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大体积砼裂缝成因及控制技术措施

大体积砼裂缝成因及控制技术措施
大体积砼裂缝成因及控制技术措施

第20卷第3期2010年7月 安徽冶金科技职业学院学报Journal of Anhui Vocational College of Metallurgy and T echnology

Vol.20.No.3

Jul.2010

大体积砼裂缝成因及控制技术措施

李一芸

(马钢集团建设有限责任公司 安徽马鞍山 243000)

摘 要:针对大体积砼温度裂缝问题,首先分析了大体积砼温度裂缝产生的原因,并提出了相应的控制技术措施。关键词:大体积砼;温度裂缝;裂缝控制;温度应力;极限拉伸强度

中图分类号:TU75517 文献标识码:B 文章编号:1672-9994(2010)03-0037-03收稿日期:2010-03-08;改回日期:2010-03-18

作者简介:李一芸(1964-),女,马钢集团建设有限责任公司,高级工程师。

随着我国建筑行业施工技术的不断提高,大体积砼技术已广泛应用于工程项目中,大体积砼为了满足工艺和构造要求,一般截面尺寸较大,而且设计对强度也作了明确规定,但对裂缝及控制要求则很少明确,而大体积砼最主要的问题是温度裂缝。

1 大体积砼裂缝产生的原因

砼产生裂缝的原因是多方面的,如:约束情况,周围的环境,砼配合比,砼施工工艺,变形、温度、湿

度、养护等,而大体积砼产生裂缝往往是各种因素的综合。大体积砼结构中,由于结构截面大,水泥用量多,砼凝结过程中水泥的水化反应会散发出大量水化热,而砼表面和内部散热条件不同,使内部温度不断上升,形成砼内外温差较大,同时砼内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过砼抗拉强度,从而形成裂缝。当砼达到一定的强度,砼逐渐降温,这个降温差引起的变形加上砼失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的应力,超过砼抗拉强度也产生裂缝。

2 大体积砼浇筑防裂技术措施

在施工中控制大体积砼裂缝的开展,主要从降低温度应力和提高砼的极限拉伸强度两方面入手:(1)做好冷却和保温。浇筑前避免材料过热,浇筑后保温,降低温度应力。降温冷却方面,采取保温及缓慢降温方法减少砼表面的急剧热扩散,延长砼散热时间,防止形成过大的温差而引起表面或贯穿

裂缝。工民建工程一般不采用埋设冷却水管的方法。(2)提高砼的极限拉伸,缓慢降温可充分发挥砼的应力松弛效应,提高抗拉伸性能,应尽可能使各龄期的砼极限抗拉强度要大于其温度应力值,并要有一定的安全度保证,这是防止裂缝的有效措施。严格控制砂、石质量,限制含泥量,正确选用砼级配,适当掺用外加剂,减少用水量,改进砼浇灌工艺,可提高砼强度。适宜的温度和湿度养护可减少收缩,充分发挥水泥水化作用,促使砼强度潜在能力得到充分的发挥。在大体积砼浇筑防裂技术措施中,控制砼的浇筑温度和养护温度是关键。

主要在以下几点采取措施:

降低水泥水化热温度;降低砼浇灌入模温度;加强施工中的温度控制:改善约束条件,削减温度应力,提高砼极限拉伸强度。

(1)合理选择原材料合理选择原材料,有利于大体积砼裂缝的控制,首先,选择水泥。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求,一般采用低热矿渣水泥,中热砼酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土,除抗裂性能外,还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小,因此一般采用较高标号的中热砼酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时,应采用抗硫酸盐水泥。其次,掺用混合材料。适当掺用混合材可降低混凝土的绝热温升、提高混凝土抗裂能力,目前主要是粉煤灰掺得较多。第三,掺加缓凝剂,在砼中掺加适量的缓凝剂,能够在一定程度上延缓水泥的水化作用,减缓水化热的释放速率。

(2)水泥水化热温度:1选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、火山灰质水泥、抗硫酸豁水泥或粉煤

灰水泥)配制砼。o使用粗骨料;掺加粉煤灰等掺和料、或掺加减水剂,改善和易性,降低水灰比,控制塌落度,减少水泥用量,降低水化热量。?利用砼后期(90天、180天)强度,降低水泥用量。?在基础内部预埋冷却水管,通入循环冷却水,降低混凝土水化热温度。?在厚大无筋或稀筋的厚大混凝土中,掺加20%以下的块石吸热。

