施工期混凝土裂縫控制PPT學習教案

1、會計學1施工期混凝土裂縫控制施工期混凝土裂縫控制 混凝土產(chǎn)生裂縫的原因很多，按其裂縫產(chǎn)生的原因可分為以下幾類： 混凝土塑性凝縮引起的裂縫； 混凝土自生收縮引起的裂縫； 混凝土溫度降低收縮引起的裂縫； 混凝土失水干縮引起的裂縫； 大體積混凝土水化熱內(nèi)外溫差引起的裂縫； 混凝土遭受早期凍脹引起的裂縫； 堿-骨料或有害物反應引起的裂縫； 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉陷引起的裂縫； 鋼筋銹蝕膨脹引起的裂縫； 荷載作用引起的裂縫。第1頁/共43頁 其中，前六種裂縫發(fā)生的時間一般在施工后三個月內(nèi)較為突出，在此期間要重點防治，故屬于施工期裂縫。國內(nèi)外有關(guān)的調(diào)查資料表明，混凝土施工期裂縫占裂縫起因的80%，其中由于各種收

2、縮引起的裂縫又約占80左右。因此我們有必要對混凝土施工期裂縫，特別是收縮裂縫的起因做深入的研究。 由混凝土水化過程的凝縮、自生收縮、溫降收縮、失水干縮等引起的混凝土收縮表現(xiàn)在混凝土硬化的不同時段及不同部位，也呈現(xiàn)出不同量值大小，如若這種收縮不受任何約束，則混凝土不會開裂。但各種約束是客觀存在的，因而開裂也是難以避免的。第2頁/共43頁 結(jié)構(gòu)中混凝土收縮裂縫的表觀形式往往是多種多樣，主要是收縮量的大小和所受到的約束部位和約束程度不同而異。如基礎(chǔ)底板收縮可能受到底板下巖土的約束而出現(xiàn)底部裂縫；地下室墻板收縮可能受到剛度較大的附壁柱的約束而出現(xiàn)裂縫，次梁的收縮可能受到剛度大的主梁約束而出現(xiàn)裂縫。 如

3、圖6-1為某工程地下室平面及墻面裂縫分布展開圖。這些裂縫有如下特征：較長的混凝土墻體在中段裂縫分布較多，如南墻地下室上部17、23、38、42、43、2、4、8、26、27、29裂縫；在連墻柱兩側(cè)，如第15、16、18、19、21、22、10、11、12、13、30、35裂縫；梁與墻交會相連部位兩側(cè)墻體上，如第14、20、37、39、47、50、51、1#、3#、6#、7#、9#等，門洞角部位也常有裂縫。墻面的裂縫、梁側(cè)面的裂縫呈中間寬、兩頭尖滅的形狀，墻的下部裂縫常呈底寬上窄尖滅形狀。而且這許多裂縫都是在施工期即發(fā)生了，這些裂縫大部分都是由于溫度收縮和干縮所致。 第3頁/共43頁第4頁/共4

4、3頁第5頁/共43頁 裂縫出現(xiàn)的部位往往是拉應力集中最大的部位，如墻梁沿長度方向的中部，剛度突變處(如墻柱兩側(cè))，門洞角部應力集中處等。圖6-1 某工程地下室墻面裂縫示意圖第6頁/共43頁 施工期混凝土的裂縫是由于復雜因素作用下所產(chǎn)生的拉應力引起的，研究混凝土施工期開裂的機理，應主要從以下幾個方面的影響分析。 混凝土的工廠化、規(guī)?；a(chǎn)使混凝土的質(zhì)量得到了基本的保證，但也不能排除個別情況下，原材料質(zhì)量不合格，混凝土配合比不合理，配合比失控等情況。主要表現(xiàn)為砂、石原材料含泥量超標，砂率或膠結(jié)料用量過大，外加劑質(zhì)量不合格等，由此造成的混凝土質(zhì)量缺陷可能造成混凝土開裂。第7頁/共43頁(1) (1)

