大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與防治措施淺析,土木工程施工論文

大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與防治措施淺析,土木工程施工論文本篇論文目錄導航：【混凝土裂縫論文【】】【混凝土裂縫論文【】】【混凝土裂縫論文【】】大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與防治措施淺析【混凝土裂縫論文【】】【混凝土裂縫論文【】】【】論文題目：大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與防治措施淺析內(nèi)容摘要：本文結合工程施工實踐,重點對大體積混凝土裂縫成因及防治措施進行了討論,并從原材料、施工和養(yǎng)護三個方面闡述了防治砼裂縫的一般方式方法。本文關鍵詞語：大體積砼;特性;裂縫;原因;防治措施;大體積混凝土是指構造斷面最小厚度在80㎝以上,同時水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差估計超過25C的混凝土(日本建筑學會(JASS5)的規(guī)定)。在國內(nèi),一般把混凝土構造物中實體最小尺寸1m部位所用的混凝土稱為大型混凝土,其主要特點是混凝土用量多、分區(qū)施工且單位較大、構造截面大、內(nèi)部熱量不易散發(fā)。這些特點導致大體積混凝土施工中,普遍會碰到裂縫控制問題。怎樣控制混凝土裂縫,確保澆筑質(zhì)量,成為大體積混凝土施工中的一個重要問題。作者結合施工實踐,對大體積混凝土裂縫成因及防治措施進行討論。1裂縫產(chǎn)生原因砼產(chǎn)生裂縫,主要是由于非受力變形引起的,分為混凝土體積收縮引起的裂縫和溫度應力引起的裂縫。本文重點討論溫度裂縫。溫度裂縫主要是由于混凝土構造內(nèi)外溫差過大造成的。1.1混凝土產(chǎn)生溫差的主要情形(1)澆筑初期,混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的大量水化熱難以散發(fā),導致其內(nèi)部溫度迅速上升,但其外表溫度還是環(huán)境溫度,由此產(chǎn)生內(nèi)外溫差。當這種溫差在混凝土初凝時產(chǎn)生的拉應力超過混凝土本身的抗拉強度時,就會構成裂縫。(2)拆模前后,混凝土外表溫度很快降低,這種溫度陡降也會產(chǎn)生裂縫。(3)當混凝土內(nèi)部溫度到達最高后,熱量逐步散發(fā),到達最低溫度或使用溫度時,也會構成溫差,產(chǎn)生裂縫。1.2施工中造成裂縫的原因(1)原材料方面:水泥等級或品種選用不當、水泥存放時間長、因受潮產(chǎn)生凝結、非正常膨脹、水化熱過高;粗細骨料級配不良、含泥量大、骨料外表含堿;摻合料比例過大、細度未達標;外加劑摻量選擇不當、與水泥或摻合料的相容性不好;水泥用量和用水量過大、砂率和水灰比選擇不當。(2)施工控制方面:原材料、外摻合料、外加劑稱量不準;攪拌時間過長或缺乏、振搗或插入不當、拌合物不均勻、任意加水;運輸停置時間長;連續(xù)澆筑時間過長、澆筑順序不當、入模速度過快、攤鋪分層過厚,振搗不及時、過振或漏振、施工縫處理不當;養(yǎng)護不到位、未及時覆蓋保濕或保溫、早期失水補充不及時等。(3)設計方面:存在構造斷面突變、鋼筋配置過少或太多、未充分考慮混凝土的收縮變形、混凝土強度等級過高、荷載收縮等因素。2大體積砼裂縫的主要防治措施大體積砼裂縫的防治主要應從原材料、施工、設計三個方面采取措施。2.1原材料方面2.1.1合理選擇水泥水化熱是產(chǎn)生大體積混凝土的溫差的主要原因,為減小溫差,就應該選擇早期水化熱低和安寧性好的水泥。工程實踐中,一般選擇低熱礦渣水泥和中熱硅酸鹽水泥。同時,水泥的細度也會影響水化熱的放熱速率。所以,在保證水泥活性的情況下,要盡可能使水泥的細度減小。研究表示清楚:外表積每增加100cm/g,1d的水化熱增加17J/g~21J/g,7d和20d均增加4J/g~12J/g。2.1.2摻加粉煤灰為降低水化熱,提高和易性,同時減少水泥用量,通常能夠在水泥中摻入部分粉煤灰。其作用是:(1)粉煤灰中的硅鋁氧化物能夠與水泥中的水化產(chǎn)物產(chǎn)生二次反響,降低砼的熱脹;(2)粉煤灰的火山灰反響能改善砼內(nèi)部的孔構造,降低總的孔隙率,孔構造進一步細化,分布愈加合理,使得硬化后的混凝土愈加致密,收縮值也相應減少。但粉煤灰的比重小于水泥,振搗中容易浮在外表,導致外表摻合料較多,強度降低,容易構成塑性收縮裂縫。所以,在實際施工中,應根據(jù)詳細情況確定粉煤灰的摻量。2.1.3選擇適宜的粗、細骨料(1)粗骨料。在粗骨料選擇時,應盡量選擇粒徑大的,由于粒徑越大,級配越好,孔隙率就越小,總外表積也越小,這樣水泥砂漿的用量也越小,水化熱隨之降低,對防止裂縫特別有利。