大體積混凝土施工

1、大體積混凝土的裂縫產生的可能原因與預防措施 關關鍵詞：大體積積混凝土土；裂縫縫；收縮縮；安定定性；裂裂縫控制制 摘摘 要：大大體積混混凝土開開裂后，其其性能與與原狀混混凝土性性能相差差很大，尤尤其是對對耐久性性(滲透性)的影響響更大，而而混凝土土滲透反反過來又又會加速速和促使使混凝土土的進一一步惡化化，嚴重重影響結結構的長長期安全全和耐久久運行。而而裂縫大大多又是是在早期期產生的的，因此此，探討討裂縫產產生的原原因和防防止裂縫縫的出現現就顯得得格外重重要。通通過對大大體積混混凝土裂裂縫產生生的原因因和類型型的論述述，從各各個環(huán)節(jié)節(jié)提出了了預防裂裂縫的綜綜合措施施。1.1大大體積混混凝土裂裂縫的

2、可可能原因因1.1.11裂縫縫的類型型和形成成原因大體積混混凝土墩墩臺身或或基礎等等結構裂裂縫的發(fā)發(fā)生是由由多種因因素引起起的。各各類裂縫縫產生的的主要影影響因素素如下：1.1.11.1收縮縮裂縫：混凝土土的收縮縮引起收收縮裂縫縫。收縮縮的主要要影響因因素是混混凝土中中的用水水量和水水泥用量量，混凝凝土中的的用水量量和水泥泥用量越越高，混混凝土的的收縮就就越大。選用水泥品品種的不不同，干干縮、收收縮的量量也不同同。收縮縮量較小小的水泥泥為中低低熱水泥泥和粉煤煤灰水泥泥?；炷镣恋闹饾u漸散熱和和硬化過過程引起起的收縮縮，會產產生很大大的收縮縮應力，如如果產生生的收縮縮應力超超過當時時的混凝凝土極

3、限限抗拉強強度，就就會在混混凝土中中產生收收縮裂縫縫。 人人們對收收縮給予予了很大大的關注注，但引引人關注注的并不不是收縮縮本身，而而是由于于它會引引起開裂裂。混凝凝土的收收縮現象象有好幾幾種，比比較熟悉悉的是干干燥收縮縮和溫度度收縮，這這里著重重介紹的的是自身身收縮，還還順便提提及塑性性收縮問問題。 自身身收縮與與干縮一一樣，是是由于水水的遷移移而引起起。但它它不是由由于水向向外蒸發(fā)發(fā)散失，而而是因為為水泥水水化時消消耗水分分造成凝凝膠孔的的液面下下降，形形成彎月月面，產產生所謂謂的自干干燥作用用，混凝凝土體的的相對濕濕度降低低，體積積減小。水水灰比的的變化對對干燥收收縮和自自身收縮縮的影響

4、響正相反反，即當當混凝土土的水灰灰比降低低時干燥燥收縮減減小，而而自身收收縮增大大。如當當水灰比比大于0.5時，其其自干燥燥作用和和自身收收縮與干干縮相比比小得可可以忽略略不計；但是當當水灰比比小于0.335時，體體內相對對濕度會會很快降降低到80%以下，自自身收縮縮與干縮縮則接近近各占一一半。 自身身收縮中中發(fā)生于于混凝土土拌合后后的初齡齡期，因因為在這這以后，由由于體內內的自干干燥作用用，相對對濕度降降低，水水化就基基本上終終止了。換換句話說說，在模模板拆除除之前，混混凝土的的自身收收縮大部部分已經經產生，甚甚至已經經完成，而而不像干干燥收縮縮，除了了未覆蓋蓋且暴露露面很大大的地面面以外，

5、許許多構件件的干縮縮都發(fā)生生在拆模模以后，因因此只要要覆蓋了了表面，就就認為混混凝土不不發(fā)生干干縮。在大體積混混凝土里里，即使使水灰比比并不低低，自身身收縮量量值也不不大，但但是它與與溫度收收縮疊加加到一起起，就要要使應力力增大，所所以在水水工大壩壩施工時時早就將將自身收收縮作為為一項性性能指標標進行測測定和考考慮?，F現今許多多斷面尺尺寸雖不不很大，且且水灰比比也不算算小的混混凝土，如如上所述述，已“達到必必須解決決水化熱熱及隨之之引起的的體積變變形問題題，以最最大限度度減少開開裂影響響”，因而而也需要要像大壩壩一樣，需需要考慮慮將溫度度收縮和和自身收收縮疊加加的影響響，況且且在這些些結構里里

