黨作為
摘要:隨著我國(guó)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加快和城市建設(shè)的發(fā)展,各種建筑物、構(gòu)造物的規(guī)模和體量都在大幅度的提升,因此大體積混凝土己經(jīng)愈來(lái)愈廣泛的被應(yīng)用,其技術(shù)方面的措施要求也顯得愈益重要。大量的工程實(shí)踐表明,大體積混凝土在施工階段如不采取合理的技術(shù)措施,就極易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。為了降低經(jīng)濟(jì)損失,我們要減少和控制裂縫的出現(xiàn),本文對(duì)大體積混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析,并提出了控制措施。
中圖分類(lèi)號(hào):TV543+.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、大體積混凝土裂縫的成因
(一)施工材料的影響
1、骨料粒徑
為了滿(mǎn)足大體積砼的泵送要求,泵送大體積砼都采用粒徑較小的骨料,有的還會(huì)減少粗骨料的用量,這樣就導(dǎo)致了單位水泥用量和拌合水量比普通大體積砼多,而在大體積砼中粗骨料是制約水泥石收縮的主要成分,因此粗骨料的用量少,水和水泥用量多這三種因素加到一起又增加了大體積砼的收縮量,使裂縫產(chǎn)生。
2、外加劑
現(xiàn)在的施工中不可避免的就會(huì)使用外加劑,而外加劑兼有減水、緩凝等綜合作用的高效復(fù)合外加劑,由于缺少外加劑對(duì)大體積砼影響上午系統(tǒng)理論研究,所以如果不能科學(xué)的控制外加劑的加入,就會(huì)在一些部位形成薄弱環(huán)節(jié),在外力的作用下很容易產(chǎn)生裂縫。
3、含泥量
骨料中的含泥量如果大了,泥就會(huì)弱化骨料與水泥石之間的粘結(jié)面,降低了界面的粘結(jié)度,也降低了大體積砼的抗拉強(qiáng)度,導(dǎo)致大體積砼容易開(kāi)裂。
4、材料不均勻
大體積砼不均勻性主要包括水膠比不均勻、骨料分布不均勻和強(qiáng)度不均勻,造成大體積砼分布不均勻的主要因素有:大體積砼生產(chǎn)控制不嚴(yán)格、泵送施工時(shí)大體積砼坍落度過(guò)大、大體積砼澆筑時(shí)過(guò)振、抹面時(shí)灑水等。上述因素易造成大體積砼在垂直、水平方向和局部產(chǎn)生分布不均勻現(xiàn)象,不均勻材料間存在較大變形的差異,易導(dǎo)致大體積砼開(kāi)裂。
(二)大體積砼施工溫度
大體積砼澆筑后,在硬化過(guò)程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,其大部分水化熱是在3d內(nèi)釋放,夏季施工如沒(méi)有有效的降溫措施可使大體積砼內(nèi)部溫升達(dá)到65℃~70℃左右,甚至更高,大量的水化熱會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部溫度快速上升,大體積砼表面散熱較快,這樣就形成較大的內(nèi)外溫差,較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使大體積砼表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)硬化過(guò)程中大體積砼的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),大體積砼表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在大體積砼表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生,裂縫多平行于短邊,沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn)。
二、大體積混凝土裂縫防控
(一)大體積混凝土材料控制
1、水泥
由于大體積砼產(chǎn)生裂縫的主要原因是水泥在凝結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量造成的,因此在選水泥時(shí)盡量選用低熱或者是中熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥或硫酸鹽水泥,并盡量降低混凝土中的水泥用量,以降低混凝土的溫升,充分利用后期強(qiáng)度,提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。另外,在不影響水泥活性的情況下,要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小,因?yàn)樗嗟募?xì)度會(huì)影響水化熱的放熱速率,試驗(yàn)表明比表面積每增加100cm2/g,1d的水化熱增加17J/g~21 J/g,7d和20d均增加4 J/g~12 J/g。
2、骨料
對(duì)于粗骨料來(lái)說(shuō),應(yīng)該盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑,因?yàn)榇止橇系牧皆酱螅?jí)配就越高,孔隙率越小,總表面積越小,每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越少,水化熱也就隨之降低,對(duì)防止裂縫的產(chǎn)生有著積極的作用。對(duì)細(xì)骨料的選擇而言,宜采用級(jí)配良好的中砂或者是中粗砂,最好選用中粗砂,因?yàn)槠淇紫堵市?,總表面積小,能夠減少混凝土的用水量和水泥用量,減少了水化熱,對(duì)裂縫的產(chǎn)生有一定的控制作用,另一方面,還要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收縮變形就越大,產(chǎn)生的裂縫就越嚴(yán)重,因此,選用細(xì)骨料時(shí)盡量選用干凈的中粗砂。