5、 水泥的選用影響水泥的選用影響 受混凝土早期強度發(fā)展快可以給業(yè)主和承包商帶來明顯的利益所驅(qū)使，水泥生產(chǎn)商將水泥產(chǎn)品中的硅酸三鈣(C3S )的含量，提高的越來越多，粉磨細度也越來越加大，這就導致了混凝土的早期強度越來越高，水化放熱越來越快，這也就意味著混凝土的早期溫升越來越大；在一般溫度環(huán)境中會造成混凝土構(gòu)件中心與表面之間的溫度梯度過大。有專家認為：如果溫度梯度超過20/m，在冷卻時就會引起裂縫。 一般混凝土拌合廠都使用散裝水泥，散裝水泥由于庫存罐容量大，密封性好，易造成水泥的散熱慢。當水泥運到混凝土拌合廠用于生產(chǎn)時，很多時候水泥的溫度在8090 之間，造成混凝土出機時的溫度過高，使水泥的水化加

6、速，坍落度損失大，混凝土施工不周容易開裂。研究表明。與20相比，30時硅酸鹽水泥的水化速率要加快一倍，早期強度發(fā)展更加迅速，施工養(yǎng)護不周時更加容易出現(xiàn)裂縫。第8頁/共43頁 因此，混凝土廠家除了想辦法減少配方中的水泥用量，選用低熱水泥外，還應想辦法盡可能的降低混凝土出機時的溫度，包括預冷拌和物原材料，使用冷水攪拌，必要時在水中加冰等措施，以降低混凝土的水化溫升峰值，抑制溫度裂縫的產(chǎn)生。 (2)骨料選用的影響骨料選用的影響 砂石的質(zhì)量，尤其是粗骨料的級配在混凝土原材料中常被忽視。骨料的粒形、級配對孔隙率影響很大。國內(nèi)石場常用落后的鄂式破碎機加工，其石子外形及級配均不良，針片狀偏多，缺少510mm

7、的骨料，使得骨料堆積的空隙率大，相應地用于填充的水泥漿體量也大，既浪費了水泥等膠凝材料，又使得混凝土的收縮加劇，容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫。 此外，粗骨料應潔凈，軟弱顆粒和含泥量要少；細骨料一般要較粗一些，細度模數(shù)在2.73.0之間為好。 第9頁/共43頁(3)外加劑選用的影響外加劑選用的影響 所選用的外加劑要與水泥膠凝材料相容性良好，相容性良好的表征為混凝土拌和物易于澆灌而不離析，并能保持所需要的坍落度。使用緩凝劑可以延緩混凝土的凝結(jié)時間，延緩溫升峰值的出現(xiàn)；使用高效減水劑要嚴格控制摻量，過量會造成嚴重泌水的現(xiàn)象，削弱混凝土抗?jié)B透的能力。(4)摻和料選用的影響摻和料選用的影響1) 摻粉煤灰對施工期

8、開裂的影響摻粉煤灰對施工期開裂的影響 粉煤灰是工業(yè)廢料，我國的粉煤灰排放量位居世界首位，但、級粉煤灰和磨細的粉煤灰具有很好的水化膠凝性能，是混凝土很好的摻合料。目前國內(nèi)的大體積混凝土施工時都采用了大摻量粉煤灰來減少水泥用量，降低溫升，改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)和徐變能力，減少施工期混凝土形成溫度裂縫的危險。第10頁/共43頁 粉煤灰摻入對混凝土的干縮有一定的抑制作用，經(jīng)試驗結(jié)果對比，在風吹干燥的條件下，摻粉煤灰混凝土比不摻粉煤灰混凝土開始出現(xiàn)裂縫的時間推遲，裂縫貫穿整個混凝土表面所需的時間隨粉煤灰摻量的增加而延長。這是因為加入粉煤灰后混凝土早期水化反應速度降低，水化收縮減少的緣故。 此外，摻入粉煤灰