6、，兩者者的發(fā)展展速率均均要比大大壩混凝凝土中快快得多，因因此也激激烈得多多。 還有有塑性收收縮，在在水泥活活性大、混混凝土溫溫度較高高，或者者水灰比比較低的的條件下下也會加加劇引起起開裂。因因為這時時混凝土土的泌水水明顯減減少，表表面蒸發(fā)發(fā)的水分分不能及及時得到到補充，這這時混凝凝土尚處處于塑性性狀態(tài)，稍稍微受到到一點拉拉力，混混凝土的的表面就就會出現現分布不不規(guī)則的的裂縫。出出現裂縫縫以后，混混凝土體體內的水水分蒸發(fā)發(fā)進一步步加快，于于是裂縫縫迅速擴擴展。所所以在上上述情況況下混凝凝土澆注注后需要要及早覆覆蓋。1.1.11.2溫差差裂縫混凝土土內部和和外部的的溫差過過大會產產生裂縫縫。溫差差

7、裂縫的的主要影影響因素素是水泥泥水化熱熱引起的的混凝土土內部和和混凝土土表面的的溫差過過大。特特別是大大體積混混凝土更更易發(fā)生生此類裂裂縫。大體積積混凝土土結構一一般要求求一次性性整體澆澆筑，澆澆筑后，水水泥因水水化引起起水化熱熱，由于于混凝土土體積大大，聚集集在內部部的水泥泥水化熱熱不容易易散發(fā)，混混凝土內內部溫度度將顯著著升高，而而混凝土土表面土土則散熱熱較快，形形成了較較大的溫溫度差，使使混凝土土內部產產生壓應應力，表表面產生生拉應力力，此時時，混凝凝齡期短短，抗拉拉強度很很低。當當溫差產產生的表表面抗拉拉應力超超過混凝凝土極限限抗拉強強度，則則會在混混凝土的的表面產產生裂縫縫。 大體體

8、積混凝凝土施工工，由于于混凝土土內部與與表面散散熱速率率不一樣樣，在其其表面形形成較大大的溫度度梯度，從從而引起起較大的的表面拉拉應力。同同時，此此時混凝凝土的齡齡期很短短，抗拉拉強度很很低，溫溫差產生生的表面面拉應力力，超過過此時的的混凝土土極限抗抗拉強度度，就會會在混凝凝土表面面產生表表面裂縫縫。此種種裂縫一一般產生生在混凝凝土澆筑筑后的第第3天(升溫階階段)?；炷两禍販仉A段，由由于逐漸漸降溫而而產生收收縮，再再加上混混凝土硬硬化過程程中，由由于混凝凝土內部部拌合水水的水化化和蒸發(fā)發(fā)以及膠膠質體的的膠凝等等作用，促促使混凝凝土硬化化時收縮縮。這兩兩種收縮縮由于受受到基底底或結構構本身的

9、的約束，也也會產生生很大的的拉應力力，直至至出現收收縮裂縫縫。1.1.11.3安定定性裂縫縫安定性性裂縫表表現為龜龜裂，主主要是因因水泥安安定性不不合格而而引起的的。2.1裂裂縫的防防治措施施2.1.11 設計措措施 1) 精心設設計混凝凝土配合合比 混混凝土配配合比設設計時，在在保證混混凝土具具有良好好工作性性的情況況下，應應盡可能能的降低低混凝土土的單位位用水量量，采用用“三低（低低砂率、低低坍落度度、低水水膠比）二二摻（摻摻高效減減水劑和和高性能能引氣劑劑）一高高（高粉粉煤灰摻摻量）”的設計計準則，生生產出“高強、高高韌性、中中彈、低低熱和高高極拉值值”的抗裂裂混凝土土。 22)增配構構

10、造筋提提高抗裂裂性能，配配筋應采采用小直直徑、小小間距。全全截面的的配筋率率應在0.30.55%之間。3)避避免結構構突變產產生應力力集中，在在易產生生應力集集中的薄薄弱環(huán)節(jié)節(jié)采取加加強措施施。4)在在易裂的的邊緣部部位設置置暗梁，提提高該部部位的配配筋率，提提高混凝凝土的極極限拉伸伸。5)在在結構設設計中應應充分考考慮施工工時的氣氣候特征征，合理理設置后后澆縫，在在正常施施工條件件下，后后澆縫間間距2030m，保留留時間一一般不小小于60天。如如不能預預測施工工時的具具體條件件，也可可臨時根根據具體體情況作作設計變變更。2.1.22 施工措措施1)嚴嚴格控制制混凝土土原材料料的的質質量和技技

11、術標準準，選用用低水化化熱水泥泥，粗細細骨料的的含泥量量應盡量量減少(11.55%以下)。.1.1 優(yōu)選混混凝土各各種原材材料 在在選擇大大體積混混凝土用用水泥時時，在條條件許可可的情況況下，應應優(yōu)先選選用收縮縮性小的的或具有有微膨脹脹性的水水泥。因因為這種種水泥在在水化膨膨脹期（15 d）可產產生一定定的預壓壓應力，而而在水化化后期預預壓應力力可部分分抵消溫溫度徐變變應力，減減少混凝凝土內的的拉應力力，提高高混凝土土的抗裂裂能力。為為此，水水泥熟料料中的堿堿含量應應低且適適宜【3】，熟熟料中MgO含量在3.00%5.00%，石膏膏與C3A的比值值盡量大大些，C3A、C3S和C2S含量應應分別

