試論鋼纖維大體積混凝土裂縫控制與分析

1、    試論鋼纖維大體積混凝土裂縫控制與分析    張勇【摘 要】本文針對如何分析鑒定裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展并有效地進行裂縫的控制處理，對保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和正常使用有重大意義，值得參考?！娟P(guān)鍵詞】鋼纖維；控制；原材料；溫控測量0.前言由于大體積混凝土體積厚大，水泥水化時所產(chǎn)生的大量熱量造成混凝土內(nèi)部溫度較高，易造成較大的內(nèi)外溫差；又由于混凝土的抗拉強度低，彈性模量小，致使混凝土開裂，影響工程質(zhì)量。我公司采用混凝土中摻入鋼纖維和膨脹劑及一系列溫度計算、測試、養(yǎng)護等“綜合溫控”施工技術(shù)，在大體積混凝土施工中取得良好效果，較好地避免了裂縫的產(chǎn)生，抗?jié)B性好。近幾

2、年來，我公司在江西醫(yī)學院 射線機房、南豐中心醫(yī)院 射線防輻射混凝土機房，大體積裂縫控制施工取得很好的效果及成熟的經(jīng)驗?，F(xiàn)將有關(guān)控制方法介紹如下：1.方法特點利用鋼纖維優(yōu)良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能和膨脹劑 “補償收縮”及一系列溫度計算、測試、養(yǎng)護等“綜合溫控”施工技術(shù)，來控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，并有利于提高結(jié)構(gòu)的整體性、抗?jié)B性、同時提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力。2.使用范圍工業(yè)與民用建筑中超長、超厚（目前最大厚度達6.5m）現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如連續(xù)性基礎(chǔ)底板、箱型基礎(chǔ)、設(shè)備基礎(chǔ)、防輻射墻等需要裂縫控制的鋼筋混凝土工程。3.控制原理從原材料及配合比的優(yōu)化上使混凝土產(chǎn)生的水化熱減少

3、，中心溫度降低；采用膨脹劑膨脹能補償收縮；摻加鋼纖維增強混凝土的極限抗拉性能，增強混凝土的延性，可以進一步抵抗混凝土的開裂，同時增加混凝土的抗震性能；加強養(yǎng)護，控制混凝土的內(nèi)外溫差，控制溫度梯度的變化。4.主要施工機具設(shè)備（1）測溫設(shè)備可采用的測溫儀有xqc-300大型長圖自動平衡記錄儀和qzg-010銅熱電阻溫度傳感器配套改裝為定時全自動擴展裝置，以及我公司在此基礎(chǔ)上進一步改進完善的新測溫儀，大體積混凝土溫度微機實時監(jiān)測儀和進口的恒溜型集成溫度傳感器配套。（2）結(jié)構(gòu)支模、扎筋、混凝土拌制、運輸、澆注等所需的機具設(shè)備，可根據(jù)不同工程對象按通常施工要求設(shè)置。但必須確保連續(xù)澆注，并不得出現(xiàn)冷縫。5

4、.工程實例由我公司施工南昌大學一附醫(yī)院設(shè)備房， 由于有放射性的要求， 設(shè)計采用厚大體積混凝土結(jié)構(gòu)。外墻高為3.5m， 寬為1.2m， 隔墻高為6.5m ，厚為2.0m，采用容重2500kg/m3混凝土c25。工程驗收沒有產(chǎn)生裂縫，抗?jié)B性好?；炷潦┕?yīng)著重解決原材料的選擇、配合比水化熱優(yōu)化、測溫和大體積混凝土施工等技術(shù)難題，以下便是施工過程中的施工工藝等。5.1嚴格控制原材料（1）選用低水化熱水泥，采用的是“洋房”p·s42.5級礦渣水泥水泥。（2）細骨料（砂）：細度模量2.6，含泥量1.2%，連續(xù)級配。（3）粗骨料：采用卵石， 粒徑525mm，含泥量不大于1%。要求：良好的級配、空

5、隙率不大于42%。（4）鋼纖維：北京盾嶺型鋼纖維。（5）膨脹劑：萍鄉(xiāng)“聯(lián)友”uea高效低堿膨脹劑。（6）粉煤灰：豐城電廠ii級粉煤灰。（7）高減水率、低收縮率、緩凝型的聚羧系高性能減水劑。摻量0.8%（占膠凝材料用量），減水率23%，收縮率105%。5.2水化熱曲線的優(yōu)化以上材料確定提前二個月做了前期十幾組配合比，優(yōu)化混凝土水化熱曲線及混凝土工作性能。優(yōu)化配合比如下：5.3混凝土嚴格按50cm分層灌筑、振搗用？準30加長高頻振搗棒振搗，1.2m×1.2m面積內(nèi)布置振搗點9個，呈交叉交體分布，振搗時間為3060秒，快插慢拔，插入下一層厚度不小于10mm。5.4混凝土的養(yǎng)護派專人負責頂板

6、二次抹壓后，采用薄膜與麻袋二層保溫保濕蓄水養(yǎng)護，蓄水深度不小于50mm。墻體在模板上掛麻袋保溫保濕養(yǎng)護，采用設(shè)置淋水軟管與灑水相合方法。確?；炷猎?4d內(nèi)保持濕潤狀態(tài)，在養(yǎng)護期間，混凝土不允許發(fā)白。5.5溫控測量配備專職測溫人員， 按兩班制考慮以澆筑塊體對稱軸線的半條軸線為測溫區(qū)，在測溫區(qū)溫度測點呈平面布置，在距混凝土表面50mm 及混凝土的中間部位布置二個測溫。測溫要求：17d，每4h測溫一次；721d，每8h測溫一次?；炷翜夭羁刂?50c，報警溫差設(shè)定230c。5.6預測溫差t計算如下絕熱溫度：46；南昌地區(qū)施工時最高混凝土溫度：24；預計墩中心最高溫度：46+24=70；通過保溫，可

7、提高表面溫度：12；模型為木?？商岣弑砻鏈囟?0，混凝土實際表面溫度：24+12+10=46；由于采用循環(huán)泠卻水管，可降低墩中心溫度：4；混凝土內(nèi)外實際溫差：t=70-46-4=20；考慮施工中的不利因素，選用1.2的安全系數(shù)，則混凝土可能達到的最大溫差tmax=1.2×20=24<25。符合規(guī)范的要求。5.7現(xiàn)場操作及監(jiān)控（1）施工中振搗棒插入下一層50mm以上。逐車檢查混凝土坍落度，凡不合格者堅決不用，技術(shù)員緊盯，嚴禁現(xiàn)場加水增加坍落度。（2）拆模時間控制：混凝土在實際溫度養(yǎng)護條件下，經(jīng)試驗強度達到設(shè)計強度的75%以上；經(jīng)測溫混凝土中心與最低溫度處溫差25，預計拆模后混凝土表面溫降不超過9以上才允許拆模。（3）混凝土養(yǎng)護