試論大體積砼施工裂縫施工控制

1、試論大體積砼施工裂縫施工控制【論文關(guān)鍵詞】大體積混凝土裂縫控制 【論文摘要】隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,掀起建設(shè)高潮,大體積砼在各類構(gòu)筑中被廣泛應(yīng)用。本文主要就大體積砼施工普遍存在的質(zhì)量通病防治的技術(shù)、組織技巧進(jìn)行探討。 近年來(lái)，交通基礎(chǔ)建設(shè)得到迅猛發(fā)展，各地興建了大量的混凝土橋梁。在橋梁建造和使用過(guò)程中，有關(guān)因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致橋梁垮塌的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮。大體積砼混凝土開(kāi)裂可以說(shuō)是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”，經(jīng)常困擾著橋梁工程技術(shù)人員。 1.產(chǎn)生裂縫的主要原因 1.1水泥水化熱 水泥在水化過(guò)程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對(duì)較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部

2、不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無(wú)法及時(shí)散發(fā)出去，以至于越積越高，使內(nèi)外溫差增大。單位時(shí)間混凝土釋放的水泥水化熱，與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期而增長(zhǎng)。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初35天。 1.2外界氣溫變化 大體積混凝土在施工階段，外界氣溫的變化對(duì)防止大體積砼裂縫產(chǎn)生起著很大的影響。砼內(nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系，外界氣溫愈高，砼的澆注溫度也就會(huì)愈高。 1.3砼的收縮 砼在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為砼收縮。砼在不受外力的情況下的

3、這種自發(fā)變形，受到外部約束時(shí)，將在砼中產(chǎn)生拉應(yīng)力，使得砼開(kāi)裂。引起砼的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮等三種。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過(guò)程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是砼內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。 2.澆筑前的準(zhǔn)備工作 影響混凝土收縮，主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝(特別是養(yǎng)護(hù)條件)等。 2.1材料選擇 本工程采用商品混凝土澆筑。對(duì)主要材料要求 2.1.1水泥 考慮普通水泥水化熱較高，特別是應(yīng)用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，便混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。因此確定采用

4、水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為525號(hào)，通過(guò)摻加合適的外加劑以改善混凝土的性能，提高其抗?jié)B能力。 2.1.2粗骨料 采用碎石，粒徑525毫米，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強(qiáng)度較高，同時(shí)可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。 2.1.3細(xì)骨料 采用中砂，平均粒徑大于0.5毫米，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時(shí)相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。 2.1.4粉煤灰 由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易

5、性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。粉煤灰的摻量控制在10以內(nèi)。 2.1.5外加劑 每立方米混凝土2公斤減水劑可降低水化熱峰值，對(duì)混凝土收縮有補(bǔ)償功能，可提高混凝土的抗裂性。 2.2混凝土配合比 2.2.1混凝土采用攪拌站供應(yīng)的商品混凝土，要求混凝土攪拌站提前做好混凝土試配。 2.2.2混凝土配合比應(yīng)提高試配確定。按照國(guó)家現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程及粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范中的有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2.2.3粉煤灰采用外摻法時(shí)僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應(yīng)考慮到水泥的供應(yīng)情況，以滿足施工的要求。 3.澆筑時(shí)采取的措施 澆筑方案，除應(yīng)滿足每一處混凝土在初凝以前

6、就被上一層新混凝土覆蓋并搗實(shí)完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響，常用方法有以下幾種： 3.1全面分層 即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，此時(shí)應(yīng)使第一層混凝土還未初凝，如此逐層連續(xù)澆筑，直至完工為止。采用這種方案，適用于結(jié)構(gòu)平面尺寸一般不宜太大，施工時(shí)從短邊開(kāi)始，沿長(zhǎng)邊推進(jìn)比較合適。必要時(shí)可分成兩段，從中間向兩端或從兩端向中間同時(shí)進(jìn)行澆筑。 3.2分段分層混凝土澆筑 先從底層開(kāi)始，澆筑至一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數(shù)較多，所以澆筑到頂后，第一層末端的混凝土還未初凝，又可以從第二段依次分

7、層澆筑。這種方案適用于單位時(shí)間內(nèi)要求供應(yīng)的混凝土較少，結(jié)構(gòu)物厚度不太大而面積或長(zhǎng)度較大的工程。 3.3斜面分層 要求斜面的坡度不大于1/3，適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度超過(guò)厚度3倍的情況?；炷翉臐仓酉露碎_(kāi)始，逐漸上移。 4.養(yǎng)護(hù)階段注意事項(xiàng) 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)要注意溫度控制。不僅要滿足強(qiáng)度增長(zhǎng)的需要，還應(yīng)通過(guò)人工的溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土的開(kāi)裂。 混凝土養(yǎng)護(hù)階段的溫度控制應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)： 4.1混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應(yīng)小于20；當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，不大于2530。 4.2混凝土拆模時(shí)，混凝土的溫差不超過(guò)20。其溫差應(yīng)包括表面溫度

8、、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。 4.3采用內(nèi)部降溫法來(lái)降低混凝土內(nèi)外溫差。 4.4保溫法是在結(jié)構(gòu)物外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料，在緩慢的散熱過(guò)程中，使混凝土獲得必要的強(qiáng)度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20。 4.5混凝土表層布設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)片，防止混凝土收縮時(shí)產(chǎn)生干裂。 在大體積混凝土施工時(shí)掌握住它的基本知識(shí)，并根據(jù)實(shí)際采取有效措施，會(huì)使施工質(zhì)量得到很好的保證。 5.結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，雖然大體積砼很容易產(chǎn)生裂縫，但是大量的科學(xué)研究以及成功的工程實(shí)例都表明，只要我們?cè)谠O(shè)計(jì)、施工工藝、材料選擇以及后期的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中能夠充分考慮的各種因素的影響，還是完全可以避免危害結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生。 【參考文獻(xiàn)】 張瑞文.高層建筑基