大体积砼基础裂缝的控制
大体积砼裂缝的控制

浅谈大体积砼裂缝的控制大体积混凝土开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。
所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。
一、大体积混凝土裂缝形成的原因裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。
二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。
本文主要探讨材料型裂缝。
其中具体原因如下。
(一)温度应力引起裂缝(温度裂缝)。
(二)收缩引起裂缝。
1.干燥收缩。
2.塑性收缩。
二、裂缝的控制(一)优选原材料1.水泥由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥。
为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中c3a和 c3s的含量。
在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。
另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率。
2.掺加粉煤灰为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以把部分水泥用粉煤灰代替,掺入粉煤灰主要有以下作用:①减少水泥用量,降低混凝土的热胀;②由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;③粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。
值得一提的是:由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面,使上部混凝土中的掺合料较多,强度较低,表面容易产生塑性收缩裂缝。
因此,粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
3.骨料(1)粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。
第三讲:大体积砼裂缝控制技术

第一节 混凝土裂缝 六、大体积混凝土结构施工阶段产生裂缝的主要原因: 1、水泥水化热; ➢ 水化热引起的绝热温升:与混凝土单位体积内的水泥用量和 水泥品种有关,并随混凝土的龄期按指数关系增长,一般10d左 右达到最终绝热温升。 ➢ 但由于结构自然散热,实际混凝土内部的最高温度,大多发 生在混凝土浇筑后的3~5d。
第三讲:大体积砼裂缝控制技术
第一节 混凝土裂缝
二、混凝土裂缝的三类原因: 1、由外荷载的直接应力(即按常规计算的主要应力)引起的 裂缝。 2、由结构的次应力(计算未考虑到的结构内部应力)引起的 裂缝。 3、由变形变化(温度、收缩、不均匀沉降等)引起的裂缝。 • 大体积混凝土的裂缝多由上述第三种 原因引起。
目的:
防止钢筋锈蚀、混凝土碳化和酥松脱落,从而影响结 构的耐久性、防水性。
➢ 对于基础、地下或半地下结构,裂缝主要影响其防渗性能。 当裂缝宽度只有0.1~0.2mm时,虽然早期有轻微渗水,经 过一段时间后一般裂缝可以自愈。
➢ 当裂缝宽度超过0.2~0.3mm时,其渗水量与裂缝宽度呈 三次方增加,必须进第行三化讲:学大体注积砼浆裂处缝控理制技。术
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结构计算温差 T,可按下式计算: T = T m + Ty(t)
其中: T m —— 各龄期砼的水泥水化热降温温差(℃); Ty(t)—— 各第龄三期讲:砼大体的积砼收裂缩缝控当制Fra bibliotek量术温差(℃)。
第一节 混凝土裂缝 七、大体积混凝土结构裂缝控制设计
2. 最大浇筑长度计算:
大体积混凝土基础底板出现的裂缝按深度可分为以下三种: 表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝(图3-2)
深层裂缝进一步扩展形成 贯穿裂缝
大体积混凝土裂缝的控制措施 (1)精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版大体积混凝土裂缝的控制措施【摘要】:大体积混凝土施工过程中,由于其工程条件的复杂性,在温度应力作用下容易产生开裂问题。
针对裂缝产生原因进行分析,找出影响混凝土裂缝产生的因素,并提出避免大体积混凝土产生裂纹的应对措施,以及施工工程中的技术措施。
【关键字】:大体积混凝土措施施工技术1大体积混凝土裂缝产生的原因混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。
微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝,主要有三种:一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝,称为粘着裂缝;二是水泥石中自身的裂缝,称为水泥石裂缝;三是骨料本身的裂缝,称为骨料裂缝。