9、后混凝土的水分散失率也會降低，這主要是由于超細粉煤灰的物理填充作用使結(jié)構(gòu)致密，保水性較好的緣故。但是同樣因為混凝土內(nèi)部水分向外遷移的速度趕不上表面水分的蒸發(fā)速度，使其即使在室溫空氣條件下，表面部分處于干燥狀態(tài)，出現(xiàn)表面微裂紋。因此使用外摻粉煤灰時，同樣應加強混凝土早期濕水養(yǎng)護。第11頁/共43頁2) 摻硅灰對施工期開裂的影響摻硅灰對施工期開裂的影響 摻硅粉是高強混凝土的實現(xiàn)途徑之一，但對混凝土的早期開裂有很大影響。經(jīng)試驗結(jié)果對比，在風吹條件下，摻硅灰混凝土比不摻硅灰混凝土開始出現(xiàn)裂縫的時間提前，裂縫貫穿整個混凝土表面所需時間縮短，最終裂縫的條數(shù)增多，最大裂縫寬度也增大。在同樣暴露于室溫空氣條件

10、下，未摻硅灰混凝土表面始終沒有出現(xiàn)裂縫，而摻硅灰混凝土在1天內(nèi)甚至幾個小時就有裂縫出現(xiàn)。這主要是因為硅灰顆粒小，細度大，對水的吸附作用大 ，使水分不易蒸發(fā)；同時硅灰的加入使混凝土中大孔隙減少，密實度增加，內(nèi)部水分向表面的遷移遠遠小于表面水分的蒸發(fā)速度，因而表面層部分提前進入干燥狀態(tài)，易產(chǎn)生表面裂縫，同時結(jié)構(gòu)致密的細孔在缺水狀態(tài)下會產(chǎn)生更大的毛細張力，因而開裂更嚴重。因此摻硅粉的混凝土必須保證早期覆蓋濕水養(yǎng)護。第12頁/共43頁(5) 混凝土配合比選用的影響混凝土配合比選用的影響 應盡可能的減少水泥用量以減少水泥水化時產(chǎn)生的水化熱，在保證新拌混凝土作業(yè)所需坍落度前提下，應盡量降低水灰比，降低沙率

11、，從而減少混凝土的孔隙率，減少收縮，提高混凝土的抗裂性能。 研究表明混凝土的強度與混凝土的孔隙率有一定關(guān)系，孔隙率越小，強度越高，混凝土的抗?jié)B能力就越強。在這種觀念影響下，有的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員盲目地使用高強度的混凝土，特別象一些抗?jié)B性能要求較高的地下室底板和壁板等部位，混凝土設(shè)計強度達到了C50C60。帶來的后果就是使得單方水泥用量大幅度提高，而水泥用量大，則又是易引起混凝土收縮開裂的主要原因之一。第13頁/共43頁 隨著強度的提高，混凝土的彈性模量會增大，徐變系數(shù)會變小，使混凝土的脆性增加，延伸率(抗裂性)減??；隨著水泥用量的增加，水化熱也大幅度增加，造成后期干燥收縮和溫度收縮增大，引起混凝土開

12、裂。這也就是高強混凝土比中等或低強度混凝土更容易開裂的主要原因。因此，在對抗?jié)B要求高的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員應改變以往認為高抗?jié)B就必須使用高強混凝土的單一觀念。而應提倡通過多種途徑來實現(xiàn)混凝土的高性能，增強抗?jié)B性，而不是單一強調(diào)高強混凝土。 另外，為了滿足泵送混凝土施工的需要，混凝土必須是大流動性的。加入了各種外加劑和礦物摻合料的大流動性混凝土，其體積穩(wěn)定性往往較差，主要表現(xiàn)為收縮較大。設(shè)計人員在設(shè)計樓板、墻體等表面面積較大的部位時，如果對大流動性混凝土的具體特性缺乏足夠的認識，往往導致混凝土發(fā)生不應有的開裂。因此，在原有普通混凝土結(jié)構(gòu)配筋量的基礎(chǔ)上適當提高配筋率。減小鋼筋間距是有必要的 。第1

