大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制與防止措施

1、大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制與防止措施摘要：本文主要從選擇使用外加劑、混凝土水化熱溫度監(jiān)測、混凝土養(yǎng)護(hù)以及混凝土溫差這四個方面對大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：大體積；混凝土；裂縫控制常州云山詩意花園工程總建筑面積115422，地下車庫建筑面積28500，地下室底板厚度1.6m，地下室外墻長底達(dá)到280m，超長結(jié)構(gòu)、大體積混凝土的裂縫控制就變得非常重要。 所謂大體積混凝土是指由于現(xiàn)場澆筑的混凝土尺寸已經(jīng)達(dá)到為了對付水泥水化產(chǎn)生的熱量以及伴隨發(fā)生的體積變化而必須采取措施，從而盡量減少溫度裂縫。具體規(guī)定為：一般為一次澆筑量大于1000m?或者混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體最小尺寸等于或大于2m，且混凝土澆筑

2、需研究溫度控制措施的混凝土稱為大體積混凝土。 1選擇使用外加劑 隨著社會的發(fā)展，為改善和調(diào)節(jié)混凝土的性能、節(jié)約水泥而摻加的有機(jī)、無機(jī)或復(fù)合的化合物。混凝土外加劑在工程中的應(yīng)用越來越受到重視，外加劑的添加對改善混凝土的性能起到一定的作用。但外加劑的選用、添加方法及適應(yīng)性將嚴(yán)重影響其發(fā)展。目前，我國混凝土外加劑已經(jīng)有100多年的歷史了。 對于大體積混凝土而言，其摻加外加劑時，如果選用的外加劑品質(zhì)和摻量不當(dāng)，不僅不會改善大體積混凝土的性能，反而會使大體積混凝土的裂縫加劇。因此必須選用的外加劑品質(zhì)和摻量應(yīng)該得當(dāng)，只有這樣才能加大大體積混凝土的抗裂性能。在實(shí)際應(yīng)用中，水泥混凝土外加劑的選用應(yīng)該由實(shí)驗(yàn)確定

3、。并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，水泥外加劑選擇恰到好處的話對水泥顆粒有著明顯的分散效應(yīng)，并能使水的表面張力降低而引起加氣作用，從而有效減少拌合水用量和水泥用量。外加劑一般占水泥用量10%15%，可大大減少混凝土的水化熱。又如，有的微膨脹劑的膨脹率僅為0.06%，而收縮率竟達(dá)0.06% 0.1%，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫的最直接原因正是收縮量的增大。由此可見，不能盲目的、隨便的對水泥外加劑進(jìn)行應(yīng)用，一定要把好外加劑進(jìn)場檢驗(yàn)關(guān)，另外，還有嚴(yán)格科學(xué)試驗(yàn)，準(zhǔn)確計(jì)量，準(zhǔn)確選擇。 本工程地下室底板、頂板及砼墻板采用摻膨脹劑(摻8%12%的JM-外加劑)的補(bǔ)償收縮混凝土，補(bǔ)償收縮砼及用于后澆帶的填充用膨脹混凝土中還必須同時

4、摻入高強(qiáng)聚丙烯抗裂防滲纖維（要求纖維在砼中的分散性要好，纖維的摻入量為0.61.0kg/m?）。 2混凝土水化熱溫度監(jiān)測 因?yàn)榇篌w積混凝土在澆搗和養(yǎng)護(hù)過程中會因?yàn)樗嗨l(fā)出大量的水化熱，但因其體積厚大、大量的水化熱得不到散發(fā)，一旦混凝土內(nèi)部溫度高于外層溫度，就會產(chǎn)生很大的溫差，因此，形成溫度收縮應(yīng)力，會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，而造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故，這是首先要解決的重大關(guān)鍵問題。溫度裂縫是大體積混凝土結(jié)構(gòu)中最容易產(chǎn)生的，施工規(guī)范及驗(yàn)收規(guī)范也明確地提出了應(yīng)在大體積混凝土施工時實(shí)施溫度監(jiān)測，控制內(nèi)外溫差，控制降溫，這一技術(shù)受到很多工程技術(shù)人員和專家們的關(guān)注。自20世紀(jì)90年代以來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)

5、展，大體積混凝土溫度監(jiān)測從原始地通過溫度計(jì)量測發(fā)展到通過熱電偶、熱電阻量測，從人工逐點(diǎn)測量用手工記錄發(fā)展到計(jì)算機(jī)自動巡回監(jiān)測并定時打印報表。目前又逐步實(shí)現(xiàn)了溫度曲線的實(shí)時顯示?？陀^地說，溫度監(jiān)測在大體積混凝土裂縫控制過程中所起的作用是不容置疑的，在振搗及養(yǎng)護(hù)期間，先進(jìn)的溫度監(jiān)測技術(shù)迅速、全面、準(zhǔn)確地反映出大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部各處混凝土的實(shí)時溫度及發(fā)展變化趨勢。幫助工程技術(shù)人員及時制定并實(shí)施合理有效的溫度控制措施，防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度裂縫。溫度監(jiān)測的實(shí)施，很好地體現(xiàn)了信息化的施工優(yōu)勢。 但是，也有人對溫度監(jiān)測的作用存在一定的誤解。認(rèn)為凡是在大體積混凝土工程只要實(shí)施了溫度監(jiān)測就好了，眾所周知，溫度監(jiān)測