微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的。
反之,肉眼看得见的裂缝称为宏观裂缝,这类裂缝的范围一般不小于0.05mm。
宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。
因此在混凝土结构中裂缝是绝对存在的,只是应将其控制在符合规范要求范围内,以不致发展到有害裂缝。
混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种,一是有外荷载引起的,这是发生最为普遍的一种情况,即按常规计算的主要应力引起的;二是结构次内力引起的裂缝,这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的;三是变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形,当变形受到约束时便产生应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。
建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,因此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。
这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。
表面裂缝是混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。
贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其它结构边界条件的约束时引起的拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。
大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施

大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施大体积混凝土造粒的裂缝是指混凝土某一部分中的裂缝,该部分的尺寸比一般的钢筋混凝土结构大得多。
这样的混凝土结构由于自重和重载等的压力,受到了较大的拉应力,容易产生裂纹,影响其使用寿命和结构性能。
本文将探讨大体积混凝土裂缝的产生原因及控制措施。
一、产生原因:1. 温度变化:混凝土构造物受季节变化和日夜变化的影响,会发生温度变化。
由于温度的变化会导致混凝土膨胀和收缩,因此在膨胀和收缩的过程中,如果其能力和约束力不匹配,就会产生应力,从而产生裂缝。
2. 湿度变化:混凝土中水的变化也是裂缝的一个重要原因。
如果混凝土湿度变化过大,会导致水的蒸发和吸收。
水分的吸收会造成混凝土的膨胀,而水的蒸发会使混凝土干缩。
如果混凝土不能够吸收或释放水分,就容易产生裂缝。
3. 材料的反应:如果混凝土中的一些化学受潮或自发燃烧,会在混凝土中产生碱性物质的反应,从而导致混凝土的膨胀和收缩,产生裂缝。
4. 应力集中:混凝土制造和施工过程中涉及到的应力分布是不均匀的,某些区域容易出现应力集中。
应力集中区域因受到超负荷应力而破裂成裂缝。
5. 其他原因:混凝土中存在的空气孔隙,坍落度不合适,水灰比偏高或者混凝土受到的外力等都可能导致裂缝的产生。
二、控制措施:1. 选用合适的混凝土比例和材料:首先,为了避免混凝土的裂缝,应该选择合适的混凝土比例和材料,确保混凝土的坍落度、水灰比和密实度达到最佳水平。
2. 加强混凝土的质量控制:加强混凝土的质量控制,确保混凝土的制作和浇筑过程中不出现任何失误。
结实,未受到外力损害的混凝土在日常使用中容易受到外力的损害而破裂。
3. 选择正确的施工方法:为了避免因施工不当而造成混凝土裂缝,应该根据所建造的混凝土结构采用合适的施工方法,在施工过程中控制混凝土软化或者干缩时间,以确保结构体的完整性。
4. 控制场地温度和湿度:为了控制混凝土结构中水分和温度的变化,在施工过程中需要控制场地的温度和湿度。
谈大体积混凝土裂缝控制措施

谈大体积混凝土裂缝控制措施大体积混凝土结构是指结构体积较大、惯性力较大、变形能力较弱的混凝土结构。
由于大体积混凝土结构具有自重大、应力集中、温度变形大等特点,容易出现裂缝问题,因此需要采取相应的控制措施。
1. 控制热应力和温度变形:大体积混凝土结构在施工和硬化过程中会产生热应力和温度变形,这是裂缝形成的主要原因之一。
为了控制热应力和温度变形,可以采取以下几种措施:- 合理安排浇筑顺序:控制大体积混凝土结构的浇筑顺序,尽量避免大面积浇筑或连续浇筑,减少热应力的积累和温度变形的影响。
- 采取降温措施:在夏季高温或高热量条件下施工时,可以采取降温措施,如喷水、覆盖遮阳网等,降低混凝土的温度,减少温度变形和热应力。
- 控制混凝土温升速率:控制混凝土升温速率,避免过快的升温导致热应力和温度变形。
可以通过调整施工方法、混凝土配合比等来实现。
2. 加强结构连接和约束:大体积混凝土结构在强度和变形能力上相对较弱,容易出现裂缝。
为了加强结构的连接和约束,可以采取以下措施:- 增加连接件和补强构件:在结构的关键部位或易裂缝部位设置连接件和补强构件,增强结构的整体强度和刚度,减少裂缝的形成。