(3)改进搅拌工艺:即在搅拌的混凝土时,改变以往的投料程序,采取先把水、水泥和砂拌和后,再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象,混凝土上下层强度差减少,可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中,从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。(4)降低砼浇灌入模温度:1选择较低温季节浇筑砼,避开热天浇筑砼;对现浇量不大的块体,安排在下午3时以后或夜间浇筑。o夏季采用低温水或冰水拌制砼,对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷,或对骨料进行护盖或设置遮阳装置,运输工具加盖防止日晒,降低混凝土拌和物温度。?掺加缓凝型减水剂。采取薄层浇灌,每层厚20-30cm,减缓浇筑强度,利用浇筑面散热。?在基础内设通风和加强通风加速热量散发。

(5)施工中的温度控制:1做好砼的保温保湿养护,缓慢降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力;夏季避免曝晒,冬期采取保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度。o采取长时间养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥砼的/应力松弛效应0。?加强测温和温度监测与管理,实行情报信息化施工,控制砼本身内外温差在30%以内,屋面温差和基层底面温差在20以内,及时调整

保温及养护措施,使砼温度梯度和湿度不至于过大,控制有害裂缝出现。?合理安排施工程序,控制砼均匀上升,避免过大高差,及时回填土,避免结构侧面长期暴露。

(6)改善约束条件,削减温度应力:1采取分层分块浇筑,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当位置设置后浇缝,以放松约束程度,减少每次浇筑长度和蓄热量,增加散热面,防止水化热的过大积聚,减少温度应力。o在基础与岩石地基,或基础与厚大老砼垫层之间设置滑动层(平面浇沥青胶铺砂,或刷热沥青或铺卷材),在垂直面键槽部位设置缓冲层(铺30-50m m 厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料),以消除嵌固作用,释放约束应力。(7)提高砼极限拉伸强度:1选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强砼的振捣,提高砼的密实度和抗拉强度,减小收缩,保证施工质量。o采取二次投料法,二次振捣法,浇筑后及时排除表面泌水,以提高砼强度。?在基础内设置必要的温度配筋,在基础突然变化、转折部位,底板与墙转折处,孔洞转角及周边部位,增加斜向构造配筋,以改善应力集中。?在基础与墙、地坑等接缝部位,适当增人配筋率,设暗梁,以减轻边缘效应,提高抗拉伸强度,控制裂缝开展。?加强砼的早期养护,提高早期相应龄期的抗拉强度和弹性模量。(8)在砼内部预埋冷却水管:根据砼量不同,埋设冷却水管,通常冷却水管采用a80mm 的普通钢管,水管之间的间距为1500mm,用N 50@5的角钢为钢管支架,进水口、出水口设置阀门,通过测温控制钢管内冷却水管的流量和流向,达到控制砼内部温度的目的。冷却水管及支架的布置详见图1。

图1 冷却水管及支架的布置图

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38#安徽冶金科技职业学院学报 2010年第3期

(9)通过测温,控制升温、降温速度:

1

测温点布置

图2 测温点布置图

测温点布置在砼内具有代表性的位置上,能全面反映大体积砼各部位的温度。

o测温方法

根据大体积砼基础早期升温较快,后期降温较慢的特点,采用先频后疏的原则,砼浇筑完毕6h 开始测温,1次P h,1d 后;1次P 2h,3d 后;1次P 4h ,7d 后;1次P 6h,测温一直到砼在自然环境下满足控温

指标为止。测温时,同时测出当时的大气温度,砼内部温度和表面温度。

3 结语

由于砼本身的特性,大体积砼温度裂缝是不可避免的,但是,有害的裂缝是可以控制的,我们只有通过事前、事中、事后采取相应的措施,从各个方面

入手进行有效的控制,才能减少和防止温度裂缝的产生及发展,确保大体积砼质量。

参考文献

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出版社,1997

[4] 赵国藩.钢筋砼结构的裂缝控制[M].北京:海洋出版

社,2002

Reasons for Cracks of Big Volume Concrete and Control Measures

LI Yi-yun

Abstract : For the problem of cracks of big volume concrete because of temperature,first of all,its reasons should be c onsidered and then expose the relative control measures.

Key words : big volume concrete;temperature stress;limited extension intension;crack control

(上接第36页)

设备基础是保证设备正常运行的重要保证之一,基础的稳定非常重要,要进行承载力、变形、稳定性计算,以实际的地质情况,制定合理的、经济的、安全的设备基础。参考文献

[1] 混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)

[2] 动力机器基础设计规范(GB 50040-96)

[3] 陈希哲.土力学地基基础(第4版)[M].北京:清华大

学出版社,2006

Masteel .s 2250Hot-rolled Crosscut Equipment Foundation Design

QI Dan

Abstract : Introduces the produc tion of Masteel .s 2250hot-rolled crosscut equipment foundation design content and design methods,including the design method for the lessons

Key words : Equipment foundation

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39#总第49期 李一芸:大体积砼裂缝成因及控制技术措施