13、4頁/共43頁 是指因施工不當造成的微小裂縫(寬度小于0.2mm的裂縫)構(gòu)成了薄弱環(huán)節(jié)，在使用過程中可能進一步發(fā)展形成混凝土的有害裂縫(寬度大于0.2mm的裂縫)。 客觀上講，對混凝土這種復雜的多組份凝結(jié)硬化形成的多相材料結(jié)構(gòu)，一般難以避免微小裂縫的產(chǎn)生。研究試驗表明，即使制作工藝良好的混凝土構(gòu)件也存在著大量的微小裂縫，以目前的建筑施工條件要完全避免微小裂縫是不可能的。微小裂縫屬于亞微觀結(jié)構(gòu)范疇的缺陷，如果沒有進一步引起大的開裂，一般視其對混凝土結(jié)構(gòu)的使用沒有影響。但是，它對混凝土其它性能的潛在影響有可能誘發(fā)不良的后果，理應引起我們足夠的重視。 由于混凝土早期強度發(fā)展快可給承包商帶來明顯的效益

14、，因此，目前存在一種盲目追求早期強度高的施工現(xiàn)象。如果第15頁/共43頁養(yǎng)護稍有疏忽，就會導致混凝土開裂的情況出現(xiàn)，特別對于抗?jié)B性能要求較高的地下室墻板結(jié)構(gòu)，要特別注意濕養(yǎng)護，并保持足夠長的養(yǎng)護時間，直到回填掩蔽。 目前，大中城市使用的混凝土基本上是由商品混凝土廠家生產(chǎn)后運到工地交付使用的，如果工地施工不當，再好的混凝土也會出問題。例如，有部分施工人員在使用混凝土輸送泵時，往往認為混凝土坍落度越大越好泵送，因而盲目加水，使得水膠比增大，澆灌后的混凝土泌水、離析嚴重，較輕的粉煤灰上浮分層，使混凝土的勻質(zhì)性不良，力學性能和耐久性自然受到影響。摻加粉煤灰的混凝土比較粘稠，使混凝土在運輸和澆灌過程不容

15、易離析，對改善均勻性有明顯的好處，而且易于泵送和振搗密實。但由于摻粉煤灰混凝土粘度大，施工振搗時要加密振點，快插慢拔，同時要避免過振，平拖。否則，會使較輕的粉煤灰上浮分層，造成人為的離析現(xiàn)象出現(xiàn)。第16頁/共43頁 收縮是混凝土固有的變形性質(zhì)，普通混凝土的開裂機理已為人們所認識，隨著近幾年高性能混凝土在工程中應用的不斷增多，混凝土結(jié)構(gòu)開裂的現(xiàn)象也不斷增多。本應具有較高體積穩(wěn)定性的高強混凝土其早期的收縮要比普通混凝土大得多，因此在分析高強混凝土開裂的原因時，應考慮高強混凝土區(qū)別于普通混凝土的材性特征。 混凝土在凝結(jié)、硬化的過程中，由于化學和干燥作用使混凝土的體積產(chǎn)生收縮，即化學收縮和自收縮。前者

16、是在有足夠水供應的情況下產(chǎn)生的，而后者是在沒有充足水分供應情況下觀察到的宏觀體積變化?；瘜W收縮與膠結(jié)料和加水量有關(guān)，膠結(jié)料用量和水灰比越大，化學收縮必然越大。而自收縮目前比較統(tǒng)一的解釋是混凝土內(nèi)部的自干燥引起的。所謂自干燥并非是由于外部環(huán)境相對濕度的影第17頁/共43頁響而引起的材料的干燥脫水，而是隨著水化反應的不斷進行，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)微細孔中的自由水量出現(xiàn)相對不足，使孔中水的飽和蒸汽壓降低，即混凝土的相對濕度降低，自干燥的結(jié)果是毛細孔中的水由飽和狀態(tài)變?yōu)椴伙柡蜖顟B(tài)，毛細管引力的存在使水泥石受負壓而產(chǎn)生體積收縮。 近年來，高強和高性能混凝土在工程中得到了日益普遍的應用，加入超塑化劑以降低水灰比