3、外加劑的添加
大體積混凝土摻加減水劑等可以降低混凝土拌合物的用水量,改善混凝土的和易性,從而可降低水化熱且能提高水泥水化率,提高混凝土表面的抗拉強(qiáng)度,阻止混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。目前國(guó)內(nèi)摻加的外加劑一般選用木質(zhì)素磺酸鈣,減水劑的摻量經(jīng)試驗(yàn)確定。摻加適量的粉煤灰可以降低水泥用量,提高混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度,有利于降低混凝土的水化熱,是大體積混凝土常用的摻和料。摻用的粉煤灰不應(yīng)低于Ⅱ級(jí),以球狀顆粒為佳,摻量經(jīng)試驗(yàn)確定。
(二)大體積砼施工溫度控制
1、盡量降低混凝土入模澆筑溫度,必要時(shí)用濕潤(rùn)草簾遮蓋泵管。為防止混凝土表面散熱過(guò)快,避免內(nèi)、外溫差過(guò)大而產(chǎn)生裂縫,混凝土終凝后,立即搭設(shè)大棚進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù),大棚保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)測(cè)溫控制,當(dāng)混凝土表面溫度與大氣溫度基本相同時(shí)(約4~5d),撤掉大棚保溫養(yǎng)護(hù),改為澆水養(yǎng)護(hù)。澆水養(yǎng)護(hù)不得少于14d;保濕保溫養(yǎng)護(hù)措施:先鋪一層塑料布,上面鋪二層草簾子,根據(jù)溫差來(lái)決定草簾子的增加量。 2、混凝土的振搗?;炷琳駬v時(shí)做到快插慢拔,在振搗過(guò)程中,應(yīng)將振搗棒上下略做抽動(dòng),以便上下振動(dòng)均勻,插點(diǎn)有序,振搗時(shí)間要掌握好,一般控制在20~30s之間,宜在混凝土表面乏漿,不出現(xiàn)氣泡為止。由于混凝土坍落度比較大,會(huì)在表面鋼筋下部產(chǎn)生水分,或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫,在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。
3、澆筑時(shí)除應(yīng)滿(mǎn)足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外,還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響,采用斜面分層的方法,要求斜面的坡度不大于1/3,適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大大超過(guò)厚度3倍的情況。
4、保溫保濕
防止混凝土澆筑后因溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫的主要方法是控制混凝土內(nèi)外溫差小于25度。延緩混凝土內(nèi)降溫速度,即覆蓋保溫,以降低溫差,使之控制內(nèi)外溫差小于25度?;炷翝仓跄螅◤?qiáng)度達(dá)到1.2MPa)在混凝土表面覆蓋一層到兩層塑料薄膜和12cm厚草袋進(jìn)行保溫(草代互相搭接、疊合)。塑料薄膜對(duì)于保溫保濕的效果很明顯,主要是控制混凝土表面水分不被蒸發(fā),避免產(chǎn)生沉降收縮和干燥收縮裂縫。覆蓋草袋使混凝土塊體處于封閉的高溫高濕養(yǎng)護(hù)條件下,強(qiáng)度迅速提高,抗拉強(qiáng)度提高,表面溫度提高,促使內(nèi)外溫差∠25度。
5、溫度監(jiān)控
主要控制混凝土內(nèi)外溫差∠25度,混凝土養(yǎng)護(hù)不少于14天。
(1)測(cè)溫點(diǎn)布置:按梅花狀每隔10米左右布點(diǎn);每個(gè)點(diǎn)由兩組測(cè)溫點(diǎn)組成分別MA(上部)、MB(中部)共計(jì)100個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。
(2)測(cè)溫儀器的選擇及預(yù)留方法:采用JDC—2建筑電子測(cè)溫儀?;炷翝仓皩鞲衅鞯臏y(cè)溫線(xiàn)按照縱向測(cè)溫點(diǎn)所需距離固定在相應(yīng)位置的馬凳上,其中要嚴(yán)格控制標(biāo)高;測(cè)溫線(xiàn)溫度傳感器與鋼筋之間做好隔熱,綁扎牢固;測(cè)溫線(xiàn)插頭漏出混凝土30cm,并用塑料帶包裹好待用;測(cè)溫時(shí)將插頭插入電子測(cè)溫儀插座中,讀取測(cè)試數(shù)據(jù)并及時(shí)記錄即可。
(3)測(cè)溫記錄要真實(shí)認(rèn)真記錄:混凝土表面溫度(混凝土表面下方10cm處)、混凝土中心溫度(即底板1.75m、1.25m處)、大氣溫度。
(4)測(cè)溫時(shí)間:澆注后1~5天,每2h測(cè)一次,澆注后6~14天,每4h測(cè)一次。
結(jié)束語(yǔ)
大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施直接關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能,在施工過(guò)程中,優(yōu)化原材料和施工配合比、采用切實(shí)可行的混凝土澆筑方案、做好混凝土養(yǎng)護(hù)和測(cè)溫等方面采取有效技術(shù)措施,堅(jiān)持管理,完全可以讓裂縫問(wèn)題得到有效的控制。
參考文獻(xiàn)
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