大体积砼基础裂缝的控制

2012.06 254 研究与探索 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。 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 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 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。 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 PO42.5 中粗砂 5—25mm 二级磨细灰 每方混凝土 用量(kg) 166 248 687 1178 70 重量比  0.67  1.00  2.77  4.75  0.28  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: K Q m T T T XM R m c b ?+?= ) 8.0700() (0max (2)蓄水深度计算公式: W R h λη?=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);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/m3); Q(m)---混凝土在规定龄期内水泥的水化热(kJ/kg);w λ---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(℃); 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 塔楼图1 基础承台分布示意图下转256页

大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1365-69 大体积混凝土裂缝产生原因及其预 防控制措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 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。

大体积砼温度裂缝的控制措施

大体积砼温度裂缝的控制措施 大体积砼温度裂缝的控制措施 摘要:本文重点阐述了大体积砼温度裂缝产生的原因及从砼原材料、外加剂和掺合料、施工配合比、施工工艺及设计、养护等方面来综合控制砼产生温度裂缝的系列有效措施。 关键词:大体积砼、裂缝原因、控制措施 中图分类号:P184.5+3 文献标识码:A 文章编号: 一、大体积砼的提出和概念 目前,全国各地高层、超高层建筑、大型设备基础、高耸结构物等大量出现。在这些结构中,大体积砼被得到了广泛的应用。 那么,究竟什么是大体积砼呢?到目前为止还没有一个统一的定义。不同国家的定义有所不同。美国砼学会有过规定:“任何就地浇筑的大体积砼,其尺寸之大,必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大的限度减少开裂”。日本建筑学会(JASSS)标准的定义是:“结构断面最小尺寸在80cm 以上,同时水化热引起的砼内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的砼称之为大体积砼” [1]。我国的定义是:大体积砼一般是指最小断面尺寸大于或等于1m 的结构物,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施,需要妥善处理砼的内外温差,才能合理解决由温度应力引起其裂缝开展的砼结构。 与普通砼相比,大体积砼具有结构厚、体积大、钢筋密、工程条件复杂和施工技术要求高等特点,除了满足强度、刚度、整体性和耐久性等要求以外,主要应解决好控制温度变形的发生和因此引起的裂缝开展。 二、大体积砼裂缝产生的原因和机理 建筑工程中的大体积砼结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋砼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。表面裂缝是由于砼表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度剃度,是砼内部产生压应力,表面

大体积混凝土裂缝分析及措施(通用版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 大体积混凝土裂缝分析及措施 (通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

大体积混凝土裂缝分析及措施(通用版) 摘要:混凝土是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料、需要时掺入外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材。在施工过程中,经常发现混凝土结构在成型后,出现各种裂缝。本文对大体积混凝土的裂缝成因与措施做如下论述。 关键词:混凝土裂缝措施 1混凝土裂缝产生的主要原因 1.1混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种: 1.1.1由外荷载引起的裂缝,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; 1.1.2结构次应力引起的裂缝,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;

1.1.3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的结构变形,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。 1.2当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部,结构与结构之间,都会受到相互影响.相互制约,这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度和湿度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,这样的约束称之为内约束;当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是温差和收缩而产生的。 1.3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,由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。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,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