17、和加入較多的活性混合材料是配制高性能混凝土的主要手段。低水灰比和活性礦粉材料的大量摻入，使高性能混凝土的硬化特性與普通混凝土有了很大的差異，致使高性能混凝土產(chǎn)生較大的自收縮，表現(xiàn)在： (1)高性能混凝土有較小的水膠比，隨著水化反應的進行，硬化水泥漿體內(nèi)的自由水量迅速減少，毛細管中的水分也被逐步吸收減少。這樣，高性能混凝土中水泥漿體的自干燥作用要比普通混凝土中的這一作用要強烈。第18頁/共43頁 (2)由于在高性能混凝土中摻入了較大量的細顆?；钚缘V粉材料，減少了混凝土泌水現(xiàn)象也使混凝土更加密實。但也導致外部養(yǎng)護用水很難進入混凝土的內(nèi)部，大大阻礙了外部養(yǎng)護用水對內(nèi)部混凝土的養(yǎng)護作用。 (3)對普通

18、混凝土來說，摻入膨脹劑是補償收縮的有效措施，而對高性能混凝土來說，由于水灰比較低，外部養(yǎng)護用水又很難進入混凝土內(nèi)部，在缺水狀態(tài)下的膨脹劑很難發(fā)揮其應有的膨脹補償收縮作用，因此混凝土開裂仍然難以避免。第19頁/共43頁 混凝土施工期裂縫產(chǎn)生的原因往往是很復雜的，有時是單一方面的原因，有時則是多方面綜合所致，因此也是很難避免的。但我們可以根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因采取有效的防治措施，使裂縫的出現(xiàn)降低到最低程度。施工期混凝土裂縫的控制不能僅從施工方面著手，而應綜合從結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工、原材料及配合比等方面綜合控制。 設(shè)計質(zhì)量的好壞是關(guān)系混凝土是否產(chǎn)生裂縫的重要因素。所以我們首先應認真研究混凝土的結(jié)構(gòu)體系，全面考

19、慮諸多因素，使整個結(jié)構(gòu)體系趨于合理。結(jié)構(gòu)體系不合理必然第20頁/共43頁會導致混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫，甚至破壞。第二，在構(gòu)件計算時，要考慮各種不良因素及各種荷載。第三，分析日常各種裂縫產(chǎn)生的原因，從結(jié)構(gòu)體系上、計算上、構(gòu)造上找出設(shè)計的不合理因素，并針對實際情況采取相應的防治措施，第四，對混凝土結(jié)構(gòu)的圍護體系加以研究，以防止外界自然環(huán)境因素對混凝土結(jié)構(gòu)的損害。 另外，一般設(shè)計上沒有進行嚴格的抗裂計算，常存在受力筋富余，構(gòu)造筋不足的現(xiàn)象。設(shè)計規(guī)范雖規(guī)定構(gòu)造筋配筋率(P)0.3%,但通常布置時間距偏大。大量工程實踐證明，不管摻不摻膨脹劑的混凝土結(jié)構(gòu)，下述建議是有參考價值的： (1)水平構(gòu)造筋配筋率P=0

20、.40.6%,間距a150mm，在同樣構(gòu)造配筋率的情況下，構(gòu)造筋直徑宜??； (2)墻體受周邊約束大,較長墻體中部易出現(xiàn)豎向收縮裂縫,為平衡收縮應力,宜在墻高中部 1m范圍內(nèi),把水平筋間距縮小為80100mm,形成一道“暗梁”；第21頁/共43頁 (3)墻柱連接處易出現(xiàn)豎向裂縫,宜在連接處2m范圍內(nèi)增加1015%附加筋； (4)對于樓板,厚度110mm,雙向配筋間距a150mm,設(shè)計強度等級不宜大于C30 ； (5)設(shè)后澆縫是個重要的抗裂措施,后澆縫間距一般為3040m,經(jīng)4050天用膨脹混凝土回填后澆縫。然而，后澆縫會帶來施工麻煩，延長工期。 經(jīng)過大量工程實踐,中國建筑材料科學研究院根據(jù)補償收

