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大體積混凝土裂縫分析及防治裂縫措施

2017-01-21 16:08崔曉莉
卷宗 2016年10期
關(guān)鍵詞:大體積混凝土裂縫

崔曉莉

摘 要:本文論述了大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因、裂縫的類型及防治裂縫產(chǎn)生的措施。

關(guān)鍵詞:大體積混凝土;裂縫;防治裂縫措施

1 引言

現(xiàn)代建筑中時(shí)常涉及到大體積混凝土施工,如高層樓房基礎(chǔ)、火力發(fā)電廠汽機(jī)機(jī)座基礎(chǔ)、冷卻塔基礎(chǔ)、水利大壩等。大體積混凝土水泥水化熱釋放比較集中,內(nèi)部溫升比較快?;炷羶?nèi)外溫差較大時(shí),會(huì)使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。其他因素也會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫,影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。所以必須從根本上分析它,來(lái)保證成品的質(zhì)量。

2 大體積混凝土裂縫的原因

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種:一是結(jié)構(gòu)型裂縫,由外荷載引起的。二是材料型裂縫,主要由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。

3 大體積混凝土裂縫的主要類型

3.1 干縮裂縫

干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過(guò)快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫?;炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

3.2 塑性收縮裂縫

混凝土塑性收縮裂縫形成過(guò)程與混凝土的泌水有關(guān)。泌水是指混凝土澆筑搗實(shí)后尚未凝結(jié)硬化之前,從外表看在混凝土的澆筑面上山現(xiàn)一層清水或者從模扳縫中滲出部分水的一種現(xiàn)象。泌水使混凝土的體積縮小,促成了混凝土塑性裂縫的產(chǎn)生。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。

3.3 沉陷裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致?;蛘咭?yàn)槟0鍎偠炔蛔?,模板支撐間距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致。特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

3.4 溫度裂縫

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?;炷翝仓?,在硬化過(guò)程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差。較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降,而產(chǎn)生收縮。

4 裂縫的防治措施

4.1 設(shè)計(jì)措施

4.1.1. 精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。

4.1.2. 增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。

4.1.3. 避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中,在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

4.1.4. 在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。

4.1.5. 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征,合理設(shè)置后澆帶。

4.2 施工措施

4.2.1. 嚴(yán)格控制骨料級(jí)配和含泥量

選用10.40mm連續(xù)級(jí)配碎石,細(xì)度模數(shù)2.80-3.00的中砂。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi),并不得混有有機(jī)質(zhì)等雜物,杜絕使用海砂。

4.2.2. 選擇適當(dāng)外加劑

可根據(jù)設(shè)計(jì)要求,混凝土中摻加一定用量外加劑,如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等外加劑。

4.2.3. 選擇優(yōu)化配合比

選用良好級(jí)配的骨料,嚴(yán)格控制砂石質(zhì)量,降低水灰比,并在混凝土中摻加粉煤灰和外加劑等,以降低水泥用量,減少水化熱,以降低混凝土溫升,從而可以降低混凝土所受的拉應(yīng)力。

4.2.4 嚴(yán)格控制混凝土入模溫度

大體積混凝土最好選在春秋季施工,以降低入模溫度,既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模溫度,再者澆筑混凝土?xí)r最好不要讓混凝土在太陽(yáng)下直接爆曬。施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)碎石灑水降溫,保證水泥庫(kù)通風(fēng)良好,自來(lái)水預(yù)可先放入地下蓄水池中降溫。

4.2.5. 改進(jìn)施工技術(shù)

施工時(shí)加強(qiáng)插筋位置的振搗、抹壓、養(yǎng)護(hù)。由于鋼筋是熱的良導(dǎo)體,易產(chǎn)生大的溫度梯度,這是裂縫產(chǎn)生的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。同時(shí)加強(qiáng)初凝前的抹壓,以消除初期裂縫,并加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù),提高混凝土抗拉強(qiáng)度。

4.2.6. 加強(qiáng)混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑后,應(yīng)盡快回填土--土是混凝土最好的養(yǎng)護(hù)材料之一。目前這是混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)的最有效方法,對(duì)預(yù)防裂縫是非常有益的。如采用蓄水法保溫養(yǎng)護(hù),在混凝土施工期間可通入冷卻循環(huán)水,以便加快承臺(tái)內(nèi)部熱量的散發(fā)。如采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護(hù)措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養(yǎng)護(hù)周期,對(duì)于超厚大體積混凝土施工尤其適用。

5 結(jié)語(yǔ)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,為避免或減少裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的危害,采用有效的設(shè)計(jì)措施,緊抓施工環(huán)節(jié),嚴(yán)控施工過(guò)程,方能確保工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 《大體積混凝土溫度應(yīng)力于溫度控制》 朱伯芳 中國(guó)電力出版社

[2] 《混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治技術(shù)》 張雄 化學(xué)工業(yè)出版社

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