大體積混凝土裂縫控制

本文格式為Word版，下載可任意編輯——大體積混凝土裂縫控制淺談大體積混凝土裂縫的操縱

混凝土是以膠凝材料與骨料按適當(dāng)比例合作，經(jīng)攪拌、成型和硬化而成的一種石材。按膠凝材料不同，分水泥混凝土、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等；按表觀密度不同，分重混凝土、普遍混凝土、輕混凝土；按使用功能不同，分布局用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等；按施工工藝不同，又分噴射混凝土、泵送混凝土、振動(dòng)灌漿混凝土等；為了抑制混凝土抗拉強(qiáng)度低的缺陷，人們還將水泥混凝土與其它材料復(fù)合，展現(xiàn)了鋼筋混凝土，預(yù)應(yīng)力混凝土，各種纖維鞏固混凝土及聚合物浸漬混凝土等；

另外，隨著混凝土的進(jìn)展和工程的需要，還展現(xiàn)了膨脹混凝土，加氣混凝土，纖維混凝土等各種特殊功能的混凝土。目前，混凝土仍向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能、高效能的方向進(jìn)展。但是，大體積混凝土由于水泥凝聚硬化過(guò)程中釋放出大量的水化熱，形成較大的內(nèi)外溫差，當(dāng)溫差較大超過(guò)25℃時(shí)，混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力有可能超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度從而產(chǎn)生溫度裂縫，同時(shí)混凝土降溫階段假設(shè)降溫過(guò)快，由于厚板收縮，又受到強(qiáng)大的摩阻力，可能導(dǎo)致收縮貫穿裂縫。此外，混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產(chǎn)生。因此大體積混凝土存在的主要問(wèn)題是操縱裂縫。

一、大體積混凝土的裂縫

大體積混凝土內(nèi)展現(xiàn)的裂縫按深度的不同，分為貫穿裂縫、深層裂縫及外觀裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土外觀裂縫進(jìn)展為深層裂縫，最終形成貫穿裂縫。它切斷了布局的斷面，可能破壞布局的整體性和穩(wěn)定性，其危害性是較嚴(yán)重的；而深層裂縫片面地切斷了布局?jǐn)嗝?，也有確定危害性；外觀裂縫一般危害性較小。

但展現(xiàn)裂縫并不是十足地影響布局安好，它都有一個(gè)最大允許值。處于室內(nèi)正常環(huán)境的一般構(gòu)件最大裂縫寬度≤0.3mm；處于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境的構(gòu)件最大裂縫寬度≤0.2mm。對(duì)于地下或半地下布局，混凝土的裂縫主要影響其防水性能。一般當(dāng)裂縫寬度在0.1~0.2mm時(shí)，雖然早期有微弱滲水，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，裂縫可以自愈。如超過(guò)0.2~0.3mm，那么滲漏水量將隨著裂縫寬度的增加而急速加大。所以，在地下工程中應(yīng)盡量制止超過(guò)0.3mm貫穿全斷面的裂縫。如展現(xiàn)這種裂縫，將大大影響布局的使用，務(wù)必舉行化學(xué)灌漿加固處理。

大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，一方面是混凝土內(nèi)部因素：由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的；另一方面是混凝土的外部因素：布局的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束，阻攔混凝土收縮變形，混凝土抗壓強(qiáng)度較大，但抗拉才能卻很小，所以溫度應(yīng)力一旦超過(guò)混凝土能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即會(huì)展現(xiàn)裂縫。這種裂縫的寬度在允許限值內(nèi)，一般不會(huì)影響布局的強(qiáng)度，但卻對(duì)布局的耐久性有所影響，因此務(wù)必予以重視和加以操縱。

產(chǎn)生裂縫的主要理由有以下幾方面：

1、水泥水化熱

水泥在水化過(guò)程中要釋放出確定的熱量，而大體積混凝土布局?jǐn)嗝孑^厚，外觀系數(shù)相對(duì)較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在布局內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無(wú)法實(shí)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)。由于混凝土布局外觀可以自然散熱，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3~5天。

2、外界氣溫變化

大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。更加是氣溫驟降，會(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對(duì)大體積混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的，溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí)，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60~65℃，并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間。因此，應(yīng)采取溫度操縱措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。

3、混凝土的收縮

混凝土中約20%的水分是水泥硬化所務(wù)必的，而約80%的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮?；炷潦湛s的主要理由是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。假設(shè)混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)成原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化，這對(duì)混凝土是很不利的。

影響混凝土收縮，主要是水泥品種、混凝土合作比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝、養(yǎng)護(hù)條件等。

二、大體積混凝土的配制

大體積混凝土所選用的原材料應(yīng)留神以下幾點(diǎn)：

1、粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配，細(xì)骨料宜采用中砂；

2、外加劑宜采用緩凝劑、減水劑；摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等；

3、大體積混凝土在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下，應(yīng)提高摻合料及骨料的含量，以降低單方混凝土的水泥用量；