21、縮混凝土性能和結(jié)構(gòu)收縮應力集中的原理,提出了超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計和設(shè)計施工方法(專利號93117132.6),以膨脹加強帶代替后澆縫的方法,簡介如下:連續(xù)式無縫施工連續(xù)式無縫施工間歇式無縫施工間歇式無縫施工第22頁/共43頁連續(xù)式無縫施工連續(xù)式無縫施工 對于底板和樓板等平面結(jié)構(gòu),每4050m設(shè)一道膨脹加強帶,帶寬2m,帶兩側(cè)設(shè)密孔鐵絲網(wǎng),并用鋼筋加固。先澆帶外小膨脹混凝土(摻UEA 膨脹劑1012%),澆至加強帶時,改用大膨脹混凝土(摻UEA1415%,強度等級提高5MPa),澆完后又改用小膨脹混凝土澆筑另一側(cè),實現(xiàn)連續(xù)澆筑混凝土。(如圖6-1所示)圖 61 平板結(jié)構(gòu)連續(xù)式無縫施工示意圖

22、 第23頁/共43頁間歇式無縫施工間歇式無縫施工 由于施工原因,若不能連續(xù)澆筑混凝土,可用圖6-2的間歇式方法,混凝土澆至膨脹帶一側(cè)(企口形)停下,下次澆混凝土前,先把企口施工縫清理,預濕,然后按圖62澆筑膨脹帶及其它部位混凝土。 圖62 平板結(jié)構(gòu)間歇式無縫施工示意圖第24頁/共43頁 由于邊墻施工和養(yǎng)護較困難,易出現(xiàn)豎向收縮裂縫,仍需采用間歇式無縫施工方法,每3040m設(shè)一道膨脹加強帶(寬2m)并設(shè)鋼板止水片,先用小摻量(1012%)膨脹混凝土分段澆筑墻體,經(jīng)14天后,再用大摻量(1415%)膨脹混凝土回填后澆加強帶。(見圖6-3所示)。 圖63 墻體間歇施工平面示意圖 工程實踐表明，采用上

23、述補償收縮混凝土無縫設(shè)計和施工方法，并充分注意澆注后12個月的保濕養(yǎng)護，均可取得良好效果。第25頁/共43頁 施工過程對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生施工期裂縫的影響因素很多，應從以下幾方面進行控制： (1)加強混凝土澆筑過程的振搗工序，不得漏振，也不要過振，防止浮漿過多。同時要調(diào)整好混凝土的流動性，特別是鋼筋較密集部位更應注意，以防止混凝土沉降裂縫的產(chǎn)生； (2)加強混凝土的養(yǎng)護，采用澆注完混凝土后立即覆蓋，壓蓋濕潤麻袋或草氈并及時澆水養(yǎng)護的方法，盡量縮短澆筑與開始養(yǎng)護的時間間隔?；炷猎谟不^程中應保持一定的濕度和溫度，以防止混凝土表面干裂和塑性裂縫； (3)對于大體積混凝土工程，應分層澆筑，每層厚度不大

24、于30cm，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布均勻；混凝土下料不宜過快；對于要求較高的混凝土構(gòu)件，在混凝土澆筑12h后，對混凝土可進行二次振搗，表面拍打，收光等； 第26頁/共43頁 (4)在混凝土澆筑前，應將木模澆水濕透，脫模應選用有效的隔離劑，拆模應平穩(wěn)，并需控制好構(gòu)件的拆模時間，受力和大小，以防引起結(jié)構(gòu)裂縫； (5)對于面積較大或較長混凝土工程，宜采用澆完一段養(yǎng)護一段的方法，混凝土表面應及時抹壓、覆蓋養(yǎng)護。長期露天堆放預制構(gòu)件，除避免曝曬外，還需要定期適當灑水，保持濕潤。薄壁構(gòu)件應在陰涼地方堆放并覆蓋，避免發(fā)生過大溫度和濕度變化。 在選用混凝土構(gòu)件的原材料時，應綜合所設(shè)計混凝土性能指標對原材料

25、的要求，從技術(shù)上、經(jīng)濟上統(tǒng)籌考慮篩選。第27頁/共43頁(1)(1)骨料骨料 混凝土中的骨料，特別是粗骨料起著抑制收縮的作用，對混凝土的抗壓強度及彈性模量等指標影響較大。不同品種的粗骨料因彈性模量不同對收縮的抑制作用各不相同，如：石灰?guī)r安山巖砂巖，因此在許可條件下，宜選用石灰?guī)r質(zhì)碎石做混凝土集料。(2)(2)水泥水泥 水泥的品種和成分對施工期混凝土的開裂有很大的影響，在選用時，應盡量不用早強型水泥、鋁酸鹽水泥、礦渣水泥等收縮大的水泥品種，因為水泥的需水量越大，混凝土的早期干縮、收縮越大。不同水泥混凝土的干燥收縮，按其大小排列依次是：礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。因此從

