大體積混凝土裂縫原因及控制措施

1、<p>　　大體積混凝土裂縫原因及控制措施</p><p>　　[關(guān)鍵詞]大體積混凝土 裂縫 控制措施 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：[論文摘要]本文根據(jù)大體積混凝土裂縫的成因，從設(shè)計(jì)、原材料、施工三方面提出了一系列裂縫控制的措施,以保證大體積混凝土施工的質(zhì)量 ，以供參考 。1引言 大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工后中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫

2、，這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。因而需要從設(shè)計(jì)、原材料、施工等各方面進(jìn)行仔細(xì)嚴(yán)格的有效控制。 2、大體積混凝土的裂縫 種類 大體積混凝土裂縫主要包括溫差裂縫、干燥收縮裂縫、塑性收縮裂縫、自身收縮裂縫、碳化收縮裂縫、安定性裂縫等 </p><p>　　3、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因 </p><p>　　3.1 水泥水化熱。水泥水化過程中放出大量的熱,且主要集中在澆筑后的1- 5 d 左右

3、,從而使混凝土內(nèi)部溫度升高。尤其對(duì)于大體積混凝土來講,這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重。因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同,因此混凝土中心溫度很高,這樣就會(huì)形成溫差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。 </p><p>　　3.2 混凝上的收縮。混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮?；炷猎诓皇芡饬Φ那闆r下的這種自發(fā)變形受到外部約束時(shí)( 支承條件、鋼筋等

4、),將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力,使得混凝土開裂。引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮3 種。在硬化初期主要是水泥水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化,后期主要是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。 </p><p>　　3.3 外界氣溫、濕度變化。大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間,外界氣溫的變化對(duì)裂縫的產(chǎn)生有著很大的影響?；炷羶?nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成

5、。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系,外界氣溫愈高,混凝土的澆筑溫度也就會(huì)愈高;如果外界溫度降低則又會(huì)增加大體積混凝土的內(nèi)外溫差。 4,設(shè)計(jì)方面的控制措施 4.1 大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)，除應(yīng)符合《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ55外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定： </p><p>　　1 ）采用混凝土60d或90d強(qiáng)度作為指標(biāo)時(shí)，應(yīng)將其作為混凝土配合比的設(shè)計(jì)依據(jù)。 </p><p>　　2 ）所

6、配制的混凝土拌合物，到澆筑工作面的坍落度不宜低于160mm。 </p><p>　　3 ）拌和水用量不宜大于175kg/m3 。 </p><p>　　4 ）粉煤灰摻量不宜超過膠凝材料用量的40%；礦渣粉的摻量不宜超過膠凝材料用量的50%；粉 </p><p>　　煤灰和礦渣粉摻合料的總量不宜大于混凝土中膠凝材料用量的50%。 </p><p&g

7、t;　　5） 水膠比不宜大于0.55。 </p><p>　　6） 砂率宜為38～42%。 </p><p>　　7 ）拌合物泌水量宜小于10L/m3。 </p><p>　　另外，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）

8、”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極限拉伸值值的抗裂混凝土。 </p><p>　　4.2增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3-0.5%之間。 4.3．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。 4.4．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。 4.5．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

9、縫，保留時(shí)間一般不小于60天。 </p><p>　　5、原材料方面的控制措施： </p><p>　　5.1，配制大體積混凝土所用水泥的選擇及其質(zhì)量，應(yīng)符合下列規(guī)定： </p><p>　　1） 所用水泥應(yīng)符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175的有關(guān)規(guī)定，當(dāng)采用其他品種時(shí)，其性能指標(biāo)必須符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定； </p><p>

10、;　　2） 應(yīng)選用中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，大體積混凝土施工所用水泥其3d天的水化熱不宜大于240kJ/kg，7d天的水化熱不宜大于270kJ/kg。 </p><p>　　3 ）當(dāng)混凝土有抗?jié)B指標(biāo)要求時(shí)，所用水泥的鋁酸三鈣含量不宜大于8%； </p><p>　　4） 所用水泥在攪拌站的入機(jī)溫度不應(yīng)大于60℃。 </p><p>　　5.2、 水泥進(jìn)

11、場時(shí)應(yīng)對(duì)水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、包裝或散裝倉號(hào)、出廠日期等進(jìn)行檢查，并對(duì)其強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間、水化熱等性能指標(biāo)及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)檢。 </p><p>　　5.3、 骨料的選擇，除應(yīng)符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ52的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定： </p><p>　　1 ）細(xì)骨料宜采用中砂，其細(xì)度模數(shù)宜大于2.3，含泥量不大于3%； </p>

12、<p>　　2 ）粗骨料宜選用粒徑5～31.5mm，并連續(xù)級(jí)配，含泥量不大于1%； </p><p>　　3 ）應(yīng)選用非堿活性的粗骨料； </p><p>　　4 ）當(dāng)采用非泵送施工時(shí)，粗骨料的粒徑可適當(dāng)增大。 </p><p>　　5.4、 粉煤灰和粒化高爐礦渣粉，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596和《用于水泥和混凝土中的

