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浅谈大体积混凝土裂缝的控制措施

来源:原创论文网 添加时间:2018-08-17

  摘要:目前, 高层建筑应用越来越普遍, 而高层建筑使用的大体积混凝土在施工过程中裂缝比较难以控制, 裂缝的存在会产生产重危害。文章阐述了大体积混凝土的概念, 分析了大体积混凝土裂缝产生的原因, 并就其裂缝预防提出了几点控制措施, 以期提高施工技术, 解决裂缝问题, 保障建筑质量。

  关键词:大体积混凝土; 裂缝; 原因; 控制措施;

混凝土裂缝论文  配图

  随着我国国民经济和建筑施工技术的迅猛发展, 本着节约土地资源的原则, 高层建筑应用越来越普遍。而高层建筑基础多为大体积混凝土, 大体积混凝土结构施工技术和工艺流程都比较复杂, 在施工过程中裂缝比较难以控制, 由于裂缝的存在和发展会腐蚀结构内部的钢筋, 降低钢筋混凝土结构的承载能力, 影响结构安全, 严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。因此, 对大体积混凝土裂缝的控制研究有着长远的意义。

  1 大体积混凝土的概念

  混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1 m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, 称之为大体积混凝土。

  2 大体积混凝土裂缝产生的原因

  2.1 水泥水化热引起的裂缝

  大体积混凝土由于结构断面大, 混凝土内部散热慢, 导致温度不断上升, 从而使混凝土表面和内部产生较大温差, 而水泥水化热引起混凝土浇筑体内部温度剧烈变化, 使混凝土浇筑体早期塑性收缩和混凝土硬化过程中的收缩增大, 使混凝土浇筑体内部的温度收缩应力剧烈变化而导致混凝土浇筑体或构件产生裂缝, 严重影响混凝土的强度及其他性能。

  2.2 环境温度引起的裂缝

  大体积混凝土在施工阶段的浇筑温度随外界气温变化而变化。特别是气温骤降, 会大大增加混凝土内外温差, 外部温度急速下降而内部热量散不出去, 产生温度应力。在高温条件下, 大体积混凝土不易散热, 混凝土内部最高温度可达60~65℃。因此, 应采取温控措施, 防止大体积混凝土内外温差过大产生温度应力导致裂缝的产生。

  2.3 干缩引起的裂缝

  干缩裂缝主要是混凝土内外水分蒸发程度不同而引起的。大体积混凝土一般采用泵送混凝土, 因其所含水分较高, 若环境温度较高, 水分挥发较快, 混凝土的泌水和毛细管提升水的综合作用低于水的挥发作用, 混凝土表层的脱水速度远大于混凝土内层提供水的速度, 造成混凝土面层收缩大, 则在混凝土表面产生塑性收缩裂缝。

  3 大体积混凝土裂缝的控制措施

  3.1 温度方面

  大体积混凝土工程施工前, 应计算浇筑体的温度、温度应力及收缩应力, 确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的升温峰值, 里表温差及降温速率的控制指标, 制定相应的温控措施, 温控指标符合下列规定:

  1) 混凝土浇筑体入模温度不宜>30℃。

  2) 混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜>50℃。

  3) 混凝土浇筑块体里表温差 (不含混凝土收缩的当量温度) 不应>25℃。

  4) 混凝土浇筑体的降温速度不宜>2.0℃/d。

  5) 混凝土浇筑体表面与大气温差不宜>20℃。

  3.2 材料方面

  1) 水泥选用:大体积混凝土在保证混凝土强度及工作性要求的前提下, 应控制水泥用量, 选用中热或低热硅酸盐水泥, 在掺加泵送剂或粉煤灰时, 也可选用矿渣硅酸盐水泥。大体积混凝土施工所用水泥其3 d的水热化不宜大于240 KJ/kg, 7 d的水热化不宜大于270 KJ/kg。

  2) 大体积混凝土配制可掺入缓凝、减水、微膨胀的外加剂, 改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性, 在降低用水量和提高强度的同时降低水化热, 推迟放热峰时间, 减少温度裂缝。

  3) 选用级配优良的砂石原料, 砂石含泥量符合规范要求, 细骨料宜采用中砂, 粗骨料宜选用非碱活性且粒径5~31.5 mm并连续级配。混凝土配合比要进行试配、调整和确定, 对采用搅拌运输车运输的混凝土, 当运输时间较长时, 试配时应控制混凝土坍落度经时损失值。当同一配合比的混凝土生产间断三个月以上或原材料品质发生显着改变时应重新进行配合比设计。

  3.3 施工方面

  1) 大体积混凝土浇筑方案可以选择整体分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工方式, 缩短间歇时间, 并在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时按施工缝处理。超长大体积混凝土应采取留置变形缝、后浇带或采取跳仓法施工, 避免结构出现有害裂缝。

  2) 大体积混凝土应采取振捣棒振捣, 在振动界限以前对混凝土进行二次振捣, 排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙, 提高混凝土与钢筋的握裹力, 防止因混凝土沉落而出现裂缝, 减少内部微裂, 增加混凝土密实度, 提高混凝土抗压强度, 从而提高抗裂性。浇筑面应及时进行二次抹压处理, 减少表面收缩。

  3) 养护:大体积混凝土应及时覆盖保温保湿材料进行养护, 养护持续时间不得少于14 d, 经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况, 保持混凝土表面湿润。在每次浇筑完毕后, 除按普通混凝土进行常规养护外, 还应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。

  4) 在确定混凝土配合比时, 应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等, 提出混凝土制备时粗细骨料和拌合用水及入模温度控制的技术措施。比如降低拌合水温度 (拌合水加冰屑或用地下水) , 骨料用水冲洗降温, 避免曝晒等。

  4 结论

  混凝土裂缝是建筑施工过程中普遍存在的质量问题, 因此, 在施工中切实抓好混凝土的配合比设计, 严格把好材料质量关, 整个施工阶段各方人员要紧密配合, 认真做好事前控制、事中控制和事后控制, 根据影响质量因素采取控制措施, 做好班前教育提高施工人员和管理人员的质量控制意识。随着人们不断的探索, 新材料新工艺的不断产生, 施工技术的不断提高, 混凝土裂缝问题将逐渐得到圆满解决。

  参考文献
  [1]GB 50496-2012, 大体积混凝土施工规范[S].

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