大体积混凝土裂缝产生原因分析及处理措施

大体积混凝土裂缝产生原因分析及处理措施 发表时间:2016-07-26T14:56:41.743Z 来源:《基层建设》2016年10期作者:李鼎安 [导读] 本文就裂缝产生的原因以及补救措施展开了讨论。 广西环江宏盛建设工程有限责任公司 摘要:随着基础设施的快速发展,大体积混凝土广泛应用于桥梁和基础中。在施工与管理措施中,由于预防养护措施不到位,处理方法不正确就很容易产生裂缝,但是根本原因在于大体积混领土的自身特殊情况,混领土本身就是不良的导热体,在水泥水化过程释放的大量热量使其内部温度要比表面温度高,并且内部的降温时间比表面缓慢,热胀冷缩内部产生应力从而出现裂缝。本文就裂缝产生的原因以及补救措施展开了讨论。 关键词:大体积混凝土;混凝土裂缝;开裂原因;补救措施 根据《大体积混凝土施工规范》(GB50496- 2009),大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 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。日本建筑学会标准(JASS5)规定“:结构断面最小厚度在 80cm以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界温度之差预计超过 25℃的混凝土,称为大体积混凝土”。 1 大体积混凝土裂缝的种类 根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。 1.1 结构性裂缝。也称为荷载裂缝,它包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。在大体积混凝土工程中,这类的裂缝长得比例较小。 1.2 非结构性裂缝。也称为材料裂缝,包括温差,干缩湿胀和不均匀沉淀等因素引起的裂缝。这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。从国内外的研究资料以及大量的工程实践看,非结构性裂缝约占到八成以上,其中以收缩裂缝(包括干缩裂缝、自收缩裂缝和塑性收缩裂缝)为主导:(1)温差裂缝;(2)沉陷裂缝;(3)自收缩裂缝;(4)干缩裂缝;(5)塑形收缩裂缝。 2 大体积混凝土裂缝成因分析 混凝土的裂缝成因复杂繁多,并且往往不是由一种原因直接导致的,是多种因素混合互相叠加相互影响,但是裂缝的产生都有一条或是几条的主要原因。大概可以归结与设计、施工、材料、环境和后期的养护等有关。 2.1 施工工艺质量因素 在混凝土的结构浇筑,构建制作、起模、堆放、拼装及吊装的过程中,如果是施工工艺的不合理、施工质量得不到保障,很容易产生纵向、横向的等等各种裂缝主要包括:违章施工造成了裂缝、振捣方式不当引起裂缝、养护不当引起的裂缝。 2.2 外界环境变化引起的裂缝 a.内外温差的形成:混凝土是一种不良的导热材料。由于其自身的特点,混凝土表面和内部的散热条件大不相同,使得水泥水化时放出大量的水化热积聚在混凝土内部不易散发,形成较高的水化热升温。而混凝土表面由于直接和空气接触,散热条件好,表面温度上升较少,这样就在混凝土内部形成不均匀的温度分布,进而形成外低内高的温差。 b.外部约束条件造成的:大体积混凝土在浇筑几天后(一般不少于5d),水泥的水化热基本就释放完毕了,大体积混凝土开始降温,最直接的影响就是引起混凝土的收缩,产生温度应力。环境中的其他构件对大体积混凝土进行约束,不让其自由变形,自然就会使得温度应力超过混凝土当时承受的抗拉强度,就会在约束面产生裂缝。 c.外界气温变化引起的裂缝:大体积混凝土结构在施工阶段,外界气温的变化对裂缝的产生有很大的影响,外界气温越高,混凝土的浇筑温度也就越高,如果内外温降过大,形成内外温差,极易引发混凝土的开裂。 3 大体积混凝土裂缝的预防控制措施 大体积混凝土出现裂缝较为普遍,往往破坏又都是从裂缝开始的,所以了解了裂缝的主要成因前提下,对产生裂缝进行有目的性的预防控制措施是十分有必要的。可以从设计和施工两个方面着手防止裂缝的产生。 3.1.优化设计 a.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。 b.设计中的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,不宜选用高强混凝土。 c.合理增配构造钢筋,提高抗裂能力。适当的增配构造钢筋,使其能够起到温度筋的作用,构造筋应该尽可能的选用小直径、密间距布置尽量的钢筋。全断面的配筋率不小于0.3%。 d.避免出现应力集中的情况。出现构造断面产生应力集中,可以通过增配构造加固钢筋或是护边角钢,防止出现边缘应力集中而产生的裂缝。 3.2 合理的选择混凝土原材料,优化混凝土配合比 原材料对施工质量起到关键性的作用。选用好的混凝土材料可以从根源上有效的减少裂缝的产生。根据国内外的经验主要可以从以下几条入手:a.水泥的选择。采用早期水化放热量较低、低收缩量、质量稳定的水泥。b.粗、细骨料的选择。合理的选择粗、细骨料可以大大的减少水泥的用量,也就减小了因水泥水化反应产生的水化热。c.粉煤灰的掺加。大体积混凝土中使用粉煤灰来取代部分的水泥,不仅可以推迟水化热峰值的出现,还可以降低成本,具有较为明显的经济效益。d.配合比的优化。 4 大体积混凝土裂缝的处理或者补救措施 裂缝不仅影响混凝土结构的美观、影响结构的耐久性,严重的会危及到结构的安全性,影响结构的整体性和刚度,还会导致或是加速钢筋的锈蚀、混凝土的抗疲劳性能和抗渗性能。因此,对于已经出现的裂缝必须加以高度重视,具体问题具体分析,采取及时合理的补救措施,保证整个结构和工程的正常使用及安全性能,把损失降到最低。目前,对于裂缝是修补方法很多并且技术上都已经很成熟了,比如表面修补法、灌浆、结构加固法、混凝土置换法、电化学法等。 5 结论 众所周知裂缝是大体积混领土的普遍现象,有的裂缝不仅会影响混凝土表面的美观、并且减小混凝土对钢筋的保护层厚度,直接加速