4、降低原材料的溫度；

5、水泥應(yīng)盡量選用水化熱低、凝聚時(shí)間長(zhǎng)的水泥，優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。但是，水化熱低的礦渣水泥的析水性比其它水泥大，在澆筑層外觀有大量水析出。這種泌水現(xiàn)象，不僅影響施工速度，同時(shí)影響施工質(zhì)量。因析出的水聚集在上下兩澆筑層外觀間，使混凝土水灰比變更，而在掏水時(shí)又帶走了一些砂漿，這樣便形成了一層含水量多的夾層，破壞了混凝土的粘結(jié)力和整體性?；炷撩谒缘拇笮∨c用水量有關(guān)，用水量多，泌水性大；且與溫度上下有關(guān)，水完全析出的時(shí)間隨溫度的提高而縮短；此外，還與水泥的成分和細(xì)度有關(guān)。所以，在選用礦渣水泥時(shí)應(yīng)盡量選擇泌水性的品種，并應(yīng)在混凝土中摻入減水劑，以降低用水量。在施工中，應(yīng)實(shí)時(shí)排出析水或拌制一些干硬性混凝土平勻澆筑在析水處，用振搗器振實(shí)后，再持續(xù)澆筑上一層混凝土。

三、大體積混凝土的澆筑與振搗：

澆筑方案，除應(yīng)得志每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土籠罩并搗實(shí)完畢外，還應(yīng)考慮布局大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供給處境以及水化熱等因素的影響，常采用的方法有以下幾種：

1、全面分層：

即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后，再回頭澆筑其次層，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，適用于布局的平面尺寸不宜太大，施工時(shí)從短邊開頭，沿長(zhǎng)邊推進(jìn)對(duì)比適合。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)舉行澆筑。

2、分段分層：

混凝土澆筑時(shí)，先從底層開頭，澆筑至確定距離后澆筑其次層，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

來(lái)源自物業(yè)經(jīng)理人從其次段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時(shí)間內(nèi)要求供給的混凝土較少，布局物厚度不太大而面積或長(zhǎng)度較大的工程。

3、斜面分層：

要求斜面的坡度不大于1/3，適用于布局的長(zhǎng)度大大超過(guò)厚度3倍的處境?；炷翉臐仓酉露碎_頭，逐步上移。混凝土的振搗也要適應(yīng)斜面分層澆筑工藝，一般在每個(gè)斜面層的上、下各布置一道振動(dòng)器。上面的一道布置在混凝土卸料處，保證上部混凝土的搗實(shí)。下面一道振動(dòng)器布置在近坡腳處，確保下部混凝土密實(shí)。隨著混凝土澆筑的向前推進(jìn)，震撼器也相應(yīng)跟上。

四、大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度操縱

養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工中一項(xiàng)特別關(guān)鍵的工作。養(yǎng)護(hù)主要是保持適合的溫度和濕度，以便操縱混凝土內(nèi)表溫差，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常進(jìn)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和進(jìn)展。根據(jù)工程的概括處境，應(yīng)盡可能多養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間，拆模后應(yīng)立刻回土或在籠罩養(yǎng)護(hù)，同時(shí)預(yù)防近期驟冷氣候影響，以操縱內(nèi)表溫差，防止混凝土早期和中期裂縫。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，不僅要得志強(qiáng)度增長(zhǎng)的需要，還應(yīng)通過(guò)人工的溫度操縱，防止因溫度變形引起混凝土的開裂。

溫度操縱就是對(duì)混凝土的澆筑溫度和混凝土內(nèi)部的最高溫度舉行人為的操縱。

在混凝土養(yǎng)護(hù)階段的溫度操縱應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：

1．混凝土的中心溫度與外觀溫度之間、混凝土外觀溫度與室外最低氣溫之間的差值均應(yīng)小于20℃；當(dāng)布局混凝土具有足夠的抗裂才能時(shí)，不大于25℃~30℃。

2．混凝土拆模時(shí)，混凝土的溫差不超過(guò)20℃。其溫差應(yīng)包括外觀溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。

3．采用內(nèi)部降溫法來(lái)降低混凝土內(nèi)外溫差。內(nèi)部降溫法是在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時(shí)就開頭舉行，還有常見(jiàn)的投毛石法，均可以有效地操縱因混凝土內(nèi)外溫差而引起的混凝土開裂。

4．保溫法是在布局外露的混凝土外觀以及模板外側(cè)籠罩保溫材料（如草袋、鋸木、濕砂等），在緩慢的散熱過(guò)程中，使混凝土獲得必要的強(qiáng)度，以操縱混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。

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。

五、結(jié)論

大體積混凝土布局的施工技術(shù)與措施直接關(guān)系到混凝土布局的使用性能，若不能很好的了解大體積混凝土布局開裂的理由以及掌管應(yīng)對(duì)此類問(wèn)題所采取的相應(yīng)施工措施，那么實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中就很難保證施工質(zhì)量。雖然對(duì)于大體積混凝土裂縫的成因和計(jì)算方法有不同的理論，但對(duì)于概括的預(yù)防和改善措施觀法還是對(duì)比統(tǒng)一，同時(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是對(duì)比好的，概括施工中要靠多查