26、減少早期收縮的角度出發(fā)，宜采用中低熱或粉煤灰水泥。同時水泥標號不宜太高。第28頁/共43頁(3)(3)摻合料摻合料 礦渣、硅粉摻合料加入混凝土中，都會增大混凝土的干燥收縮值，而粉煤灰由于其比表面積小，需水量低，能降低混凝土的干燥收縮值。 粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物，其中SiO2含量40%60%， Al2O3含量17%35%，這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物Ca(OH)2進行二次水化反應:xCa(OH)2+SiO2+(n-1)H2O=xCaOSiO2nH2OxCa(OH)2+Al2O3+(n-1)H2O=xCaOAl2O3nH2O 摻粉煤灰可以取代部分水泥，從而減少水泥用量，降低了混凝土的

27、熱脹；而且由于粉煤灰顆粒較細，能夠參與二次反應的界面相應增加，在混凝土中分散更加均勻，同時粉煤灰的二次水化反應進一步改善了混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，使混凝土中總空隙率降低，孔結(jié)構(gòu)進一步細化，分布更為合理，第29頁/共43頁使硬化后的混凝土更加致密，相應收縮值也越小。再就是粉煤灰的二次反應一般在混凝土澆筑10多天后才趨于明顯，從而推遲了水化熱峰值的出現(xiàn)，有利于混凝土的早期養(yǎng)護。 但摻加粉煤灰混凝土的早期抗拉強度和極限變形有所降低，因此粉煤灰摻量不宜過多，一般控制在25%以內(nèi)。(4) (4) 化學外加劑化學外加劑1)摻用減水劑摻用減水劑 國內(nèi)外資料表明，水泥水化所需要的水僅為水泥質(zhì)量的20%25%，其余

28、的完全是為了和易性的要求，其中一部分被離析出來，相當大部分則留在孔隙中，對混凝土的干縮、早期裂縫起著決定性的作用，所以減少用水量至關(guān)重要。因此在工程中，分別視其強度等級不同和部位不同，摻加不同劑量的減水劑或高效減水劑，以減少單方用水量和水泥用量，第30頁/共43頁從而起到提高混凝土強度和耐久性的作用，使混凝土收縮值降到最低，有效地防治了混凝土施工期裂縫的產(chǎn)生。2)選用合適的膨脹劑選用合適的膨脹劑 使用膨脹劑的目的是利用微膨脹補償混凝土收縮應力防止混凝土的收縮裂縫，膨脹劑除了滿足混凝土膨脹劑(JC-467-2001)標準的基本要求以外，特別要考慮膨脹劑在空氣中的后期性能，因為工程混凝土是在空氣環(huán)

29、境中。混凝土的40%的收縮量是在澆筑后的14天內(nèi)，90%的收縮量在90天內(nèi)完成，這一時段內(nèi)，要特別注意濕水養(yǎng)護，膨脹劑在缺水的情況下不能發(fā)揮其膨脹作用。 混凝土是多種材料組份的復合體，要注意其膨脹劑成份的適應性。有些膨脹劑中加以有機材料以達到減水、緩凝、泵送、增強的目的，但不論何種膨脹劑都要適應當?shù)厥褂玫乃?，所以使用之前要做適應性試配，并注意各類第31頁/共43頁說明書的要求，不能認為各種膨脹劑是差不多的，應根據(jù)工程的需要選用。 例如由中國建筑材料科學研究院研制成功以補償收縮為主要功能的UEA膨脹劑(U-Type Expansive Agent)是一種以硫酸鋁、氧化鋁、硫鋁酸鉀和硫酸鈣等組成

