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大体积混凝土论文:对大体积混凝土的认识

大体积混凝土论文:对大体积混凝土的认识在现代建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。
从大型桥梁的基础到高层建筑物的地下室,大体积混凝土都扮演着至关重要的角色。
然而,由于其体积大、结构厚等特点,大体积混凝土在施工过程中面临着一系列独特的挑战和问题。
大体积混凝土,顾名思义,是指混凝土结构物实体最小尺寸不小于1m 的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
与普通混凝土相比,大体积混凝土具有体积大、表面系数小、水泥水化热释放比较集中、内部温升比较快等特点。
大体积混凝土在工程中的应用具有显著的优势。
首先,它能够提供强大的承载能力,确保建筑物或结构的稳定性和安全性。
其次,由于其整体性好,可以有效地抵抗外界的各种荷载和作用。
然而,其施工过程也绝非易事。
在大体积混凝土的施工中,温度控制是最为关键的环节之一。
水泥在水化过程中会释放出大量的热量,由于大体积混凝土的体积较大,热量难以迅速散发出去,导致混凝土内部温度急剧升高。
而混凝土表面与内部的温差过大时,就会产生温度裂缝,这不仅会影响混凝土的外观,更严重的是会削弱其结构性能和耐久性。
为了控制温度,施工中常常采用低热水泥、减少水泥用量、掺加粉煤灰等矿物掺合料、埋设冷却水管等措施。
混凝土的配合比设计对于大体积混凝土的质量也有着重要影响。
在保证混凝土强度的前提下,应尽量减少水泥用量,以降低水化热。
同时,合理选择骨料的粒径和级配,能够提高混凝土的密实性和抗裂性能。
此外,外加剂的使用也可以改善混凝土的性能,如减水剂可以减少用水量,提高混凝土的流动性;膨胀剂可以补偿混凝土的收缩。
大体积混凝土的浇筑也是一个需要精心策划的过程。
根据工程的具体情况,可以选择分层浇筑、分段浇筑或全面分层浇筑等方法。
在浇筑过程中,要确保混凝土的均匀性和密实性,避免出现离析、分层等问题。
同时,要控制浇筑速度,防止混凝土堆积过高导致温度集中。
施工过程中的振捣环节同样不容忽视。
大体积混凝土施工论文

大体积混凝土施工论文大体积混凝土施工论文一、设计措施(1)设计中大体积混凝土宜选用中低强度混凝土,强度等级宜在c20-c35范围内,避免采用高强混凝土。
(2)设计和采取合理的结构形式和合理的分块。
大体积混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝,应根据温度裂缝的要求进行分块,且设置必要的连接方式。
(3)合理设置分布钢筋,尽量采用小直径、密间距布置;(4)在改善结构物的约束条件不影响使用时(如承压式基础),宜在混凝土垫层上设置滑动层。
二、原材料的选择选择合适的混凝土原材料,优化混凝士配合比有利于减少大体积混凝土的裂缝。
1使用低热水泥,并尽量降低水泥用量大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因是水泥水化产生的水化热。
由于矿物成分及掺加混合材数量不同,水泥的水化热差异比较大,铝酸三钙和硅酸三钙含量高的,水化热亦高,而混合材掺量多的水泥水化热则较低。
为降低水化绝热温升、减小体积变形,大体积混凝土一般应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。
同时,在满足强度的要求下,尽量降低水泥用量,通常有多种方法可以达到这个目的,如选用级配良好的骨料、采用后期强度作为设计强度、掺入混合料和减水剂等。
因此,使用低热水泥和降低水泥用量能有效控制大体积混凝土的内部最高温度,降低混凝土的内外温差。
减少大体积混凝土的裂缝。
2骨料选择粗骨料宜优先选用自然连续级配和碎石,连续级配骨料配制混凝土具有较好的和易性,可以适当减少水泥用量,达到相应的强度,使混凝土均匀、易密实。
而用碎石拌制的混凝土有较高的强度、良好的抗裂性能。
细骨料宜选用中粗砂。
通过试验表明每立方混凝土能够减少水泥用量20-25kg,通常,每立方混凝土减少10kg水泥,在绝热温升中,温度就会降低1℃。
3掺加粉煤灰掺加粉煤灰可以有效改善混凝土的干缩性和脆性,也可以降低混凝土的水化热。
粉煤灰是大体积混凝土中防裂效果最好的一种外加剂。
但粉煤灰的掺量不宜过大。
否则会出现早期强度低、低温泌水大的缺点。
大体积混凝土论文

大体积混凝土裂缝控制技术措施摘要:近年来建筑施工技术飞速发展,混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几万立方米,因此,对于大体积混凝土施工提出了更高的要求。
由于其体积大,表面小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,当混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,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。
关键词:大体积混凝土;裂缝1.前言改革开放以来,随着我国经济的迅猛发展,我国的建筑业也取得了辉煌的成就,出现高层、超高层、特殊功能的构筑物及大型设备基础等体积庞大结构。
大体积混凝土大量用于工业与民用建筑中,在取得了一些辉煌成就的同时,也有着一些施工方面的问题,其中,混凝土的裂缝是常见的质量事故之一。