13、粒化高爐礦渣粉》GB/T18046的有關(guān)規(guī)定。 </p><p>　　5.5、 所用外加劑的質(zhì)量及應(yīng)用技術(shù)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》 </p><p>　　GB8076、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119和有關(guān)環(huán)境保護(hù)的規(guī)定。 </p><p>　　5.6、 外加劑的選擇除應(yīng)滿足《大體積混凝土施工規(guī)范》GB50496第 4.2.5 條的規(guī)定外，尚應(yīng)

14、符合下列要求： </p><p>　　1 ）外加劑的品種、摻量應(yīng)根據(jù)工程所用膠凝材料經(jīng)試驗(yàn)確定； </p><p>　　2） 應(yīng)提供外加劑對(duì)硬化混凝土收縮等性能的影響； </p><p>　　3） 耐久性要求較高或寒冷地區(qū)的大體積混凝土，宜采用引氣劑或引氣減水劑。 </p><p>　　5.7、 拌合用水的質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)

15、準(zhǔn)》JGJ63的有關(guān)規(guī)定。 </p><p>　　6、施工方面的控制措施 6.1．嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)先選用使用低水化熱礦渣硅酸鹽水泥并適當(dāng)使用緩凝減水劑，在條件許可情況下，應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1-1.5%以下)。 優(yōu)選混凝土各種原材料。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對(duì)體積的80%-83%，應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔

16、無弱包裹層、級(jí)配良好的骨料。砂除滿足骨料規(guī)范要求外，應(yīng)適當(dāng)放寬石粉或細(xì)粉含量，砂子中石粉比例一般在15%-18%之間為宜。粉煤灰要細(xì)度與水泥顆粒相當(dāng)，燒失量小，含硫量和含堿量低，需水量比小，均可摻用在混凝土中使用。高效減水劑和引氣劑復(fù)合使用可減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能。 </p><p>　　6.2．細(xì)致分析混凝土集料的配比，控

17、制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。 6.3．可在基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋冷卻水管，通入循環(huán)水，降低混凝土水化熱產(chǎn)生的溫度。 6.4．根據(jù)工程特點(diǎn)，充分利用混凝土后期強(qiáng)度，在保證混凝土強(qiáng)度的前提下，可以減少用水量，減少水化熱和收縮。 6.5． 合理分縫分塊6.6．混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上。 6.7．在初凝前采用兩次振搗技術(shù)，提高混凝土密實(shí)度，改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。 6.8．根

18、據(jù)具體工程特點(diǎn)，合理采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。 6.9．對(duì)于高強(qiáng)混凝土，應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細(xì)礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑。通過試驗(yàn)摻入粉煤灰，摻量為15%-50%。 </p><p>　　6.10，養(yǎng)護(hù)。大體積混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)加以覆蓋和澆水。對(duì)有抗?jié)B要求的混凝土，采用普通硅酸鹽水泥混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d;采用礦渣水泥、火山灰水泥混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于21d。塑料薄膜、麻

19、袋、阻燃保溫被等，可作為保溫材料覆蓋混凝土和模板，必要時(shí)，可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚或遮陽降溫棚。在保溫養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)對(duì)混凝土澆筑體的里表溫差和降溫速率進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測(cè)。 </p><p>　　6.11超長大體積混凝土施工，應(yīng)選用下列方法控制結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)有害裂縫： </p><p>　　1 ）留置變形縫：變形縫的設(shè)置和施工應(yīng)符合現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定； </p><p>　　2） 后澆

20、帶施工：后澆帶的設(shè)置和施工應(yīng)符合現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定； </p><p>　　3） 跳倉法施工：跳倉的最大分塊尺寸不宜大于40m，跳倉間隔施工的時(shí)間不 宜 小于7d，跳倉接縫處按施工縫的要求設(shè)置和處理。 </p><p>　　6.12、 大體積混凝土的拆模時(shí)間，應(yīng)滿足國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求，混凝土澆筑體表面與大氣溫差不應(yīng)大于20℃；當(dāng)模板作為保溫養(yǎng)護(hù)措施的一部分時(shí)，其拆模時(shí)間

21、應(yīng)根據(jù)本規(guī)范規(guī)定的溫控要求確定。大體積混凝土有條件時(shí)宜適當(dāng)延遲拆模時(shí)間，拆模后，應(yīng)采取預(yù)防寒流襲擊、突然降溫和劇烈干燥等措施。 </p><p>　　6.13、大體積混凝土宜采用二次振搗工藝，澆筑面應(yīng)及時(shí)進(jìn)行二次抹壓處理。 7、結(jié)語 總而言之，大體積混凝土的裂縫的成因雖然多樣，但是大體積混凝土的裂縫是可以控制的，其關(guān)鍵就在于嚴(yán)格認(rèn)真地采取各方方面面的措施去控制，這樣就能較良好地解決大體積混凝土裂縫的質(zhì)量問題。