30、的無機化合物，在普通混凝土中，摻入適量的UEA，拌水后生成大量膨脹性結(jié)晶水化物水化硫鋁酸鈣(鈣礬石)，使混凝土產(chǎn)生適度膨脹，在鋼筋和鄰位約束下，在結(jié)構(gòu)中建立0.20.7MPa壓應力，這一壓應力可大致抵消混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的收縮應力，從而防止或減少混凝土收縮開裂，并使混凝土致密化，提高了結(jié)構(gòu)的抗裂防滲性能。 選用膨脹劑時，首先檢驗它是否達到混凝土膨脹劑(JC476-2001)標準。主要看三項：一是堿含量0.025%,三是摻量12%?，F(xiàn)在膨脹劑牌號近30個，同一品牌如UEA，全國有25個廠生產(chǎn)，選用時，要通過用戶自檢或委托有資質(zhì)單位復檢，合格者方能使用。第32頁/共43頁 大量試驗證明，在規(guī)定

31、的摻量下，混凝土37天的抗壓強度比不摻UEA的混凝土提高1030%，28天強度大致相同，后期強度持續(xù)增長，摻UEA膨脹劑的砂漿和混凝土的抗?jié)B標號S20，抗凍標號D150；大大優(yōu)于普通混凝土。摻UEA的混凝土與鋼筋的粘結(jié)力比普通混凝土提高20-30%，對鋼筋無銹蝕作用。其主要性能指標應符合膨脹劑檢驗標準(JC476-2001)，見表6-1。 在普通混凝土中摻入適量的UEA，一般為取代水泥量的1012%。UEA摻入量E按內(nèi)摻(替換水泥率)計算。其計算公式為：%100100%UEAEUEACE膨脹劑摻量（）水泥膨脹劑第33頁/共43頁表61 UEA膨脹劑主要性能指標檢測項目 指標值 細度(0.08m

32、m%) 10 含水率% 3.0 水中14天 0.02 限制膨脹率% 空氣中28天 -0.02 7天 30.0 抗壓強度MPa 28天 47.0 7天 5.0 抗折強度MPa 28天 6.8 原則上，UEA 可加入五大品種水泥中，但是為確?；炷恋馁|(zhì)量，宜用425# 普通礦渣水泥，525# 普通硅酸鹽水泥?；鹕交宜嗪头勖夯宜嘁?jīng)試驗確定。UEA的最佳摻入量應根據(jù)工程的要求和選用水泥而定，詳見表62，表63。第34頁/共43頁表62 UEA摻入量參考表 使用條件 選用水泥 UEA摻入量(%) 425# 89 砂漿 525# 910 425# 1113 高配筋混凝土 525# 1214 425#

33、 1112 低配筋混凝土 525# 1213 425# 1214 填充性混凝土 525# 1315 第35頁/共43頁表63 摻UEA混凝土配合比參考表材料用量(/) 水泥標號 混凝土 標號 水泥 UEA 砂 石子 水 坍落度(cm) 備注 C25 304 42 735 1200 170 C30 358 49 655 1165 187 425 # C35 378 52 559 1091 208 68 C30 317 43 693 1237 167 525 # C35 352 42 660 1239 171 68 根據(jù)不同的現(xiàn)場條件配比宜做相應的調(diào)整 C25 348 48 700 1141 18

34、1 425 # C30 368 50 655 1155 187 C25 331 48 700 1228 180 524 # C30 352 49 690 1231 138 1216 泵送混凝土外摻減水劑 第36頁/共43頁 （1）混凝土的干縮變形隨著單方水泥用量的提高而增加，并非是水泥的用量越多，強度等級越高，結(jié)構(gòu)安全性越大。根據(jù)大量試驗研究和工程實際表明，每立方米混凝土的水泥用量增加10Kg，其水化熱將使混凝土的溫度相應升高1。實際上，混凝土齡期在36個月時，強度比28天強度分別提高1.251.5倍左右，抗?jié)B性能也隨之增強。因此在實際施工的配合比設(shè)計中，可考慮發(fā)揮混凝土的后期強度，如以R60、R90，即60天或90天的強度作為設(shè)計強度，以減少單方水泥用量。如對底板、屋面等設(shè)計強度在C30或C30以下的混凝土,單方水泥用量可控制在