- 采用预应力技术:在大体积混凝土结构中采用预应力技术,增加结构的内部应力,提高结构的整体强度和刚度,减少裂缝的产生和扩展。
- 设置伸缩缝:大体积混凝土结构可能由于温度变形而引起裂缝,可以在结构中设置伸缩缝,减少温度变形的传递和积累,控制裂缝的扩展。
3. 控制混凝土收缩和膨胀:混凝土在硬化过程中会发生收缩和膨胀,也是裂缝形成的原因之一。
为了控制混凝土的收缩和膨胀,可以采取以下措施:- 选用低收缩混凝土:在施工中选用低收缩混凝土,减少混凝土收缩引起的裂缝。
- 使用控制收缩剂:在混凝土中添加控制收缩剂,减缓混凝土收缩速度,降低收缩引起的应力和裂缝。
- 采用膨胀剂:在混凝土中添加膨胀剂,促使混凝土发生膨胀,减轻收缩引起的应力和裂缝。
4. 加强施工质量控制:大体积混凝土结构的裂缝问题与施工质量密切相关。
控制大体积混凝土裂缝的方法

控制大体积混凝土裂缝的方法
1.减少水泥用量,降低水化热。
大体积混凝土升温,主要是由水泥水化热引起的。
预防和控制混凝土裂缝,首先应从降低水泥水化热着手,不少工程曾使用低热水泥来减少水化热。
2.预设冷却管能降低混凝土内部的最高温升。
控制大体积混凝土内部的最高温升,另一项措施是在混凝土内部预设冷却水管,用循环水及时将热量排出.以降低混凝土内部最高温升。
3、表面覆盖蓄热养生。
大体积混凝土内外温差根据体积大小和温度梯度不同,一般控制在25~30℃,不会出现裂缝。
4、及时对混凝土覆盖保温、保湿材料。
6
5、在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。
保证大体积混凝土质量及控制裂缝的措施

保证大体积混凝土质量及控制裂缝的措施桥梁产生裂缝的原因主要可以归纳为以下三个大的方面:温度裂缝、沉缩裂缝及抗拉裂缝。
在施工中可以通过以下措施控制混凝土结构物裂缝的产生。
(一)保证混凝土的质量。
保证混凝土的质量主要有以下几个措施:1.选择合适水泥和严格控制水泥用量优先采用525R普通水泥,425R普通水泥等高标号水泥,以减少水泥用量。
选用低热水泥,减少水化热,降低混凝土的温升值。
并尽量选用后期强度(90或120天),降低水泥量,并延缓峰值。
在满足设计和混凝土可泵性的前提下,将425R水泥用量控制在450kg/m3,525R水泥用量控制在360kg/m3.以降低砼高温升,降低砼所受的拉应力。
2. 严格控制骨料级配和合泥量选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65%左右),细度模数2.80-3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。
砂、石含泥量控制在1%以内,并不得混有有机质等杂物,杜绝使用海砂。
3.选择适当外加剂,可根据设计要求,混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。
外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性,使用水量减少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延长到5h左右。
4. 选择优化配合比选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在砼中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低砼温升,从而可以降低砼所受的拉应力。
5.采用切实可行的施工工艺根据泵送大体积混凝土的特点,采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的方法。
这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能较好地适应泵送工艺,避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长,从而提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。
根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土出料口,主要解决上部混凝土的振实;由于底层钢筋间距较密,第二道布置在混凝土坡脚处,以确保下部混凝土密实。
大体积混凝土施工裂缝及控制措施

2 裂缝产生 的主要原 因
混 凝土 产生 裂缝 的原 因可分 为二 类:
1) 由外 荷载 引起 的裂缝 ,也 即结构 性裂 缝。
2)由 变形 变化 引起 的裂 缝 ,包 括 温度 、湿 度 、收 缩和 膨 胀 、不均 匀 沉降 等 因素引 起 的裂缝 ,也 即非 结构性 裂缝 。 由于 本工 程 井筒 还未投 入 使用 ,外荷 载几 乎 没有 ,因 此本文 主要 讨 论 非结构 性 裂缝产 生 的原 因。
变陡 ,也极 易造 成混凝 土表 面产 生裂 缝。 综上 所 述 ,就 工程 施 工 而言 ,防 止 本 工 程底 板 混 凝 土 出 现裂缝 的 关键就 是控 制混凝 土 内部 与表面 的温 差。
21 由温度 应力 引 的裂缝 .