大量的工程实践表明,大体积混凝土施工阶段如不采取合理的技术措施,就极容易出现因裂缝所引起的工程事故。
2.大体积混凝土的概念大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。
大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同,但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量,大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快,造成内外温差过大,其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。
因此判断是否属于大体积混凝土既要考虑厚度这一因素,又要考虑水泥品种、强度等级、每立方米水泥用量等因素,比较准确的方法是通过计算水泥水化热所引起的混凝土的温升值与环境温度的差值大小来判别,一般来说,当其差值小于25℃时,其所产生的温度应力将会小于混凝土本身的抗拉强度,不会造成混凝土的开裂,当差值大于25℃时,其所产生的温度应力有可能大于混凝土本身的抗拉强度,造成混凝土的开裂,此时就可判定该混凝土属大体积混凝土。
3.大体积混凝土施工实践中易出现的问题大体积混凝土由于截面大,水泥用量大,当混凝土浇筑完毕,由于水化热的影响,使混凝土内部最高温度3~5d 达到峰值,此时若混凝土内部最高温度与外界气温之差超过25℃,在升温阶段和降温阶段,容易发生表面裂缝和收缩裂缝。
大体积高强混凝土施工论文

大体积高强混凝土施工论文大体积高强混凝土施工论文关键词:大体积高强混凝土裂缝原因防治措施进入21世纪以来,建筑施工技术飞速发展,随着工程建设的规模越来越大型化,混凝土体积几百立方米逐渐增大到几万立方米,建筑施工中时常涉及到大体积混凝土的施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
于现在施工中普遍使用的是商品混凝土和大坍落度混凝土,而此类混凝土的开裂现象一直比较普遍,加之现在所生产的放热速度较过去大为提高的水泥,这使得大体积混凝土的温度裂缝问题更加严重。
大体积混凝土温度裂缝是一个十分复杂的问题,预防和控制其产生是人们一直在致力解决的问题。
总结分析了国内的研究成果,分析了大体积混凝土裂缝的类型,对大体积混凝土裂缝的成因进行了分析总结。
一、裂缝原因分析大体积混凝土产生裂缝的原因可分为二类: (1) 外荷载引起的裂缝,也即结构性裂缝。
(2) 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。
主要介绍和讲解非结构性裂缝的形成原因。
1、水泥在水化过程中产生大量的热量水泥在水化过程中产生大量的热量,每克水泥放出的热量达/g,因而使混凝土内部的温度升高,它在1~3天内放出的热量是总热量的一半。
混凝土内部的最高温度多发生在浇筑后3~5天内,当混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形,温度应力与温度成正比。
而混凝土内部的温度与混凝土及水泥用量有关,即混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的可能性也越大,当这种温度应力超过混凝土内外的约束力时,就会产生裂缝。
因此,防止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。
2、内外约束条件的影响大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当温度变化时,受到下部地基的限制,因而产生外部约束力。
混凝土在早期温度上升时,混凝土的弹性模量小,徐变和应力松驰度大,因而压应力较小。
但当温度下降,产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土会产生垂直裂缝。
2020年桥梁工程大体积混凝土施工及温控措施论文

桥梁工程大体积混凝土施工及温控措施论文在桥梁建筑工程中,所谓的大体积混凝土是指横截面大于1m2的混凝土构件,该比例混凝土构件在现阶段工程建设中应用比较多,关于大体积混凝土施工技术水平已经成为了评判一个建筑企业的重要指标之一。
由于诸多因素的影响,如桥梁沉降、自然环境变化、水化热积累等都有可能造成大体积混凝土产生不同程度的裂缝,而这一问题的存在一方面会阻碍混凝土结构功能的发挥,另一方面也为桥梁工程的安全应用埋下了安全隐患。
基于此,在进行桥梁工程大体积混凝土施工过程中,应当消除裂缝出现,制定并实施科学有效的温控措施,避免大体积混凝土出现裂缝问题。
1.1水化热通常情况下,大体积混凝土温度与水泥水化热释放量呈正相关,在散热条件较好的前提下,水化温度增加并不明显,混凝土裂缝问题发生概率比较小,但是若浇筑混凝土较大时,其整个的导热性和散热性将会急剧下降,造成水化热在短时间内无法排散出来,并在混凝土内部逐渐积累,使得混凝土内部温度较高,之后又在外界环境的影响下,积累在混凝土内部的热量会慢慢散发出来,最终趋于稳定,但是所需的时间较长,几年到几十年不等,由此可以得出大体积混凝土温度变化过程图,大体积混凝土待浇筑3~5d后,内部温度将会升至最大值,在这种情况下,一旦大体积混凝土内部温度超过表面温度一定值后,温度应力和变形现象就会发生,且当产生的温度应力超过混凝土内外约束力值后,就会导致混凝土温度裂缝的出现。
