大体积混凝土裂缝的控制

来源:用户上传      作者:

　　摘要：大体积混凝土施在工过程中普遍会出现裂缝问题，这是由于混凝土体积大，其中聚集着大量的水化热会引起混凝土内外散热不均匀，在这种情况下，混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能出现混凝土产生裂缝的情况，最终为工程结构埋下严重质量隐患，因而需要对大体积混凝土裂缝进行控制。因此，大体积混凝土在施工过程中应严格控制裂缝产生和发展，以保证工程质量。
　　关键词：大体积混凝土；裂缝的成因；裂缝的控制
　　随着我国经济的快速发展，基础设施建设中大体积混凝土施工越来越多，大体机混凝土结构在建设和使用过程中出现裂缝是一个相当普遍的现象，大体积混凝土裂缝的控制也是一个技术难题。工程实践理论证明，大体积混凝土施工难度比较大，而且大体积混凝土产生裂缝的机率较多，稍有不慎就会对工程项目造成巨大的损失。导致这种现象的原因是因为水泥水化热引起混凝土内部温度和温度应力剧烈变化，可见控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温度和混凝土浇筑块体的内外温差即降温速度，是防止混凝土出现有害的温度裂纹的关键。
　　为了降低经济损失，我们要减少和控制裂缝的的出现。因此我们在施工过程中注意一些事项，有利于减少大体积混凝土裂缝出现的情况，并且将可能出现的损失降到最低。
　　降低水泥的水化热。混凝土的热量主要来于自水泥的水化热，因此选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土是降低裂缝措施的重要手段。合理设计混凝土的配合比，采用掺加粉煤灰和外加剂的结合技术。由于在混凝土中掺用粉煤灰不仅能够节约水泥，降低混凝土的水化热，增加混凝土的和易性，而且还能够大幅度提高混凝土的后期强度，推移温升峰值出现的时间，减少每立方米混凝土中的水泥用量，以达到降低混凝土水化热的目的。并且采用外加剂更可以改变混凝土的一些特性，①增加混凝土水化效率，减少单位用水量，增加混凝土的强度，节省水泥的用量；②改善未凝固的混凝土的和易性，防止混凝土成分的离析；③提高抗渗性，减水透水性，避免混凝土建筑结构漏水，增加耐久性，增加耐化学腐蚀性能；④减少混凝土凝固的收缩率，防止混凝土构件产生裂纹；⑤提高混凝土的抗冻性，有利于冬季工程的实施；⑤延缓混凝土凝结硬化时间，便于施工；⑥减慢混凝土浆体的水化速度，延长了混凝土水化放热的过程，有利于对大体积混凝土温度的控制。外加剂还可以使混凝土内部产生的膨胀应力抵消一部分混凝土的收缩应力，相应的提高混凝土抗裂能力。施工过程选用适宜的骨料，根据现场条件选择粒径较大，级配良好的粗骨料。而当在施工过程中选用中粗砂，能改善混凝土的和易性，并充分利用混凝土的后期强度，减少用水量。严格控制混凝土的塌落度，在现场设专人进行塌落度的测量，将混凝土的塌落度始终控制在设计范围内。夏季施工时，在混凝土内部预埋冷却水管，通循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。冬季施工时，采用保温措施进行养护，可以减少混凝土的用量，以达到节省水泥和降低水化热的目的。
　　提高混凝土的抗拉强度，降低混凝土入模温度，控制集料含泥量。砂石含泥量过大时，不仅会增加混凝土的收缩，而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂石中的含泥量，减少因砂石中的含泥量过大而对混凝土抗裂产生不利的影响。
　　降低混凝土入模温度。 浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。夏季可采用温度较低的地下水搅拌混凝土，或在混凝土拌和水中加入冰块，同时对骨料进行遮阳、洒水降温。在运输及浇筑过程中也采用遮阳保护、洒水降温等措施，以降低混凝土拌和物的入模温度; 掺加相应的缓凝型减水剂; 在混凝土入模时。还可以采取强制通风措施，加速模内热量的散发。
　　加强施工中的温度控制。在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，以使混凝土缓缓降温，充分发挥其徐变特性，减低温度应力。夏季应坚决避免曝晒，注意保湿；冬季应采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度变化。采取长时间的养护，确定合理的拆模时间，以延缓降温速度，延长降温时间，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。此外还要对混凝土加强测温和温度监测，采用热敏温度计监测或专人多点监测，以随时掌握与控制混凝土内的温度变化。混凝土内外温差应控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，并及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不致过大，以有效控制有害裂缝的出现。控制混凝土温度的措施对早期因热原因引起的裂缝作用不明显。虽然表面保温材料保护可以减少内外温差，但不可避免地招致混凝土体内温度很高，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。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水化程度和早期强度，而且易产生早期的热裂缝。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。
　　制定科学的混凝土浇筑方案。采用延缓温差梯度与降温梯度的措施，在浇筑前经详细计算安排分块、分层浇筑次序、流向、浇筑厚度、宽度、长度及前后浇筑的搭接时间。控制混凝土入模温度并加强振捣，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，保证振捣密实度，严防漏振及过振，确保混凝土均匀密实，做好现场协调、组织管理，要有充足的人力、物力保证施工的按计划顺利进行，保证混凝土供应，确保不留冷缝。浇筑后对大体积混凝土表面较厚的水泥浆进行必要的处理( 一般浇筑后3 ～4 小时内初步用长刮板刮平，初凝前用铁滚筒碾压两遍，在用木抹子搓平压实) 以控制表面龟裂。混凝土浇筑完毕和拆模后，立即采取有效地保温措施加以覆盖养护。并且加强早期养护，提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量。在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋，以改善应力分布，防止裂缝的出现。
　　重视后续工作，科学养护。在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层，如技术条件许可，施工时宜采用刷热沥青作为滑动层，以消除嵌固作用，释放约束应力。同时应加强混凝土的养护及测温工作。大体积混凝土养护时的温度控制养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过人工的温度控制，防止因温度变形引起混凝土的开裂。温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。在混凝土养护阶段的温度控制应当对混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。监控混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的温度且其差值均应小于20℃。当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃ ～ 30℃。采用内部降温法来降低混凝土内外温差。保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料( 如草袋、锯木、湿砂等)，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。在混凝土拆模时，还要注意混凝土的表面温度、中心温度和外界温度的温差不超过20℃。
　　综上所述，虽然大体积混凝土很容易产生裂缝，但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明，只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期养护过程中能够充分的考虑各种因素的影响，还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生的。防止大体积混凝土出现裂缝是一项复杂的系统工程，工程千差万别，随着新材料、新工艺的不断涌现，科学技术水平的不断提高，过去制订的标准有必要进行及时调整和补充，才能更好地指导日益变化和发展的生产实践。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-603576.htm