而出现混凝土内外的温度差异,混凝土内部出现压应力而其表面呈现的是一定的拉力,由于表面的拉力大于混凝土整体的抗拉强度从而产生裂缝。第二,出现贯穿混凝土整体的裂缝是由于大体积混凝土在轻度达到一定的等级后。
2.防止收缩裂缝的技术措施。
2.1 降低水泥水化热和变形的技术措施。
2.1.1合理选择混凝土的配合比,尽量选用水化热低和安定性好的水泥,并在满足设计强度要求的前提下,尽可能减少水泥用量,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。从实践经验看,水泥用量控制在450kg/m3是可以防止裂缝出现的。
2.1.2为了降低水化热的程度,在大体积混凝土施工的后期要尽量大幅度的利用其强度,并且在对其用量的时候要保证水泥用量的程度,根据实际的经验和大量的事实证明只要增加或者十千克的水泥,对其水化热的温度就要提升或者降低一摄氏度。
2.1.3骨料的使用也可以大幅度降低水化热的程度。在选择骨料时对于粗骨料一定要取用直径比较大、级配好的骨料,还要根绝要求来使用和添加砂石量和含泥量;在加入参合料的同时还要适量的添加减水剂和缓凝剂从而提高和易性和减少水灰比。
2.1.4 对于钢筋用量较少的大型混凝土施工时,在对其进行搅拌加工时加入大石块的量不要高于总用量的百分之二十,同时降低混凝土的掺入量,以便降低水泥的用量和水化热的程度。
2.1.5 在进行拌制混凝土过程中,加入一定量的膨胀剂、膨胀水泥能够提高混凝土的收缩并且降低混凝土的温度应力。
2.2 缩小混凝土内外温差的方式方法
2.2.1外界与环境的温度也导致混凝土出现裂缝。为了降低大体积混凝土结构出现裂缝的几率,一定要躲避高温与干燥的天气来进行混凝土浇筑的施工。
为了保证夏季混凝土夏季施工的质量,可以用冰水或者冷水对混凝土进行搅拌,并且也可以用他们对骨料进行预冷的工作,同时预冷过后还要对骨料进行覆盖避免阳光的直射;在对骨料运输的过程中也要对运输的骨料进行遮蔽,以便降低混凝土拌合物的入模温度。
2.2.2掺加相应的缓凝型减水剂,如木质素磺酸钙等。
2.2.3在混凝土入模时,采取措施改善和加强模内的通风,加速模内热量的散发。
2.3 加强施工中的温度控制技术措施。
2.3.1在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免曝晒,注意保湿,冬期应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。
2.3.2采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。
2.3.3加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。
2.3.4合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。在结构完成后及时回填土,避免其侧面长期暴露。
2.4 改善约束条件,削减温度应力技术措施。
2.4.1采取分层或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。
2.4.2对大体积混凝土基础与岩石地基,或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层,如采用平面浇沥青胶铺砂、或刷热沥青或铺卷材。在垂直面、键槽部位设置缓冲层,如铺设30 ~50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料,以消除嵌固作用,释放约束应力。
2.5 如何解决混凝土拉伸强度的问题
2.5.1为了保证混凝土的拉伸强度,在骨料的级配时一定要保证其含泥量同时浇筑混凝土与振捣时要保证振捣的时间并且注意振捣的方式一定要正确,只有这样才能提高混凝土密实的程度,降低其变形的概率,提高工程的质量。
2.5.2进行二次投料月振捣也可以提升混凝土的拉伸强度。在混凝土结构浇筑完成后要及时的进行养护的工作提高混凝土。
结束语
大体积混凝土结构裂缝的控制和防止是一项艰巨的工程,要求技术人员不但在施工前做好准备工作,在施工过程中更是严加把手各个环节。重视混凝土温度的监测,随时观测混凝土内外部温差的变化,做好记录与资料的整理,依次来做好温控的技术措施,确保混凝土裂缝的产生。影响大体积混凝土裂缝形成的因素很多,我们只有做好充足的准备工作,分析好各种原因采取好各种对应措施,采取全面的防治方案,根据工程的具体情况、具体条件,保证好工程质量,顺利完工。
参考文献
[1]龚召熊:水工混凝土的温控与防裂.北京:中国水利水电出版社,1999
[2]覃维祖:混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土,2001
(作者单位:哈尔滨五建工程有限责任公司第二分公司)
【关键词】大体积混凝土;裂缝;技术措施
前言
随着建筑行业的不断壮大,新技术、新设备的不断创新与应用,在此基础上更加现实出大体积混凝土施工的优越性。可是因为大体积混凝土结构的体积过于庞大,基础施工材料如水泥等用量惊人,必然就会在水化热的过程中产生很大的温度差异从而就会使得混凝土成品出现收缩使其表面甚至于内部出现裂缝。由此本文重点的分析了大体积混凝土出现裂缝的原因并且对此作出了研究找到了一系列的应对措施,从而降低了施工中裂缝出现的几率。