(2)細骨料。在細骨料選擇時,宜選用中粗砂和級配良好的中砂,最好選用干凈的中粗砂。由于中粗砂孔隙率較小,總外表積也小,砼澆筑時水泥用量和用水量能夠減少,水化熱會降低,裂縫就會減少。同時,要將砂子的含泥量控制在3%下面,由于含泥量越大,收縮變形也就越大,裂縫就會越嚴重。2.1.4參加外加劑參加外加劑能降低混凝土收縮開裂的時機。在這里主要介紹減水劑、引氣劑及緩凝劑三種。(1)減水劑。減水劑的作用主要是改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土強度,或在保持混凝土強度的情況下減少水泥用量。使用減水劑可使用水量減少25%、水泥用量減少15%,減少的體積用骨料補充。水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,因而水灰比降低、水泥用量減少對防止混凝土開裂特別有利。除此之外,減水防裂劑還能提高混凝土的抗拉強度,進而大幅度提高混凝土的抗裂性能。(2)引氣劑。引氣劑的作用主要是改善混凝土的可泵性、和易性,提高混凝土的耐久性,進而能在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。(3)緩凝劑。緩凝劑主要有兩大作用:一是能夠延緩混凝土放熱峰值出現(xiàn)的時間,減小裂縫出現(xiàn)的機率;二是能夠改善和易性,減少運輸經(jīng)過中的塌落度損失。外加劑固然對防止混凝土裂縫有利,但不能摻量過大,否則就會產(chǎn)生負面影響。GB8076~1977中規(guī)定:摻有外加劑的混凝土28d的收縮比不得大于135%,即以基準混凝土相比,摻有外加劑的混凝土收縮比不得大于35%。2.2施工方式方法控制2.2.1混凝土的拌制混凝土拌制的經(jīng)過中,必須準確計量、嚴格控制原材料,同時控制好混凝土出機口的塌落度,使混凝土拌合物出機口的溫度盡量降低,新拌混凝土的溫度一般控制在6℃左右。降低混凝土拌合物的溫度,有兩種措施:一是利用冷風對拌和物進行降溫冷卻,二是通過加冰拌合的方式。2.2.2混凝土澆注、拆模(1)澆注方式方法控制。澆注經(jīng)過中要求進行分段分層澆注、分層流水振搗,這樣可加快混凝土水化熱能的散失?？赏ㄟ^二次振搗的方式,增加密實度,提高抗裂能力。同時要保證上層混凝土在下層初凝前結合嚴密。澆筑經(jīng)過中,還要合理地分縫、分塊,避免基礎起伏過大、高差過大和側面長期暴露。當大體積混凝土的平面尺寸較大時,可適當設置后澆縫,這樣可將外約束力和溫度應力減小,也有利于混凝土內(nèi)部溫度的降低。澆注完畢后,要將混凝土外表壓實、抹平,防止外表產(chǎn)生裂縫。(2)拆模時間控制。在實際溫度養(yǎng)護條件下,混凝土拆模的條件是:強度到達設計強度的75%以上,中心與外表最低溫度控制在25℃以內(nèi),拆模后砼外表溫降不超過9℃。澆筑初期,水化熱散發(fā)會使混凝土外表產(chǎn)生較大的拉應力,且溫度較高,若此時將模板拆除,會使其外表溫度驟降,引起溫度梯度,在其外表構成一個拉應力,與水化熱產(chǎn)生的應力相疊加,再由于混凝土的干縮,導致外表拉應力數(shù)值較大,就有可能產(chǎn)生裂縫。2.2.3養(yǎng)護(1)灑水養(yǎng)護?；炷翝沧⑼戤吅?應及時進行灑水養(yǎng)護,這樣能夠使混凝土外表保持濕潤,既可減少外界高溫倒罐,又能防止產(chǎn)生干縮裂縫,促進砼強度的穩(wěn)定增長。澆注完畢后12至18小時內(nèi)應立即開場養(yǎng)護,連續(xù)養(yǎng)護時間不少于28天或設計齡期。(2)通水冷卻。若在高溫季節(jié)進行混凝土澆注施工,則應在初期采用通制冷水的方式降低其最高溫度峰值。但是通水時間不宜過長,以免造成降溫幅度過大而引起較大的溫度應力。夏末秋初時,還應進行中期通水冷卻,以削減內(nèi)外溫差。中期通水時長一般在兩個月左右。后期可采用通河水和通制冷水相結合的方式,使混凝土柱狀塊到達接縫灌漿。(3)外表隔熱保衛(wèi)。砼澆注后,由于其內(nèi)部溫度較外表散熱快,內(nèi)外溫差使其外表收縮受內(nèi)部約束而產(chǎn)生拉應力,但這種拉應力較小,一般不會超過砼的抗拉強度產(chǎn)生裂縫。但此時過分通風散熱或遭到冷空氣的襲擊,導致其內(nèi)外溫差過大,就很容易產(chǎn)生裂縫。所以在混凝土拆模后,應立即采取措施對其外表進行保衛(wèi)。大體積砼裂縫預防和控制是一項系統(tǒng)工程,需要在工程施工中合理配料、科學施工、改良工藝、加強養(yǎng)護,進而減少裂縫的產(chǎn)生,最大限度確?；炷临|(zhì)量。以下為參考文獻[1]戚立榮.混凝土裂縫成因及防治措施[J].水利建設與管理,2018(6):52-54.[2]馮乃謙.