大体积混凝土裂缝控制分析

大体积混凝土裂缝控制分析 随着我国现代化需求的发展,建筑工程中,以混凝土为基础的土建工程越来越多,混凝土甚至占据了我国现代建筑中材料的主导地位,因此,对混凝土的质量的控制,是提高建筑工程安全性和耐久性的重要保障。根据混凝土的材料属性和已有的现代建筑工程的施工缺陷中,混凝土出现裂缝的现象非常普遍,这一点尤其在大体积混凝土上表现的更为明显。但随着近年来我国对混凝土的质量控制,掌握了一些预防混凝土质量缺陷的核心技术,致使这以大体积混凝土开裂的情况有所缓解。因混凝土裂缝所导致的工程缺陷,轻则影响工程的美观性,重则影响工程的安全性和耐久性。因此,本文以大体积混凝土的裂缝为核心问题,从混凝土材料的选择、工艺的控制、后期的维护及大体积产生裂缝的原因进行了分析,通过论证,可以有效地避免大体积混凝土产生裂缝,对混凝土的裂缝问题提出了一系列切实可行的补救措施。 1.1研究的意义 当代建筑工程中,容易导致质量问题和安全事故的主要原因之一便是工程结构的不稳定。而一个建筑工程,如果工程结构不稳定,势必和混凝土的质量息息相关。时代在进步,人类在进化过程中,随着进化程度的不断优化,社会不断发展,学习能力和创造力也在不断的提升,在一次次实践过后,人类对与自身生存环境息息相关的建筑工程要求越来越科学,越来越严谨,但是,受传统思维的局限,目前在建筑工程行业对混泥土结构建筑普遍缺乏事先预防的措施,这样一来很容易造成目标单位结构性的损伤甚至不得不提早结束使用寿命,这不但浪费了国家资源,也会对周边环境造成很恶劣的影响。所以,我们对待大体积混凝土裂缝的问题要引起重视,为了满足安全要求,必须提前预防,以此避免造成毁灭性的损失。因为建筑工程的特殊性,所以它的好坏直接决定着国家社会秩序的稳定与否,对一个国家的发展都有非常重要的作用。 1.2大体积混凝土裂缝的研究现状 混泥土结构的建筑体是人类文明发展到一定程度的社会行为,是科技进步的重要体现,但是实践证明,因为受各种因素的影响,混泥土建筑在施工前后产生裂缝是不可避免的,但是开裂的程度可以通过施工方案和施工方法进行有效的控制,可以很大程度上减少影响。以裂缝的危害大小,大体可以分成:表层与深层

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施示范文本

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施 示范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 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

大体积砼的裂缝与控制

大体积砼的裂缝与控制 : The construction of mass concrete, the hydration heat release of large amounts of cement hydration process, the temperature gradient of concrete structure is too large, resulting in concrete structure temperature crack. Therefore, calculation and control of concrete hardening process temperature, and then take appropriate measures, is an important measure to ensure the quality of mass concrete structure. Keywords: big volume concrete; crack; control measures 一、前言随着时代的进步和各项基础设施建设的加快,各种建筑物的规模都在大幅度提升,大体积砼在土木工程中得到了广泛的应用。大体积混凝土在硬化期间, 一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热, 使结构件具有“热涨”的特性;另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性, 两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构, 导致结构出现裂缝。因此,对大体积砼裂缝进行有效地预防,成为我们共同关注的课题。 二、大体积砼的定义 大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m 以上的混凝土结构。与普通钢筋混凝土相比, 具有结构厚, 体形大、混凝土数量多、工程条件

大体积混凝土裂缝的原因及裂缝处理措施

大体积混凝土裂缝的原因及裂缝处理措施 2.4.1.1裂缝的类型和形成原因 大体积混凝土墩台身或基础等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如下: 2.4.1.2收缩裂缝: 混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。 选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。 混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果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。 人们对收缩给予了很大的关注,但引人关注的并不是收缩本身,而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种,比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩,这里着重介绍的是自身收缩,还顺便提及塑性收缩问题。自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。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,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。如当水灰比大于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,自身收缩与干缩则接近各占一半。自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。换句话说,在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。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。现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,如上所述,已“达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响”,因此需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多。还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。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。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。 2.4.1.3温差裂缝