1.2收缩变形通常当完成混凝土浇筑施工后,在一定时间内浇筑混凝土就会发生不同程度的收缩变形,如塑性变形、干燥收缩以及体积变形等,而造成这一现象出现的原因是,浇筑完成后混凝土中的含水量高,待其逐渐干燥后,其含水量就会大量减少,进而发生干燥收缩,若是在发生收缩过程中,大体积混凝土表面较其中心位置相比,前者的干燥速度较快,从而导致混凝土表面发生收缩裂缝问题。
1.3内外部约束力影响在进行桥梁工程大体积混凝土施工过程中,其混凝土浇筑与地基浇筑施工步伐是一致的,一旦温度发生一定的变化,大体积混凝土就会受到地基的约束力。
大体积混凝土裂缝论文

大体积混凝土裂缝论文一、引言大体积混凝土在现代建筑工程中应用广泛,如大型桥梁的基础、高层建筑的地下室底板、水利大坝等。
然而,由于其体积大、水化热高、内外温差大等特点,容易产生裂缝,这不仅影响结构的外观和耐久性,还可能威胁到结构的安全性和稳定性。
因此,深入研究大体积混凝土裂缝的成因、预防和控制措施具有重要的理论和实际意义。
二、大体积混凝土裂缝的类型及成因(一)温度裂缝大体积混凝土在浇筑后,由于水泥水化反应释放出大量的热量,导致混凝土内部温度迅速升高。
而混凝土表面散热较快,形成较大的内外温差。
当温差产生的温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
这种裂缝通常在混凝土浇筑后的早期出现,多为表面裂缝,随着时间的推移可能会发展成贯穿裂缝。
(二)收缩裂缝混凝土在硬化过程中,会发生体积收缩,包括化学收缩、干燥收缩和自收缩等。
如果收缩受到约束,就会产生收缩裂缝。
大体积混凝土由于体积大,收缩受到的约束也较大,更容易产生收缩裂缝。
收缩裂缝一般表现为不规则的龟裂状,分布较广。
(三)荷载裂缝在大体积混凝土结构承受外部荷载时,如果荷载超过了混凝土的承载能力,就会产生荷载裂缝。
这种裂缝通常与受力方向垂直,并且随着荷载的增加而不断扩展。
(四)基础不均匀沉降裂缝如果大体积混凝土基础不均匀沉降,会导致结构产生附加应力,当附加应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。
这种裂缝通常表现为贯穿性的,并且与沉降方向一致。
三、大体积混凝土裂缝的预防措施(一)优化混凝土配合比选用低水化热的水泥品种,如粉煤灰水泥、矿渣水泥等;减少水泥用量,适当增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料的用量;控制骨料的级配和含泥量,选用粒径较大的粗骨料;优化混凝土的坍落度和水灰比,以减少混凝土的收缩。
(二)控制混凝土的浇筑温度在混凝土搅拌过程中,可采用加冰屑、冷水等方式降低混凝土的出机温度;在混凝土运输和浇筑过程中,应采取有效的保温措施,避免混凝土温度升高;选择适宜的浇筑时间,尽量避开高温时段。
水利施工大体积混凝土抗裂技术研究的论文(优秀范文5篇)
水利施工大体积混凝土抗裂技术研究的论文(优秀范文5篇)第一篇:水利施工大体积混凝土抗裂技术研究的论文摘要:水利工程中大体积混凝土施工,其施工质量的优劣,能够对整个水利工程造成直接的影响。
实际进行施工时很容易出现大体积混凝土裂缝现象,这方面问题出现的原因有很多,所以需要结合实际情况,找到裂缝产生的主要原因,制定有效的措施对其进行处理,进而从根本上加强混凝土的坚实度,降低裂缝出现的概率。
关键词:水利施工;大体积混凝土;抗裂;技术前言现阶段,我国水利工程的建设过程,混凝土属于施工材料的基本构成,其在整个水利工程中的地位不可撼动。
同时,混凝土自身具有一定的特殊性能,容易受到很多方面的因素所影响,以及工程施工质量方面的问题。
所以,水利工程应结合实际情况,制定有效的处理措施,并找到水利工程大体积混凝土裂缝产生的主要原因加以探析,进而保证水利工程的施工质量和效率,使其可安全、稳定地发展。
一、大体积混凝土产生裂缝的主要原因1.自身的影响混凝土一般通过水和水泥、外加剂几方面的土料所构成,以固定的比例形成混合的结构。
水利施工过程,由于混凝土自身比较容易产生施工裂缝的问题,通常是因为搭配的比例并不完善。
若配置的比例存在一定的问题,很容易造成混凝土不牢固的现象。
值得注意的是,混凝土进行配置时,相关的工作人员应对水量加以严格的控制,如果水分过多,很容易造成混凝土在浇捣的时候,会产生浇捣不均匀的现象,致使混凝土构成时,加大收缩缝产生的概率。
2.温差方面的影响因为通常情况下,温度是不能够稳定,所以在自然温差的前提下,很容易出现裂缝的现象,水利工程中常会出现这方面的问题。
因为施工的过程,自然的问题和完工后的温度存在一定的差距。
所以,施工过程混凝土存在较多的水泥水热化,如不能在第一时间将其完全排出,混凝土的内部的温度显著优于混凝土外部的温度,而这方面的温差情况,很容易出现热胀冷缩的问题。
3.施工前准备工作不完善的影响施工企业施工之前,应针对施工实际的环境进行认真的勘察。
大体积混凝土施工论文
浅谈大体积混凝土施工【摘要】我国社会经济的发展日新月异,工业、民用建筑发展迅速。
如何保证建筑工程质量、建筑施工技术如何运用。
只有科学合理组织施工,把握好建筑施工中的技术关键才能保证建筑工程质量。
本文从大体积混凝土施工组织、施工方法、合理选择混凝土配合比、严格控制混凝土入模温度等方面,阐述保证大体积混凝土施工质量的控制措施。
【关键词】施工准备;混凝土浇筑;混凝土裂缝;混凝土测温1.大体积混凝土特点(1)混凝土设计强度较高,单方水泥用量较多,水化热引起的混凝土内部温度较一般混凝土要大的多。
(2)结构断面内配筋较多,整体性要求较高。
(3)基础结构大多埋置地下,虽然受外界温度变化的影响较小,但要求抗渗性能较高。