12、控控制在5.00%以內、50.0%左右和20.0%左右，這這種熟料料比例的的水泥具具有長期期穩(wěn)定的的微膨脹脹抗裂性性能【2】。 骨骨料在大大體積混混凝土中中所占比比例一般般為混凝凝土絕對對體積的的80%83%，因此此，在選選擇骨料料時，應應選擇線線膨脹系系數小、巖巖石彈模模較低、表表面清潔潔無弱包包裹層、級級配良好好的骨料料。 砂砂除滿足足骨料規(guī)規(guī)范要求求外，應應適當放放寬石粉粉或細粉粉含量，這這樣不僅僅有利于于提高混混凝土的的工作性性，而且且可提高高混凝土土的密實實性、耐耐久性和和抗裂性性。有研研究表明明，砂子子中石粉粉比例一一般在15%18%之間為為宜。 粉粉煤灰只只要細度度與水泥泥顆粒相

13、相當，燒燒失量小小，含硫硫量和含含堿量低低，需水水量比小小，均可可摻用在在混凝土土中使用用。混凝凝土中摻摻用粉煤煤灰后，可可提高混混凝土的的抗?jié)B性性、耐久久性，減減少收縮縮，降低低膠凝材材料體系系的水化化熱，提提高混凝凝土的抗抗拉強度度，抑制制堿骨料料反應，減減少新拌拌混凝土土的泌水水等。這這些諸多多好處均均將有利利于提高高混凝土土的抗裂裂性能。 高高效減水水劑和引引氣劑復復合使用用對減少少大體積積混凝土土單位用用水量和和膠凝材材料用量量，改善善新拌混混凝土的的工作度度，提高高硬化混混凝土的的力學、熱熱學、變變形、耐耐久性等等性能起起著極為為重要的的作用，也也是混凝凝土向高高性能化化發(fā)展的的不

14、可或或缺的重重要組分分。 22)細致分分析混凝凝土集料料的配比比，控制制混凝土土的水灰灰比，減減少混凝凝土的坍坍落度，合合理摻加加塑化劑劑和減少少劑。 33)采用綜綜合措施施，控制制混凝土土初始溫溫度 混混凝土溫溫度和溫溫度變化化對混凝凝土裂縫縫是極其其敏感的的。當混混凝土從從零應力力溫度T2降低到到混凝土土開裂的的溫度Tt時，t時刻的的混凝土土拉應力力t超過了t時刻的的混凝土土極限拉拉應力tu。因此此，通過過降低混混凝土內內的水化化熱溫度度(主要通通過摻用用高效減減水劑減減少用水水，減少少膠凝材材料，多多摻粉煤煤灰和礦礦物摻和和料)和混凝凝土初始始溫度(通過骨骨料水冷冷和風冷冷降溫、加加冰和

15、加加冷卻水水拌和、各各生產環(huán)環(huán)節(jié)加強強保溫以以免冷量量損失等等措施，降降低混凝凝土初始始溫度)，減少少和避免免裂縫風風險。 人人工控制制混凝土土溫度的的措施(如：體體內埋設設冷卻水水管和風風管、表表面灑水水冷卻、表表面保溫溫材料保保護)主要是是針對后后期而言言，對早早期因熱熱原因引引起的裂裂縫是無無助的。比比如表面面保溫材材料保護護可以減減少內外外溫差，但但不可避避免的招招致混凝凝土體內內溫度T1很高，從從受約束束而導致致貫穿裂裂縫的角角度看，是是一個潛潛在惡化化裂縫的的條件。因因為體內內熱量遲遲早是要要散發(fā)掉掉的。另另外人工工控制混混凝土溫溫度還需需注意的的問題是是防止“過速冷冷卻”和“超冷”，過速速冷卻不不僅會使使混凝土土溫度梯梯度過大大，而且且早期的的過速超超冷會影影響水泥泥膠體體體系的水水化程度度和早期期強度，更更易產生生早期熱熱裂縫。超超冷會使使混凝土土溫差過過大，引引起溫差差裂縫澆筑時時間盡量量安排在在夜間，最最大限度度降低混混凝土的的初凝溫溫度。白白天施工工時要求求在沙、石石堆場搭搭設簡易易遮陽裝裝置，或或用濕麻麻袋覆蓋蓋，必要要時向骨骨料噴冷冷水?；旎炷帘帽盟蜁r，在在水平及及垂直泵泵管上加加蓋草袋袋，并噴噴冷水。4)根根據工程程特點，可可以利用用混凝土土后期強強度，這這樣