大体积混凝土裂缝控制

大体积混凝土裂缝控制 摘要:为有效控制大体积混凝土裂缝问题,在原材料选择时,按照配合比设计选用低水化热水泥、级配良好的砂石和合理的掺合料等原材料,并严格控制好原材料的使用。施工时采用有效合理的混凝土浇筑施工工艺、方法和后期测温保温养护等技术质量控制措施。文章分析了大体积混凝土裂缝产生的原因,提出了防止产生裂缝的措施,并提及大体积混凝土裂缝控制的发展方向。 关键词:大体积混凝土;裂缝;原因;控制 0 引言 美国混凝土学会116委员会把大体积混凝土定义为在大体积结构中的混凝土,即某一梁、柱、墩、船闸或坝由于体积巨大,需要采取专门的方法以对付产生的热量与伴随着体积的变化。国内的规范规定基础边长大于20m,厚度大于1m,体积大于400m3时,必须采取措施处理所发生的温差,解决变形所引起的应力集中和裂缝开展,这样的混凝土称为大体积混凝土[1]。 大体积混凝土常常出现温度裂缝,影响结构的整体性和耐久性[2]。大体积混凝土的特点决定了其裂缝控制的难度将很大,必须从设计、施工、材料、温控技术、养护等多方面采取措施预防、检测和控制。大体积混凝土温度裂缝的成因主要有三方面:(1)水泥水化热;(2)混凝土的收缩;(3)外界气温的变化[3]。 1 大体积混凝土裂缝原因 1.1 水泥水化热的影响 大量的热量在水泥水化过程中产生,混凝土及水泥用量与混凝土内部的温度有关,温度应力会随混凝土结构尺寸增大变得更高,引起的裂缝的可能性也越大,裂缝在这种温度应力超过混凝土内外的约束力时就 会产生[4]。 1.2 混凝土收缩的影响 混凝土中约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,这对混凝土很不利 [5]。 如果水泥的活性较大,混凝土的温度较高或者水灰比较低的情况下,其泌水会减少,表面会蒸发大量的水分,无法及时获得补充,此时的混凝土尚处于塑性状态,一点拉力都会导致裂缝的出现,裂缝出现后,其体内的水分蒸发迅速加快,裂缝扩大,这就需要在进行混凝土浇筑后及时覆盖[6]。 1.3 外界气温、湿度变化的影响 在大体积混凝土的施工过程中,经常会受到例如寒潮来临、暴雨袭击等外界气温变化的影响。这些突如其来的天气变化使混凝土内部的温度迅速的变化。大体积混凝土内部的温度指的是水泥水化热的绝热温度、浇筑温度以及混凝土散热温度三者相叠加而产生的温度,其中,浇筑温度和外界气温有着直接的联系。一般来说,外部环境的气温值越高,混凝土的浇筑温度也相应越高,反之,当气温下降时,特别是在气温骤降时,会大大增加外部混凝土与混凝土内部的温度梯度。这就引起混凝土外部环境与内表面产生温度差,从而引起温度应力的产生,直接导致大体积混凝土外表面产生裂缝[7]。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩也会导致混凝土裂缝的产生。 1.4 安定性影响 安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的[8]。 1.5 温度影响 大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是由于内外温差而产生的;另一方面是结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗

大体积混凝土施工裂缝控制分析

大体积混凝土施工裂缝控制分析 摘要:裂缝问题是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的存在特别是危害裂 缝的存在,不仅会降低建筑物的抗渗能力,降低其耐久性,而且会影响建筑物的 承载能力和使用功能。在施工阶段,混凝土强度低,又是水泥水化热大量释放的 阶段,混凝土裂缝预防与控制举足轻重。预防和控制措施必须严格落实,同时也 要根据具体情况进行改进、完善,才能有效地预防和控制混凝土裂缝的产生。 关键词:大体积混凝土;施工;裂缝;防治;控制 1 大体积混凝土概况 大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上,施工时必须采取相应的技 术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值,合理解决温度应力并控制裂 缝开展的混凝土结构。 大体积混凝土结构的施工特点:一是整体性要求较高,往往不允许留设施工缝,一般都要求连续浇筑;二是结构的体量较大,浇筑后混凝土产生的水化热量大,并积聚在内部不易散发,从而形成内外较大的温差,引起较大的温差应力。 大体积混凝土尤其在高层和超高层建筑中应用广泛,其基础工程大多数都属于大 体积混凝土工程,例如,高层建筑的箱形基础、筏式基础、桩基厚大的承台等, 都属于体积较大的混凝土工程。这些大体积混凝土工程具有结构厚,体形大、钢 筋密,混凝土数量多(有的混凝土量已超过10000m3),施工条件复杂和施工技 术要求高等特点,除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外,还存在如 何控制和防止温度应力,变形裂缝产生等问题。 2 混凝土裂缝的危害 宏观裂缝可以避免,但不是所有裂缝都是有害的,一般出现裂缝的主要危害:(1)损害建筑物的功能,如造成贮水构筑物漏水。 (2)引进破坏因素,因此会缩短使用时间,如钢筋锈蚀、碳化等。 (3)降低混凝土的强度、密实度等性能。 (4)降低结构刚度。 (5)损坏表面性能(如不美观等)。 (6)发生安全事故。 3 裂缝的防治控制措施 3.1 精心设计 (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,应尽可能地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、低热和高极拉值的抗裂混凝土。 (2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。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,提高混凝土的极限拉伸。 (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,保留时间一般不小于60d。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。