混凝 土 为脆 性 材 料 ,其 抗 拉 强 度远 小 于 抗压 强度 。 混 凝
25 施 工不 合理 引起 的裂缝 .
1) 浇筑 混 凝土 时倒 灰 不均 匀 ,用 振动 棒 找平 时 ,往 往是 混凝 土中石 子一 振 已下沉 ,多为砂 浆 或石子 偏 少的 混凝 土往两 边 跑 ,造 成 砂浆 积聚 ,使 局部 混凝 土 中相对 水泥 含量 增加 ,此 处容易产 生大 的温度应 力与 收缩应力 ,造 成裂缝。
大 体 积 混 凝 土 施 工 裂 缝 及 控 制 措 施
文/ 磊 陈
进 入 2 世 纪 以 来 ,我 国 经济 持 续 发 展 ,迎 来 了建 筑 业 的 1 高峰 ,其 中 以高层 建筑 为代 表取 得 了长足 的发展 。 高层 建筑基 础 多采 用箱基 、筏 基及 高层 结构 转换 层 等大体 积混 凝土 。施 工 中现浇 混凝 土经 常出 现裂缝 ,加 之夏 季 气候酷 热 、干燥 ,冬 季 寒冷 , 日温 差大 ,混凝 土裂 缝 尤为突 出 。因 此 ,只 有 了解 了混 凝 土裂缝 产 生的 主要原 因 ,采取 相应 的 防治措 施 ,混凝 土裂 缝 才 能加 以控制 ,混凝 土的抗 渗 、抗裂 和抗侵 蚀 性 能才 能得 以提 高和 改 善 ,大体积 混凝 土质 量 才能得 到根 本保 证。 本 文结合 中
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注:混凝土坍落度 180 ± 20mm 砂率 42% 实际 W/C=0.48[2] 4.4 大体积混凝土温度裂缝控制计算(依据《建筑施工计算 手 册 》) 大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿性或深进的裂缝, 主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成 的。根据施工环境及现有设备经研究采用蓄水法进行温度控制,验 算过程如下: (一)计算过程: (1)混凝土表面所需的热阻系数计算公式:
降温速度,以此来提高混凝土底板的抗
拉性能、预防温差裂缝。
4 实例分析
厦门翔安隧道竖井通风塔(五通
侧)基础工程环形承台厚 1500mm,混
塔楼
凝土总方量约 520m3,基坑东西长度约
61.6m,南北长度约 46.2m,建筑总面
积 4702.3m2。(见图 1) 4.1 基础设计
图 1 基础承台分布示意图
沉降及抗震问题都有可能成为混凝土开裂的原因。
2 大体积混凝土裂缝的成因
2.1 温度收缩
大体积混凝土水泥水化过程中会发出热量,这些热量会积聚于
混凝土的内部,这样必然会使混凝土温度急剧升高。当温度下降
时,混凝土会产生收缩,如果混凝土的抗拉强度不够时,便会开始
出现冷缩裂缝。
2.2 干燥收缩
当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水
足的问题。
2)大多数的基础结构形式通常采用现浇钢筋混凝土的超静定
结构,温差和收缩变化复杂很难加以控制,约束作用也较大,在一
定程度上容易引起开裂。
3)水泥水化过程所产生的水化热会导致混凝土温度梯度的产
生。水化热的温度变化幅度大,升温较高,降温散热较快,因此收
缩与降温的共同作用是引起混凝土裂缝的主要因素。其次,不均匀
比。
3.2 浇筑过程
在大体积混凝土基础底板浇筑施工中,应严格控制混凝土的入
筑温度、控制混凝土的质量。浇筑前工作人员对模板内部要进行彻
底的清理。及时关注天气预报及时加以措施减少不可抗因素对施工
带来的影响。
3.3 基础养护
混凝土工程施工中的养护工作是混凝土施工管理中的重点,通
过合理规范的养护工作能够有效降低大体积混凝土内外温差、减慢
研究与探索
大体积砼基础裂缝的控制
项国应 合诚工程咨询股份有限公司
摘要:本文首先分析了大体积混凝土裂缝的成因,其次从材