因此,如何控制混凝土的内外温差和温度变形而造成的裂缝,提高混凝土的抗渗、抗裂和抗侵蚀性能,是建筑工程大体积混凝土施工中的一个关键问题。
2.施工准备工作2.1现场准备工作(1)根据图纸设计标高,复核柱、墙钢筋上抄上的500mm标高线,确保混凝土浇筑标高的准确。
(2)熟悉施工图纸、规范及有关验收标准等,编制相关施工方案及技术交底文件。
(3)组织施工管理人员对参与施工的所有人员进行技术交底,使其熟悉混凝土浇筑操作要点、质量标准、测温养护措施等,以便统一操作工艺、统一质量标准、统一验收方法。
(4)注意天气变化,尽量避开雨天作业,提前备好覆盖材料以防万一。
2.2人员组织准备必须保证混凝土浇筑连续性,安排人员进行砼24h浇筑作业,每班需要施工人员工种、数量及具体分工科学合理。
2.3现场材料准备大体积混凝土养护保温用的塑料薄膜毛毡在混凝土浇筑前组织进场,数量满足现场施工需要。
2.4主要机械、工用具准备准备好插入式振捣器、抹光机、自吸泵设、铝合金刮尺等设备工具,所有机械设备均应性能良好、运转正常。
2.5现场管理人员应分白班、夜班值班,负责组织、协调、管理现场的大体积混凝土浇筑的各项工作。
3.大体积混凝土施工3.1施工关键保证混凝土的连续供应,杜绝出现施工冷缝;合理选择原材料、优化混凝土配合比,从源头上降低水化热,防止混凝土表面出现收缩和温度裂缝。
大体积混凝土施工论文
大体积混凝土施工论文【摘要】:大体积混凝土施工我们必须在以后的实践当中,要不断总结,确保施工不产生裂缝的通病。
采取可控新的科技办法。
形成新的技术工法,经济合理。
一、混凝土配置1、粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂或者粗砂。
2、外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。
3、大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量。
4、水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。
但是,水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大,在浇筑层表面有大量水析出。
这种泌水现象,不仅影响施工速度,同时影响施工质量。
因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间,使混凝土水灰比改变,而在淘水时又带走了一些砂浆,这样便形成了一层含水量多的夹层,破坏了混凝土的粘结力和整体性。
混凝土泌水量的大小与用水量有关,用水量多,泌水量大;且与温度高低有关,水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外,还与水泥的成分和细度有关。
所以,在选用矿渣水泥时应尽量选择泌水性的品种,并应在混凝土中掺入减水剂,以降低用水量。
在施工中,应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处,用振捣器振实后,再继续浇筑上一层混凝土。
有条件地方可以用冰水代替高温的水。
二、降温措施和方法(1)控制浇筑温度是有好处的,要降低浇筑温度必须从降低砼出机温度入手,其目的是降低大体积砼的总温升值和减小结构的内外温差。
降低砼出机温度最有效的方法是降低石子的温度,由于夏季气温较高,为防止太阳的直接照射,可要求商品砼供应商在砂、石堆场搭设简易遮阳装置,必要时向骨料喷射水雾或使用前作淋水冲洗。
在控制砼的浇筑温度方面,通过计算砼的工程量,做到合理安排施工流程及机械配置,调整浇筑时间为以夜间浇筑为主,少在白天进行,以免因暴晒而影响质量。
大体积混凝土探究以及发展毕业论文
大体积混凝土探究以及发展毕业论文目录摘要 (1)第一章大体积混凝土的定义及基本规定 (2)1.1大体积混凝土的定义 (2)1.2大体积混凝土的基本规定 (2)第二章大体积混凝土的特点以及研究意义 (3)2.1大体积混凝土的特性 (3)2.2混凝土与普通混凝土的区别 (3)2.3混凝土研究的目的和意义 (4)第三章杉汇肉制品屠宰车间大体积混凝土施工 (5)3.1工程概况 (5)3.2大体积混凝土的施工材料要求 (6)3.3配合比设计 (7)3.3.1基本要求 (7)3.3.2设计步骤 (7)3.4施工工艺 (8)3.4.1工艺流程 (8)3.4.2施工操作工艺 (8)3.4.3大体积混凝土施工中要注意的问题 (14)3.5大体积混凝土质量通病 (14)3.5.1大体积混凝土产生裂缝的原因及防治措施 (14)3.5.2其他质量通病的类型 (19)第四章大体积混凝土的发展以及局限因素 (22)4.1大体积混凝土的成就 (22)4.2大体积混凝土施工的限制因素 (23)4.3大体积混凝土的发展 (25)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第一章大体积混凝土的定义及基本规定1.1大体积混凝土的定义在当今建筑领域中,钢筋混凝土结构己经成为建筑结构中的主要结构形式。
特别是高层、超高层、特殊功能的构筑物及大型设备基础等都采用体积庞大的混凝土结构。
关于什么是大体积混凝土,国外有多种不同的定义:美国混凝土协会 ACI 对大体积混凝土的定义为:体积大到必须对水泥的水化热及其带来的相应体积变化采取措施,才能尽量减少开裂的一类混凝土。
日本建筑学会标准 JASSS 规定:结构断面最小尺寸在 80cm 以上,水化热引起的混凝土的最高温度与外界气温之差,预计超过 25℃的混凝土,称为大体积混凝土。