大体积混凝土裂缝控制技术

大体积混凝土裂缝控制技术 摘要:本文针对现代混凝土向大体积,高强度发展,大体积混凝土裂缝问题一直困扰着我们。笔者就在日常工作中如何控制大体积混凝土的裂缝方面谈一谈自己的一些见解。 关键词:大体积混凝土;裂缝;控制 随着城市建设的发展,混凝土也向高强、高性能方向发展,人防地下室、大坝、水库等混凝土用量动辄几百方、几千方,而且还是一次性成型。所谓的大体积混凝土就是指结构实体最小几何尺寸不小于1m,体积大于1000m3,或预计会因混凝土中水泥水化热引起的温度变化和收缩而导致有 害裂缝产生的混凝土工程,都称之为大体积混凝土。在大体积混凝土浇筑过程出现裂缝现象也经常出现,笔者结合自己在日常工作是如何控制大体积混凝土裂缝的,谈一谈自己的见解。 烨宸广场是位于市中心的形象工程,由江苏江中集团有限公司承建,所用混凝土由我公司负责供应。本工程主楼筏板基础混凝土厚度最厚有3.5米,且强度等级为C35P6,单次浇筑方量在2200方。由于此工程特殊性,为了防止混凝土裂缝导致渗水,我们在混凝土中不仅提高矿粉掺量,同时

在混凝土掺入CEC复合抗裂防渗剂和CPF-1抗裂纤维,适当延长搅拌时间,使纤维在混凝土中能均匀分布,能够在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系,增加了机体对集料的固着力,减少集中应力的作用,有助于削减混凝土的收缩,抑制混凝土的开裂。 为了防止大体积混凝土防止裂缝我们从以下几个方面 采取措施: 1、原材料选择方面 (1)水泥的选择。为了避免大体积混凝土在施工中产生大的水化热,水泥应尽可能的选用水化热相对较低的水泥。在本工程中我们采用P.O42.5海螺牌水泥,具体技术指标见下表。 (2)在混凝土中掺入一定数量的S95矿粉,不仅可以代替部分水泥,还能有效降低水泥水化热,减少绝热温升。淮龙矿粉具体技术指标见下表。 (3)在混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰,改善混凝土的泵送性能,增加混凝土的密实度,提高混凝土的抗渗能力。混凝土的自收缩也会随粉煤灰掺量的增加而减小。本工程中我们选用华能电厂二级粉煤灰。具体技术指标见下表。 (4)集料的选择。在混凝土的生产过程中,对于粗集料的选择,采用质地均匀坚固、级配良好,粒径相对较大,

