大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施
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。
大体积混凝土浇筑裂缝原因及预防措施

大体积混凝土浇筑裂缝原因及预防措施混凝土在使用过程中容易出现裂缝,这些裂缝会严重影响混凝土的使用寿命和性能。
在大体积混凝土浇筑中,裂缝的出现尤其令人担忧,因为这些裂缝很可能造成严重的损失。
因此,深入研究大体积混凝土浇筑裂缝的原因及如何预防是关键。
裂缝的形成原因1. 混凝土的收缩混凝土浇筑后会发生收缩,收缩不均匀或者收缩量巨大可能会导致裂缝的形成。
预防措施:a. 在施工过程中,应控制混凝土的水灰比,尽量减少混凝土的憎水性,以减少混凝土的收缩。
b. 在混凝土中添加适当的控制收缩的剂,如聚合物纤维、增塑剂等,来有效控制混凝土的收缩。
2. 温度变化混凝土的温度变化也是裂缝出现的一个重要原因。
当混凝土受到剧烈的温度变化时,容易出现裂缝。
a. 在施工中,应合理选择混凝土的配合比,使得混凝土的表观温度在合理的范围内。
b. 在施工中应使用遮阳网等遮影措施,保持混凝土的表观温度稳定,减少混凝土温度的变化。
3. 不均匀的荷载混凝土在承受不均匀的荷载时容易产生裂缝,这种荷载可能是外部荷载,也可能是混凝土自身的不均匀收缩力。
a. 总设计应考虑在混凝土结构的受力分配和荷载分配上保持平衡和合理,以减少不均匀荷载的出现。
b. 混凝土在浇筑前应做好良好的压实和回弹测试,以确保混凝土的密实度和质量。
4. 混合料问题混凝土的配合料不良或混合不均匀,容易导致混凝土质量受损,从而产生裂缝。
a. 选择质量好的混合料,确保原材料的质量和配比的准确性。
b. 在浇筑前将混凝土反复搅拌,以保证混凝土的完全混合。
5. 浇筑施工不当浇筑施工时,混凝土的振捣和密实不当,地面的平坦度不足等问题,都可能导致裂缝的产生。
a. 在混凝土浇筑前应充分平整土地,清理好浇筑表面的杂物,保持施工区域的清洁。
b. 应合理选择振捣方式和频率,并保证混凝土的振捣和密实均匀。
c. 浇筑混凝土后,应及时覆盖保护,避免日光直射和热风吹拂,让混凝土缓慢干燥,避免裂缝的产生。
总之,为了避免大体积混凝土浇筑中裂缝的产生,需要从混凝土配制、施工方式、环境条件等多方面考虑,综合运用各种技术和措施,最大程度地保证混凝土的质量和性能。
大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施

1 大体积混凝土简述现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
它主要的特点就是体积大:混凝土浇注量大于100平方米;长、宽、高任意一边不小于1米。
大体积混凝土水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。
混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝。
其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝,影响结构安全和正常使用。
所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。
2 大体积混凝土结构裂缝的概念混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。
大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。
在全国调查的高层建筑地下结构中,底板出现裂缝的现象占调查总数的20%左右,地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80%左右。
所以,混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题,一直未能很好地解决。
国内外工程技术界都认为,规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。
不同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽不完全一致,但基本相同。
如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0.3~0.4mm;在轻微腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.2~0.3mm;在严重腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.1~0.2mm。
但对建筑物的抗裂缝要求过严,必将付出巨大的经济代价。
科学的要求是将其有害程度控制在允许范围之内。
根据国内外的调查资料,工程实践中结构物的裂缝原因,属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80%以上,属于荷载引起的约占20%左右。
在大体积混凝土工程施上中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝。
因此,控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度,防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。
3 大体积混凝土裂缝的原因大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。
各类裂缝产生的主要影响因素有几种:一是结构型裂缝,由外荷载引起的。
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结构中的裂缝多为塑性变形引起的。
裂缝的产生主要有以下几个原因:1. 温度变化:大体积混凝土结构在温度变化作用下会发生热胀冷缩,导致混凝土体收缩或膨胀,从而产生应力。
当应力超过混凝土抗张强度时,裂缝就会产生。
2. 干缩:混凝土在养护过程中,由于水分蒸发的原因,会发生干缩现象。
干缩引起的内应力超过混凝土抗张强度时,就会产生裂缝。
3. 混凝土收缩:混凝土自身的收缩也是引起裂缝的一个重要原因。
混凝土在排水过程中会发生收缩,如果不适当控制,就会引起裂缝。
4. 荷载作用:大体积混凝土结构所受的荷载作用也会引起裂缝的产生。
当荷载作用下,超过混凝土的承载能力时,就会引起结构的变形,导致裂缝的产生。
1. 混凝土配比设计:在混凝土的配比设计中,应控制好水灰比、骨料粒度、水化热等参数,以减小混凝土的收缩和温度变化引起的裂缝。
2. 养护措施:在混凝土构件浇筑后,应及时进行养护,包括保湿,防止水分过早蒸发引起的干缩。
要注意施工中的温度控制,避免温度变化过大引起的热胀冷缩。
3. 结构设计和施工工艺:在大体积混凝土结构的设计和施工中,要合理安排构件的连续性,避免出现过多的接缝和拼接处,减小裂缝产生的可能性。
在施工过程中要注意控制荷载的作用,避免超载引起的裂缝。
4. 混凝土缝隙处理:对于已经出现的裂缝,应及时进行修补和处理,以避免裂缝的进一步扩展和深化。
可以采用填缝材料填充裂缝,或者进行加固处理,增强结构的承载能力。
控制大体积混凝土裂缝的产生是一个综合性的工作,需要在设计、施工和养护过程中都进行合理的控制和管理,以确保结构的安全和耐久性。
大体积混凝土裂缝产生原因及措施