我国行业规《大体积混凝土施工规》(GB50496-2009)中认为当混凝土结构物实体几何尺寸不小于 1m 的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土,就称之为大体积混凝土。
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大体积混凝土裂缝及蜂窝麻面产生的原因分析及防治摘要本文对大体积混凝土的施工过程进行了一次概述。
着重对大体积混凝土裂缝的产生与防治;蜂窝麻面的出现与处置详细的作出了阐述。
关键词:大体积混凝土裂缝防裂措施蜂窝麻面解决方法前言近年来,随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。
所谓大体积混凝土,一般理解为尺寸较大的混凝土,美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。
这就提出了大体积混凝土开裂的问题,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。
工程不仅要求混凝土工作性能好、强度指标高、耐久性好等,而且还要求混凝土结构有光洁如镜的外观,尤其是清水混凝土结构要求更为突出。
所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂与保持混凝土结构表面无蜂窝麻面,是一个值得关注的问题。
一、大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述1.1 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。
1.1.1 温度应力引起裂缝(温度裂缝)目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。
温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,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就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。
在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。
1.1.2 收缩引起裂缝收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。
这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。
1.1.3 塑性收缩在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。
因为这时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均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。
1.2 防止裂缝的措施由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,优选原材料为主要控制要点。
1.2.1水泥质量控制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,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,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,试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g~21 J/g,7d和20d均增加4 J /g~12 J/g。
1.2.2 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由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二铝含量17%~35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,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同时,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。
1.2.3 骨料(1)粗骨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。
(2)细骨料宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。
1.2.4 加入外加剂加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:(1)减水剂对混凝土开裂的影响减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。
(2)缓凝剂对混凝土开裂的影响缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大,所以等放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小裂缝出现的机率,二是改善和易性,减少运输过程中的塌落度损失。