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

大体积砼裂缝的控制及应用方法研究

大体积砼裂缝的控制及应用方法研究 发表时间:2017-12-13T14:43:18.397Z 来源:《防护工程》2017年第20期作者:刘振兴李宗英[导读] 时代在不断变迁,我国的工业生产水平及整体的经济水平不断发展,时代的发展促进了建筑行业的快速发展。 山东临沂交通工程咨询监理中心山东 276000 摘要:时代在不断变迁,我国的工业生产水平及整体的经济水平不断发展,时代的发展促进了建筑行业的快速发展,为了满足市场生产的实际需求,砼结构以其材料的独特优势,物美价廉、施工方便、承载力大及可塑性强等优势在一些大型的工程施工过程中特别是在一些大坝的施工过程中大体积砼的使用越来越广泛,受到人们越来越多的追捧,所以大型砼也就成了大型的设施或建筑物主体的重要组成部分,虽然为实际生产带来了很多优势,但是使用大体积砼最容易出现裂缝的缺陷,这样就为整个工程的质量留下了安全隐患,所以如何在实际生产中减少大型砼裂缝的产生时生产的关键,本文重点介绍了大体积砼结构产生裂缝的主要原因,然后就如何控制大型砼裂缝的产生提出了相应的整改措施。 关键词:大体积砼;建筑结构;裂缝;防控措施 1.前言 在建筑施工过程中采用大体积砼最主要的特点是以大区段为单位进行施工,施工的体积非常大,所以就非常容易在施工过程中导致水泥水化作用产生的热量集中在砼内部不能导出,引起砼开裂,影响整个工程的施工质量,当大型砼产生裂缝之后不仅会影响整个工程的质量,还会浪费大量的人力、财力去进行修复,所以有效的避免大型砼的裂缝产生时需要关心的重点问题。 2.大体积砼裂缝产生的原因分析 2.1砼搅拌不均产生内部应力裂缝 砼生产如采用在现场搅拌时,如果控制不好搅拌时间,搅拌不均胶凝材料,使之不能与骨料充分粘结,就会造成胶凝材料局部自凝结,从而在砼内部产生不均匀应力导致裂缝。 2.2浇筑砼会受材料供应影响 施工中如遇停水、停电或材料供应不足形成施工缝,施工缝处理不当极可能导致砼内冷缝。 2.3温度差产生温度裂缝 碱硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,表面引起拉应力,后期在降温过程中,由于受到基础的约束,又会在砼内部出现拉应力,气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力,当这些拉应力超出砼的抗裂能力时,即会出现裂缝。 2.4养护不周产生裂缝 一般砼的内部温度变化很小或变化较慢,但表面温度可能变化较大或发生剧烈变化,如养护不周,时干时湿,表面干缩形变受到内部砼的约束,也往往导致裂缝。 3.大体积砼裂缝的种类 3.1收缩裂缝 砼的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是砼中的用水量和水泥用量,用水量和水泥用量越高,砼的收缩就越大。选用的水泥品种不同,其干缩、收缩的量也不同。 3.2温差裂缝 大体积硷浇筑后, 由于水泥水化热使内部混凝土温度升高, 当水化热温度到达高峰后, 由于环境温度较低, 因此混凝土温度开始下降。温降过程中混凝土发生收缩, 在约束条件下, 当温降收缩变到大于混凝土极限拉伸变形时, 混凝土容易发生裂缝, 这种裂缝通常称为温度裂缝。还有一种温度裂缝是由于混凝土内外温差引起的, 例如混凝土受寒潮侵袭或夏天混凝土经阳光暴晒后再遭遇雨水, 都会使混凝土内部与表层产生很大温差; 混凝土表层温度上升,而内部温度基本不降, 这样内部混凝土对表层混凝土起约束作用, 这些都会导致温度裂缝由此可见,控制温差是解决温度裂缝的前提, 我国提出的大体积硅的允许温差标准为23 ℃一25℃。硷的内部温度由硅的人模温度与硅内水泥水化热温升性能而构成, 只要把人模温度降下来, 采用低水化热的水泥就可以降低内外温差。另外, 控制硷表面温度比较容易, 并可保证使内外温差减小。 3.3材料裂缝 材料裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。 4.大体积砼裂缝的控制措施 4.1控制大体积砼裂缝的设计策略探究 对大体积砼进行控制,首先要能够了解其强度的等级,然后再进行针对性的控制。根据相关的标准可以得知,在其强度等级上处在C20-C35这一范围当中就是标准的。在我国的建筑技术不断提升以及建筑的层数不断增加的过程中,对大体积砼的强度也逐渐的增强,进而出现了C40-C55这一强度的砼,在设计的强度上如果过高,或者是对水泥的用量过高,这样就比较容易出现水化热这一现象,从而就会形成很强的拉力,最终产生裂缝。所以对大体积砼的应用过程中,在满足承载力和构造的基础上,要能够将承受水泥水化热所引起的温度应力以及控制裂缝开展的钢筋进行增配,这样就能够在很大程度上对裂缝的问题有效的得到控制,在对配筋使用过程中,要尽量的使用间距和直径比较小的,通常情况下用8—14毫米以及100—150毫米间距的会相对合理。 4.2控制大体积砼配合比的设计探究 施工过程中对大体积砼的应用要在各方面的配比上达到相应的要求,首先就是对水泥的选用,要对水化热低以及凝结的时间较长的水泥进行择取。水泥的细度也会对水化热的放热速率造成影响,所以要在不影响水泥活性的情况下选择细度的水泥。另外就是应用大体积砼的时候掺加粉煤灰和减水剂,这样会对砼的性能加以改善。粉煤灰在比重上比水泥要小,在量上不宜过多,否则会浮于表面产生塑性收缩裂缝,保持在20%左右比较适宜。 4.3大体积砼施工中的温度控制措施

大体积混凝土裂缝分析及措施

大体积混凝土裂缝分析及措施 混凝土是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料、需要时掺入外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材。在施工过程中,经常发现混凝土结构在成型后,出现各种裂缝。本文对大体积混凝土的裂缝成因与措施做如下论述。 标签:混凝土裂缝措施 1混凝土裂缝产生的主要原因 1.1混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种 1.1.1由外荷载引起的裂缝,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: 1.1.2结构次应力引起的裂缝,这是由于结构的实际工作状态与计算1段设模型的差异引起的; 1.1.3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的结构变形,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。 1.2当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部,结构与结构之间,都会受到相互影响,相互制约,这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度和湿度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,这样的约束称之为内约束;当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是温差和收缩而产生的。 1.3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,由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。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,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,受到地基和其他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。这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝。 2控制混凝土裂缝的措施 为了有效地控制有害裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延

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