大体积混凝土裂缝控制混凝土内部温度取决于混凝土本身所贮备的热能。
在绝热条件下,混凝土内部最高温度为浇筑温度与水泥水化热温度总和。
实际施工过程中,由于混凝土内部温度与外界环境温度之间存在温差,并且混凝土四周并不能充分散热,所以新浇筑的混凝土与周围环境之间便会发生热能交换。
混凝土模板、外界环境和养护条件等因素都会不断改变混凝土内部所贮备的热能,并促使混凝土内部温度逐渐发生变化,表现为“由低到高,再由高到低”的变化过程,混凝土内部最高温度实际上是入模浇筑温度、水泥水化热引起的绝热升温和混凝土浇筑后的散热温度三者的叠加。
一、大体积混凝土裂缝的产生原因混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等,归纳起来主要有以下几点。
外界气温变化。
大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。
特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形而造成的,温差越大,温度应力也越大。
同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60℃-65℃,并且有较长的延续时间。
因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。
混凝土的收缩。
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必需的,而约80%的水分要蒸发,多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。
混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。
如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。
干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,在混凝土内部产生很大的收缩应力,导致混凝土的裂缝。
影响混凝土收缩,主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。
水泥水化热。
水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥产生的热量聚集在结构内部不易散失。
大体积混凝土温度裂缝产生的原因及控制措施

大体积混凝土温度裂缝产生的原因控制措施一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因1、混凝土内部与外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部与混凝土表面的温差过大。
特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。
当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。
2、大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。
同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化与蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。
这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施:1、严格控制混凝土原材料的的质量与技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。
2、细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂与减少剂。
3、采用综合措施,控制混凝土初始温度如在混凝土体内埋设冷却水管与风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护。
主要是针对后期而言,对早期因热原因引起的裂缝是无助的。
比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。
因为体内热量迟早是要散发掉的。
大体积混凝土裂缝产生的原因分析及防治措施

大体积混凝土裂缝产生的原因分析及防治措施摘要:本文针对混凝土容易产生裂缝的现象,在分析其成因的基础上,根据不同原因的裂缝,提出相应的处理及防治措施。
关键词:大体积混凝土裂缝1、裂缝的原因分析混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。
后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
根据国内外的调查资料,属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80%以上。
在大体积混凝土工程施工中,主要是由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝。
2、温度应力的分析温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:①早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。
这个阶段有两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土上弹性模量的急剧变化,由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。
②中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中。
温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。
③晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。
温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。
根据温度应力引起的原因可分为两类:①自生能力:没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。
例如,混凝土结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面的温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。
②约束能力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而一起的应力,温度应力往往和混凝土上的干缩所引起的应力共同作用;想要根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。
大体积混凝土裂缝成因与控制措施