料的选择、混凝土配合比的制定、浇筑过程的控制、大体积混
凝土的养护等几个方面提出了裂缝控制措施。通过实例运用混凝
土浇筑前裂缝控制计算和蓄水法温度控制计算两种方法验证了对裂
缝的有效控制,说明了控制大体积砼基础裂缝的一些具体方法。
Tmax--- 混凝土中心最高温度(℃);
Tb--- 混凝土表面温度(℃);
K---- 透风系数,取 K=1.30;
700---- 混凝土的热容量,即比热与密度之乘(kJ/m3.K);
T0--- 混凝土浇筑、振捣完毕开始养护时的温度(℃);
mc--- 每立方米混凝土的水泥用量(kg/m 3);
Q(m)--- 混凝土在规定龄期内水泥的水化热(kJ/kg);
表 1 承台基础 C45P12 混凝土配合比
原材料 水 水泥 砂 石
粉煤灰
规格
洁净水 P O 42.5 中粗砂 5—25m m 二级磨细灰
每方混凝土 166 248 687 1178 70
用量(k g )
重量比 0.67 1.00 2.77 4.75 0.28
λw --- 水导热系数,取 0.58W/m.k。
(二)计算参数 (1)大体积混凝土结构长 a=81.99(m); (2)大体积混凝土结构宽 b=5.25(m); (3)大体积混凝土结构厚c=1.50(m); (4)混凝土表面温度Tb=30.00(℃);
下转 256 页
254
2012.06
研究与探索
塔楼的基础厚度为 1.5m,混凝土强度等级为 C45,抗渗等级 为 P12,采用混凝土 28 天强度作为其设计强度。钢筋选用 HRB400 级,间距不大于 150mm。由于底板有防水要求,设计控制裂缝宽 度为 0.2mm。
4.2 施工材料的选用 水泥选用普通硅酸盐 42.5 级水泥;砂选用中粗砂,控制石子 含泥量≤ 1%,黄沙含泥量≤ 3%;石子选用粒径 5~25mm;水灰比 为 0.32,坍落度控制在 160~200mm 掺加粉煤灰;减水剂、膨胀 剂、缓凝剂。 4.3 配合比设定 按强度>抗渗性与耐久性 > 低水化热温升和体积稳定性 > 泵送工作性的优先次序经过反复试验,最终确定了该工程基础底板 C45P12 混凝土的配合比见表 1 所示。
0.05
33.6
32.3
关键词:裂缝;配合比;养护;浇筑
1 大体积混凝土的概述
1.1 大体积混凝土
一般为一次浇筑量大于 1000m3 或混凝土结构实体最小尺寸大
于或等于 2m,且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土[1]。
1.2 大体积混凝土基础的温度收缩应力特点
1)大体积混凝土基础均属于建筑的地下结构,有严格的防水
要求,钢筋混凝土必须要控制裂缝的开展,一般不会存在承载力不
R
=
XM (Tmax − Tb ) (700T0 + 0.8mcQm )
•
K
(2)蓄水深度计算公式:
hη = R ⋅ λW
式中 R - - - - 混凝土表面的热阻系数( k / W );
X - - - - 混凝土维持到预定温度的延续时间(h );
M - - - - 混凝土结构物表面系数(1 / m );
表 5 方案 2 冬季工况南向幕墙计算结果 腔体风速(m / s) V D F 内层玻璃温度(℃) 通风腔空气温度(℃) 内层玻璃得热 W / m 2 V D F 采暖能耗 kW h / m 2/y
0.00
34.4
35.7
15.1
2.3
0.03
34.0
34.0
14.0
2.0
时,这样就会产生混凝土的干缩。当这种收缩变形受到约束﹑结构
应力超过混凝土的强度极限时,就会引起混凝土结构的干缩裂缝。
3 防止裂缝的措施
3.1 以原材料及其配合比
首先应改善材料质量,精选砂石料,控制细骨料的含泥量不大
ห้องสมุดไป่ตู้
于 1%,粗骨料的含泥量不大于 1.0%[1]。大体积混凝土基础底板施
工中应首选选用低水化热水泥,其中掺加矿渣与粉煤灰来减少水灰