(3)引气剂对混凝土开裂的影响引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。
在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。
在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响,在GB8076~1977中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135%,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。
1.3 采用合理的施工方法1.3.1 混凝土的拌制(1)在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。
(2)要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
1.3.2 混凝土浇注、拆模(1)混凝土浇注过程质量控制浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。
另外,-浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。
避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。
(2)浇注时间控制尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。
(3)混凝土拆模时间控制混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。
1.3.3 做好表面隔热保护大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。
混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。
但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。
防止表面降温过大,引起裂缝。
另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
1.3.4 养护混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。
一般在浇注完毕后12~1 8h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。
1.3.5 通水冷却若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。
为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。
后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。
二、大体积混凝土蜂窝麻面产生原因及处置措施综述2.1 混凝土结构表面蜂窝麻面形成的内部原因1、混凝土含气量过大,而且引气剂质量欠佳。
目前泵送混凝土用量较大,为了保证泵送混凝土的可泵性,往往在泵送混凝土中加人适量的引气剂。
由于各种引气剂性能有较大的差异,因此在混凝土中呈现的状态也不尽相同,有的引气剂在混凝土中会形成较大的气泡,而且表面能较低,很容易形成联通性大气泡,如果再加上振动不合理,大气泡不能完全排出,肯定会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。
2、混凝土配合比不当,混凝土过于黏稠,振捣时气泡很难排出。
由于混凝土配合比不当,例如胶结料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加剂中有不合理的增稠组分等,都会导致新拌混凝土过于黏稠,使混凝土在搅拌时就会裹人大量气泡,即使振捣合理,气泡在黏稠的混凝土中排出也十分困难,因此导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。
3、由于混凝土和易性较差,产生离析泌水。
为了防止混凝土分层,混凝土入模后不敢充分振捣,大量的气泡排不出来,也会导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。
有一些水泥厂为了增大水泥细度,提高水泥早期强度,又考虑节约电能,往往在磨粉时加人一些助磨剂,例如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇(l. 2)等物质,由于其中一些助磨剂有引气性,而且引入的气泡不均匀且偏大,也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。
2.2解决混凝土内部不利因素的方法1、选择使用优质的引气剂。
优质的引气剂在混凝土中引人的气袍直径宜在10—200 微米,气泡表面能比较高,气泡在混凝土中分布比较均匀(平均间距不大于0. 25毫米)。
笔者先后试验了11 种引气剂对混凝土含气量、抗压强度、凝结时间以及掺引气剂经时含气量损失等,认为以丹宁酸和旅烯为主要原材料的引气剂综合性能较好。