6、是一種輔助手段，要讓結(jié)構(gòu)不開裂，關(guān)鍵還要靠正確的控制措施。事實(shí)上，溫度控制措施應(yīng)當(dāng)貫穿于混凝土澆筑前、中、后三個不同的階段，而每個階段都有其不同的側(cè)重點(diǎn)。當(dāng)前，溫度監(jiān)測可以迅速反饋結(jié)構(gòu)的溫度實(shí)況，施工人員也是通過控制溫度來防止結(jié)構(gòu)開裂。但從混凝土結(jié)構(gòu)的開裂機(jī)理來看，混凝土之所以開裂，是由于混凝土的應(yīng)力超過了其抗壓強(qiáng)度所致。因此，若能直接檢測混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀況，通過控制結(jié)構(gòu)應(yīng)力來防止結(jié)構(gòu)開裂。 3混凝土養(yǎng)護(hù) 為了確保新澆混凝土有適當(dāng)?shù)挠不瘲l件，防止在早期由于干縮而產(chǎn)生裂縫，在大體積混凝土澆筑完成后12小時內(nèi)加以保溫及保濕養(yǎng)護(hù)。普通硅酸鹽水泥養(yǎng)護(hù)時間不小于14天，礦渣水泥及火山灰水泥養(yǎng)護(hù)時間不小

7、于21天。 混凝土養(yǎng)護(hù)對于混凝土防裂來說是非常重要的環(huán)節(jié)。一般情況下，保溫和保濕是大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的兩層涵義。保溫是為了提高表層混凝土的溫度，減少內(nèi)表溫差，盡量使整個結(jié)構(gòu)的溫度趨于均勻，同時減少混凝土降溫速度。保濕是盡可能使混凝土處于濕潤狀態(tài)，讓水泥充分水化，這可大大增強(qiáng)混凝土的抗裂能力。如在混凝土表面覆蓋草袋、巖棉、塑料薄膜等保溫材料這些都屬于保溫措施，因此保溫的措施是非常多的。保濕措施有噴刷養(yǎng)護(hù)液或直接灑水養(yǎng)護(hù)。做到兩者同時兼顧，其效果會更好。 混凝土養(yǎng)護(hù)時機(jī)宜早，即混凝土表面泌水排出后就應(yīng)及時養(yǎng)護(hù)，切不可讓混凝土澆筑成型后表面已發(fā)白時才養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)實(shí)行24 小時工作制，不允許出現(xiàn)“8

8、 小時內(nèi)積極干，8 小時外無人看”的消極態(tài)度。 4混凝土溫差 “內(nèi)外溫差”是指“內(nèi)部混凝土溫度與表層混凝土溫度的差值”。本文用內(nèi)表溫差來代替。內(nèi)表溫差表示的是同一時間在空間上存在的溫差。還有一種內(nèi)表溫差往往被人忽視，其表示的是同一空間在時間上存在的溫差。 由裂縫形成機(jī)理，可得出，混凝土降溫差越大，混凝土就很容易開裂。因此，盡量減少水泥用量和降低混凝土澆筑溫度，從而使混凝土內(nèi)部溫度降低，最終減小總降溫差，這也是大體積混凝土溫度控制的重要內(nèi)容。 根據(jù)季節(jié)不同,分別選用降溫法和保溫法。夏季主要用降溫法施工,即在攪拌混凝土?xí)r摻入冰水,溫度控制在510。在混凝土澆筑后采用冷水養(yǎng)護(hù)降溫,但要注意水溫和混凝

9、土溫度之差不超過20。冬季采用保溫法施工,利用保溫材料防止空氣侵襲。混凝土的測溫采取在混凝土不同部位埋設(shè)銅熱傳感器,通過測溫儀測定溫度,進(jìn)行從澆筑到養(yǎng)護(hù)期全過程的跟蹤和監(jiān)測,隨時了解混凝土內(nèi)部的溫度情況,采取相應(yīng)的技術(shù)措施,確保施工質(zhì)量。具體的測溫方法是在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)布置測溫點(diǎn),測溫點(diǎn)有代表性和可比性。測溫時間,從混凝土澆筑后6小時開始,每隔2小時測1次,4天后每隔4小時測1次,同時要測大氣溫度,及時將測定到的數(shù)據(jù)輸入電腦進(jìn)行處理,描繪出混凝土溫度變化的溫度時間曲線圖和溫差時間曲線圖,及時掌握混凝土強(qiáng)度發(fā)展過程中的內(nèi)部溫度變化、內(nèi)部與表面溫差情況等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)中心溫度與表面溫度超過允許溫度時,迅速

10、采取加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施,來減少溫差,確保質(zhì)量。 5. 澆筑 澆筑時沿短邊開始,沿縱向采取“一次澆筑、一個坡度、薄層覆蓋、循序推進(jìn)、一次到頂”的連續(xù)澆筑方法,以使混凝土的水化熱能盡快散發(fā),并使?jié)仓蟮臏囟确植季鶆?水平厚度可控制在0.62.0m范圍內(nèi)。相鄰兩澆筑層之間的間歇時 間,一般為57天。 6. 振搗 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，適當(dāng)設(shè)置后澆帶、緩澆帶，減少因結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的裂縫。本工程地下室后澆帶將地下室底板分成28塊，可有效防止結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的裂縫。在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土的卸料點(diǎn),主要解決上部振實(shí);第二道布置在混凝土坡角處,確保下部混凝土的密實(shí)。為防止混凝土集中堆積,先振搗卸料處的混凝土,形成自然流淌坡度,然后全面振搗,嚴(yán)格控制振搗的時間、移動間距和插入深度,從而確?；炷恋拿軐?shí)度,提高抗裂能力。 7.總結(jié) 大體積混凝土的產(chǎn)生裂縫的原因很多，但是嚴(yán)格按照規(guī)范施工，對裂縫的因素采取及時的預(yù)防，就會極大地控制好大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫產(chǎn)生。 參考文獻(xiàn)： 【1】 韓宏文. 淺談混凝土裂縫形成原因與控制措施. 大