1.温度差异是大体积混凝土出现裂缝的主要原因
温度差异也可以理解为温度收缩产生的应力作用在大体积混凝土上。由于温度的差异呈现出来的裂缝主要有两种分别是便面裂缝和整体贯通裂缝。首先,由于混凝土表面和其内部的散热不同,从而出现混凝土内外的温度差异,混凝土内部出现压应力而其表面呈现的是一定的拉力,由于表面的拉力大于混凝土整体的抗拉强度从而产生裂缝。第二,出现贯穿混凝土整体的裂缝是由于大体积混凝土在轻度达到一定的等级后。
2.防止收缩裂缝的技术措施。
2.1 降低水泥水化热和变形的技术措施。
2.1.1合理选择混凝土的配合比,尽量选用水化热低和安定性好的水泥,并在满足设计强度要求的前提下,尽可能减少水泥用量,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。从实践经验看,水泥用量控制在450kg/m3是可以防止裂缝出现的。
2.1.2为了降低水化热的程度,在大体积混凝土施工的后期要尽量大幅度的利用其强度,并且在对其用量的时候要保证水泥用量的程度,根据实际的经验和大量的事实证明只要增加或者十千克的水泥,对其水化热的温度就要提升或者降低一摄氏度。
2.1.3骨料的使用也可以大幅度降低水化热的程度。在选择骨料时对于粗骨料一定要取用直径比较大、级配好的骨料,还要根绝要求来使用和添加砂石量和含泥量;在加入参合料的同时还要适量的添加减水剂和缓凝剂从而提高和易性和减少水灰比。
2.1.4 对于钢筋用量较少的大型混凝土施工时,在对其进行搅拌加工时加入大石块的量不要高于总用量的百分之二十,同时降低混凝土的掺入量,以便降低水泥的用量和水化热的程度。
2.1.5 在进行拌制混凝土过程中,加入一定量的膨胀剂、膨胀水泥能够提高混凝土的收缩并且降低混凝土的温度应力。
2.2 缩小混凝土内外温差的方式方法
2.2.1外界与环境的温度也导致混凝土出现裂缝。为了降低大体积混凝土结构出现裂缝的几率,一定要躲避高温与干燥的天气来进行混凝土浇筑的施工。
为了保证夏季混凝土夏季施工的质量,可以用冰水或者冷水对混凝土进行搅拌,并且也可以用他们对骨料进行预冷的工作,同时预冷过后还要对骨料进行覆盖避免阳光的直射;在对骨料运输的过程中也要对运输的骨料进行遮蔽,以便降低混凝土拌合物的入模温度。
2.2.2掺加相应的缓凝型减水剂,如木质素磺酸钙等。
2.2.3在混凝土入模时,采取措施改善和加强模内的通风,加速模内热量的散发。
2.3 加强施工中的温度控制技术措施。
2.3.1在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免曝晒,注意保湿,冬期应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。
2.3.2采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。
2.3.3加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。
2.3.4合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。在结构完成后及时回填土,避免其侧面长期暴露。
2.4 改善约束条件,削减温度应力技术措施。
2.4.1采取分层或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。
2.4.2对大体积混凝土基础与岩石地基,或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层,如采用平面浇沥青胶铺砂、或刷热沥青或铺卷材。在垂直面、键槽部位设置缓冲层,如铺设30 ~50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料,以消除嵌固作用,释放约束应力。
2.5 如何解决混凝土拉伸强度的问题
2.5.1为了保证混凝土的拉伸强度,在骨料的级配时一定要保证其含泥量同时浇筑混凝土与振捣时要保证振捣的时间并且注意振捣的方式一定要正确,只有这样才能提高混凝土密实的程度,降低其变形的概率,提高工程的质量。
2.5.2进行二次投料月振捣也可以提升混凝土的拉伸强度。在混凝土结构浇筑完成后要及时的进行养护的工作提高混凝土。
结束语
大体积混凝土结构裂缝的控制和防止是一项艰巨的工程,要求技术人员不但在施工前做好准备工作,在施工过程中更是严加把手各个环节。重视混凝土温度的监测,随时观测混凝土内外部温差的变化,做好记录与资料的整理,依次来做好温控的技术措施,确保混凝土裂缝的产生。影响大体积混凝土裂缝形成的因素很多,我们只有做好充足的准备工作,分析好各种原因采取好各种对应措施,采取全面的防治方案,根据工程的具体情况、具体条件,保证好工程质量,顺利完工。
参考文献
[1]龚召熊:水工混凝土的温控与防裂.北京:中国水利水电出版社,1999
[2]覃维祖:混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土,2001
(作者单位:哈尔滨五建工程有限责任公司第二分公司)