大体积混凝土裂缝成因与控制措施以下是大体积混凝土裂缝的主要成因以及相应的控制措施:
裂缝成因:
1. 温度应力:大体积混凝土浇筑后,水泥水化反应会产生大量热量,形成显著的内部温升,导致混凝土体积膨胀,冷却时又收缩,这种不均匀的温度变化易产生较大的温度应力,进而形成裂缝。
控制措施:
- 使用低热水泥或掺合料降低水化热。
- 分层分块浇筑,并设置合理的温度控制缝和收缩缝。
- 采用内部冷却水管系统进行循环降温。
- 加强养护,尤其是初期保湿保温。
2. 收缩:包括塑性收缩、自干燥收缩等,混凝土水分蒸发过快或丧失过早会导致体积收缩。
控制措施:
- 控制混凝土配合比,保证适宜的用水量和减水剂用量。
- 加强养护,确保混凝土在硬化过程中的水分充足。
- 施工时避免表面积过大暴露在空气中,可采用覆盖、喷雾等方式保持湿度。
3. 荷载作用:长期受力状态下,特别是在早期强度还未充分发展时承受过大的外部荷载也会导致裂缝。
控制措施:
- 合理安排施工程序,确保混凝土达到足够强度后再加载。
- 结构设计时考虑预应力技术,以抵消部分收缩应力和荷载应力。
4. 施工工艺与质量控制:模板拆除不当、振捣不密实、约束条件不合理等因素也可能造成裂缝。
控制措施:
- 严格遵守施工规程,合理选择模板材料并掌握拆模时机。
- 确保混凝土振捣密实,消除内部气泡和孔隙。
- 对混凝土进行全过程的质量监控,包括原材料检验、拌合物性能检测等。
通过上述综合措施,可以有效地减少大体积混凝土结构中裂缝的发生,从而保障工程质量与使用寿命。
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大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施
大体积混凝土施工中裂缝控制是一项较复杂问题,但这一问题带有普遍性。
本文分析了大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因,在此基础上提出相应的温度控制措施、施工措施、设计措施及原材料措施来预防裂缝发生
摘要:大体积混凝土施工中裂缝控制是一项较复杂问题,但这一问题带有普遍性。
本文分析了大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因,在此基础上提出相应的温度控制措施、施工措施、设计措施及原材料措施来预防裂缝发生。
一、前言
随着我国基础建设的快速发展,大体积混凝土施工日益增多(如斜拉桥的索塔、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础),而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题,这是因为混凝土体积大,聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀,在受到内外约束的情况下,混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生,最终为工程结构埋下严重质量隐患。
因此,大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展,以保证工程质量。
二、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析
大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。
1.收缩裂缝
混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,对于大体积混凝土,这种收缩更加明显。
如果混凝土的收缩受到外界的约束,就会在混凝土体内产生相应的收缩应力,当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。
影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。
混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。
水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。
自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。
自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起的。
但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小而最终自身收缩。
水灰比对自身收缩影响较大,一般来说,当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则几乎各占一半。
自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。
因此在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分甚至全部已经完成。
在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。
但是,许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,也必须考虑水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响,也需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响。
塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。
在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下,混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。
出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。
所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。
2.温差裂缝
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。
特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
温差的产生主要有三种情况:第一种是在混凝土浇筑初期,这一阶段产生大量的水化热,形成内外温差并导致混凝土开裂,这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
另一种是在拆模前后,这时混凝土表面温度下降很快,从而导致裂缝产生。
第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值即内部温差。
这三种温差都会产生裂缝,但最严重的是水化热引起的内外温差。
3.安定性裂缝
安定性裂缝表现为龟裂,主要是由于水泥安定性不合格而引起。
三、裂缝的防治措施
1.设计措施
(1)精心设计混凝土配合比。
在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。
(2)增配构造筋,提高抗裂性能。
应采用小直径、小间距的配筋方式,全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。
(3)避免结构突变产生应力集中。
在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
(4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限抗拉强度。
(5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20~30m,保留时间一般不小于60天。
如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。
2.原材料控制措施
(1)尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥),或利用混凝土的后期强度(9 0 d~180d) 以降低水泥用量,减少水化热(因为每加减10 kg水泥,温度会相应增减1 ℃,水化热与水泥用量成正比) 。
在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。
因为这种水泥在水化膨胀期(1~5 d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。
(2)适当搀加粉煤灰。
混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。
(3)选择级配良好的骨料。
骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的8 0%~83%,因此在选择骨料时,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。
一般来说,可以选用粒径4 mm~40mm的粗骨料,尽量采用中砂,严格控制砂、石子的含泥量(石子在1 %以内,砂在2 %以内) 。
控制水灰比在0.6 以下。
还可以在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热。
另外还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm~300mm的大块石。
掺加大块石不仅减少了混凝土总用量,降低了水化热,而且石块本身也吸收了热量,使水化热能进一步降低,对控制裂缝有一定好处。
(4)适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用。
3.施工方法控制措施
大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道,在内部通循环冷水或冷气冷却,降温速度不应超过0.5 ℃~1.0 ℃/h。
对大型设备基础可采用分块分层浇筑(每层间隔时间5d~7 d),分块厚度为1.0m~1.5m,以利于水化热散发和减少约束作用。
当混凝土浇筑在岩石地基或厚大的混凝土垫层上时,在岩石地基或混凝土垫层上铺设防滑隔离层(浇二度沥青胶撒铺5 mm 厚砂子或铺二毡三油) ,底板高低起伏和截面突变处,做成渐变化形式,以消除或减少约束作用。
此外,还应加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。
尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。
尽量采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。
还可根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。
4.温度控制措施
混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。
当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时,混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。
因此,通过应降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度,减少和避免裂缝风险。
人工控制混凝土温度的措施对早期因热原因引起的裂缝作用不明显。
比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免地招致混凝土体内温度很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。
因为体内热量迟早是要散发掉的。
另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止过速冷却和超冷,过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大,而且早期的过速超冷会影响水泥——胶体体系的水化程度和早期强度,更易产生早期热裂缝。
超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。
白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。
混凝土泵送时,可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。
四、结语
虽然大体积混凝土裂缝产生的原因很多,但只要严格按规范规定施工,认真积极的探索裂缝产生的原因,及早采取相应的预防措施,就能有效地控制大体积混凝土结构的裂缝。