大體積混凝土“裂縫”防治措施

1、大體積混凝土“裂縫防治舉措一、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因裂縫產(chǎn)生的原因可分為兩類(lèi)：一是結(jié)構(gòu)型裂縫,是由外荷載引起的,包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中的主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫.二是材料型裂縫,是由非受力變形變化引起的,主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的.本文主要探討材料型裂縫.其中具體原因如下.1.1 溫度應(yīng)力引起裂縫溫度裂縫目前溫度裂縫產(chǎn)生主要原因是由溫差造成的.溫差可分為以下三種：混凝土澆注初期,產(chǎn)生大量的水化熱,由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體,水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā),常使混凝土內(nèi)部溫度上升,而混凝土外表溫度為室外環(huán)境溫度,這就形成了內(nèi)外溫差,這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力

2、當(dāng)超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫；另外,在拆模前后,外表溫度降低很快,造成了溫度陡降,也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；當(dāng)混凝土內(nèi)部到達(dá)最高溫度后,熱量逐漸散發(fā)而到達(dá)使用溫度或最低溫度,它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差；這三種溫差都會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫.在這三種溫差中,較為主要是由水化熱引起的內(nèi)外溫差.1.2 收縮引起裂縫收縮有很多種,包括枯燥收縮、塑性收縮、自身收縮、碳化收縮等等.這里主要介紹枯燥收縮和塑性收縮.1.3 塑性收縮在水泥活性大、混凝土溫度較高,或在水灰比擬低的條件下會(huì)加劇引起開(kāi)裂.因?yàn)檫@時(shí)混凝土的泌水明顯減少,外表蒸發(fā)的水分不能及時(shí)得到補(bǔ)充,這時(shí)混凝土尚處于塑性狀態(tài),稍微受到一點(diǎn)拉力,混

3、凝土的外表就會(huì)出現(xiàn)分布不均勻的裂縫,出現(xiàn)裂縫以后,混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)進(jìn)一步加大,于是裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展.、預(yù)防裂縫的舉措由以上分析,材料型裂縫主要是由溫差和收縮引起,所以為了預(yù)防裂縫的產(chǎn)生,就要最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮,具體舉措如下.2.1 優(yōu)選原材料2.1.1 水泥由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的,所以為了減小溫差就要盡量降低水化熱,為了降低水化熱,要盡量采取早期水化熱低的水泥,或者在保證強(qiáng)度等級(jí)的條件下盡量減少水泥用量.2.1.2 摻加粉煤灰為了減少水泥用量,降低水化熱并提升和易性,我們可以把局部水泥用粉煤灰代替,摻入粉煤灰主要有以下作用：由于粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物,其中二氧

4、化硅含量40%60%,三氧化二鋁含量17%35%,這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行二次反響,是其活性的來(lái)源,可以取代局部水泥,從而減少水泥用量,降低混凝土的熱脹；由于粉煤灰顆粒較細(xì),能夠參加二次反響的界面相應(yīng)增加,在混凝土中分散更加均勻；同時(shí),粉煤灰的火山灰反響進(jìn)一步改善了混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu),使混凝土中總的孔隙率降低,孔結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的細(xì)化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相應(yīng)收縮值也減少.值得一提的是：由于粉煤灰的比重較水泥小,混凝土振搗時(shí)比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的外表,使上部混凝土中的摻合料較多,強(qiáng)度較低,外表容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫.因此,粉煤灰的摻量不宜過(guò)多,在工程中我們應(yīng)根

5、據(jù)具體情況確定粉煤灰的摻量.1.1 .3.1粗骨料盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑,由于粗骨料粒徑越大,級(jí)配越好,孔隙率越小,總外表積越小,每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越小,水化熱就隨之降低,對(duì)防止裂縫的產(chǎn)生有利.1.2 .3.2細(xì)骨料宜采用級(jí)配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,由于其孔隙率小,總外表積小,這樣混凝土的用水量和水泥用量就可以減少,水化熱就低,裂縫就減少,另一方面,要限制砂子的含泥量,含泥量越大,收縮變形就越大,裂縫就越嚴(yán)重,因此細(xì)骨料盡量用干凈的中粗沙.1.3 參加外加劑參加外加劑后能減小混凝土收縮開(kāi)裂的時(shí)機(jī),外加劑對(duì)混凝土收縮開(kāi)裂性能有以下影響：(1)減水劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響減水劑

6、的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提升混凝土強(qiáng)度或在保持混凝土一定強(qiáng)度時(shí)減少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的減少對(duì)預(yù)防開(kāi)裂是十分有利的.(2)緩凝劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響緩凝劑的作用一是延緩混凝土放熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間,由于混凝土的強(qiáng)度會(huì)隨齡期的增長(zhǎng)而增大,所以等放熱峰值出現(xiàn)時(shí),混凝土強(qiáng)度也增大了,從而減小裂縫出現(xiàn)的機(jī)率,二是改善和易性,減少運(yùn)輸過(guò)程中的塌落度損失.(3)引氣劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響引氣劑在混凝土的應(yīng)用對(duì)改善混凝土的和易性、可泵性、提升混凝土耐久性能十分有利.在一定程度上增大混凝土的抗裂性能.在這里值得注意的是：外加劑不能摻量過(guò)大,否那么會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響,在GB80761977中

7、規(guī)定,摻有外加劑的混凝土,28d的收縮比不得大于135%,即摻有外加劑的混凝土收縮比基準(zhǔn)混凝土的收縮不得大于35%o1.4 采用合理的施工方法1.4.1 混凝土的拌制(1)在混凝土拌制過(guò)程中,要嚴(yán)格限制原材料計(jì)量準(zhǔn)確,同時(shí)嚴(yán)格限制混凝土出機(jī)塌落度.(2)要盡量降低混凝土拌合物出機(jī)口溫度,拌合物可采取以下兩種降溫舉措：一是送冷風(fēng)對(duì)拌和物進(jìn)行冷卻,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的溫度限制在6C左右o1.4.2 混凝土澆注、拆模(1)混凝土澆注過(guò)程質(zhì)量限制澆注過(guò)程中要進(jìn)行振搗方可密實(shí),振搗時(shí)間應(yīng)均勻一致以外表泛漿為宜,間距要均勻,以振搗力涉及范圍重疊二分之一為宜,澆注完畢后,外表要壓實(shí)、抹平,以預(yù)防

8、外表裂縫.另外,-澆注混凝土要求分層澆注,分層流水振搗,同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密.預(yù)防縱向施工縫、提升結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能.(2)澆注時(shí)間限制盡量避開(kāi)在太陽(yáng)輻射較高的時(shí)間澆注,假設(shè)由于工程需要在夏季施工,那么盡量避開(kāi)正午高溫時(shí)段,澆注盡量安排在夜間進(jìn)行(3)混凝土拆模時(shí)間限制混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下,強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上,混凝土中央與外表最低溫度限制在25c以?xún)?nèi),預(yù)計(jì)拆模后混凝土外表溫降不超過(guò)9c以上允許拆模.1.4.3 做好外表隔熱保護(hù)大體積混凝土的溫度裂縫,主要是由內(nèi)外溫差過(guò)大引起的.混凝土澆注后,由于內(nèi)部較外表散熱快,會(huì)形成內(nèi)外溫差,外表收縮受內(nèi)部約束產(chǎn)生拉應(yīng)

9、力,但是這種拉應(yīng)力通常很小,不至于超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫.但是如果此時(shí)受到冷空氣的襲擊,或者過(guò)分通風(fēng)散熱,使外表溫度降溫過(guò)大就很容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,所以在混凝土在拆模后,特別是低溫季節(jié),在拆模后立即采取外表保護(hù).預(yù)防外表降溫過(guò)大,引起裂縫.另外,當(dāng)日平均氣溫在23d內(nèi)連續(xù)下降不小于68c時(shí),28d齡期內(nèi)混凝土外表必須進(jìn)行外表保護(hù).1.4.4 養(yǎng)護(hù)混凝土澆注完畢后,應(yīng)及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)以保持混凝土外表經(jīng)常濕潤(rùn),這樣既減少外界高溫倒罐,又預(yù)防干縮裂縫的發(fā)生,促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定增長(zhǎng).一般在澆注完畢后1218h內(nèi)立即開(kāi)始養(yǎng)護(hù),連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28d或設(shè)計(jì)齡期.1.4.5 通水冷卻假設(shè)是在高溫季節(jié)施工,那么要在初期采用通制冷水來(lái)降低混凝土最高溫度峰值,但注意,通水時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),由于時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成降溫幅度過(guò)大而引起較大的溫度應(yīng)力.為了削減內(nèi)外溫差,還應(yīng)在夏末秋初進(jìn)行中期通水冷卻,中期通水一般采用河水,通水歷時(shí)兩個(gè)月左右.后期通水是使混凝土柱狀塊到達(dá)接縫灌漿的必要舉措,一般采用通河水和通制冷水相結(jié)合的方案.三、主要治理舉措3.1 拌制混凝土的原材料均需進(jìn)行檢驗(yàn),合格前方可使用.同時(shí)要注意各項(xiàng)原材料的溫度,以保證混凝土的入模溫度與理論計(jì)算根本相近.3.2 在混凝土攪拌站設(shè)專(zhuān)人摻入外加劑,摻量要準(zhǔn)確.3.3 施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)商品混凝土要逐車(chē)進(jìn)行檢查,測(cè)定混凝土的坍落度和溫度,檢查混凝