大體積混凝土施工

大體積混凝土的裂縫產(chǎn)生的可能原因與預防措施關(guān)鍵詞：大體積混凝土；裂縫；收縮；安定性；裂縫控制摘要：大體積混凝土開裂后，其性能與原狀混凝土性能相差很大，尤其是對耐久性(滲透性)的影響更大，而混凝土滲透反過來又會加速和促使混凝土的進一步惡化，嚴重影響結(jié)構(gòu)的長期安全和耐久運行。而裂縫大多又是在早期產(chǎn)生的，因此，探討裂縫產(chǎn)生的原因和防止裂縫的出現(xiàn)就顯得格外重要。通過對大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和類型的論述，從各個環(huán)節(jié)提出了預防裂縫的綜合措施。1.1大體積混凝土裂縫的可能原因1.1.1裂縫的類型和形成原因大體積混凝土墩臺身或基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素如下：1.1.1.1收縮裂縫：混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用水泥品種的不同，干縮、收縮的量也不同。收縮量較小的水泥為中低熱水泥和粉煤灰水泥。混凝土的逐漸散熱和硬化過程引起的收縮，會產(chǎn)生很大的收縮應力，如果產(chǎn)生的收縮應力超過當時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。人們對收縮給予了很大的關(guān)注，但引人關(guān)注的并不是收縮本身，而是由于它會引起開裂?；炷恋氖湛s現(xiàn)象有好幾種，比較熟悉的是干燥收縮和溫度收縮，這里著重介紹的是自身收縮，還順便提及塑性收縮問題。自身收縮與干縮一樣，是由于水的遷移而引起。但它不是由于水向外蒸發(fā)散失，而是因為水泥水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，產(chǎn)生所謂的自干燥作用，混凝土體的相對濕度降低，體積減小。水灰比的變化對干燥收縮和自身收縮的影響正相反，即當混凝土的水灰比降低時干燥收縮減小，而自身收縮增大。如當水灰比大于0.5時，其自干燥作用和自身收縮與干縮相比小得可以忽略不計；但是當水灰比小于0.35時，體內(nèi)相對濕度會很快降低到80%以下，自身收縮與干縮則接近各占一半。自身收縮中發(fā)生于混凝土拌合后的初齡期，因為在這以后，由于體內(nèi)的自干燥作用，相對濕度降低，水化就基本上終止了。換句話說，在模板拆除之前，混凝土的自身收縮大部分已經(jīng)產(chǎn)生，甚至已經(jīng)完成，而不像干燥收縮，除了未覆蓋且暴露面很大的地面以外，許多構(gòu)件的干縮都發(fā)生在拆模以后，因此只要覆蓋了表面，就認為混凝土不發(fā)生干縮。在大體積混凝土里，即使水灰比并不低，自身收縮量值也不大，但是它與溫度收縮疊加到一起，就要使應力增大，所以在水工大壩施工時早就將自身收縮作為一項性能指標進行測定和考慮?，F(xiàn)今許多斷面尺寸雖不很大，且水灰比也不算小的混凝土，如上所述，已“達到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂影響”，因而也需要像大壩一樣，需要考慮將溫度收縮和自身收縮疊加的影響，況且在這些結(jié)構(gòu)里，兩者的發(fā)展速率均要比大壩混凝土中快得多，因此也激烈得多。密有立還有塑性收縮帽，在水泥活性浪大、混凝土溫敏度較高，或者蘋水灰比較低的污條件下也會加評劇引起開裂。粱因為這時混凝痛土的泌水明顯洪減少，表面蒸盈發(fā)的水分不能太及時得到補充劣，這時混凝土悄尚處于塑性狀鋸態(tài)，稍微受到舞一點拉力，混樓凝土的表面就橫會出現(xiàn)分布不遣規(guī)則的裂縫。斜出現(xiàn)裂縫以后份，混凝土體內(nèi)賣的水分蒸發(fā)進巾一步加快，于買是裂縫迅速擴霧展。所以在上已述情況下混凝遵土澆注后需要宵及早覆蓋。州1.1.1.鏡2垂溫差裂擊縫織逝混凝土內(nèi)悄部和外部的溫釣差過大會產(chǎn)生給裂縫。溫差裂島縫的主要影響工因素是水泥水彩化熱引起的混顆凝土內(nèi)部和混還凝土表面的溫嬌差過大。特別夫是大體積混凝載土更易發(fā)生此林類裂縫。究大體積混沖凝土結(jié)構(gòu)一般嫁要求一次性整窮體澆筑，澆筑虧后，水泥因水萬化引起水化熱都，由于混凝土拘體積大，聚集副在內(nèi)部的水泥蔬水化熱不容易便散發(fā)，混凝土籌內(nèi)部溫度將顯墊著升高，而混燕凝土表面土則尤散熱較快，形旱成了較大的溫紀度差，使混凝墾土內(nèi)部產(chǎn)生壓肉應力，表面產(chǎn)培生拉應力，此棒時，混凝齡期圖短，抗拉強度駕很低。當溫差呀產(chǎn)生的表面抗罵拉應力超過混凡凝土極限抗拉原強度，則會在?；炷恋谋砻嫜疆a(chǎn)生裂縫?？涿染敬篌w積混凝土蜂施工，由于混炊凝土內(nèi)部與表憑面散熱速率不尿一樣，在其表專面形成較大的短溫度梯度，從裳而引起較大的膚表面拉應力。雕同時，此時混眉凝土的齡期很喘短，抗拉強度模很低，溫差產(chǎn)雹生的表面拉應布力，超過此時崗的混凝土極限或抗拉強度，就興會在混凝土表個面產(chǎn)生表面裂根縫。此種裂縫帶一般產(chǎn)生在混蠅凝土澆筑后的蜂第唱3齡天絹(糞升溫階切段桶)描。混凝土降溫瓦階段，由于逐口漸降溫而產(chǎn)生齡收縮，再加上籌混凝土硬化過姥程中，由于混御凝土內(nèi)部拌合祝水的水化和蒸扣發(fā)以及膠質(zhì)體格的膠凝等作用肅，促使混凝土份硬化時收縮。訊這兩種收縮由攤于受到基底或蒼結(jié)構(gòu)本身的約嚷束，也會產(chǎn)生齒很大的拉應力揪，直至出現(xiàn)收摘縮裂縫。伸1.1.1.咽3芽安定性裂但縫顫肯安定性裂沉縫表現(xiàn)為龜裂罵，主要是因水乎泥安定性不合田格而引起的。森2.底1澤裂縫的防治換措害施竭掏2.1.1淡啟設(shè)計措施鋤把惹1)補計精心設(shè)計混凝柄土配合世比慰中眼豪混凝土配合比紅設(shè)計時，在保惱證混凝土具有正良好工作性的偏情況下，應盡另可能的降低混壓凝土的單位用訊水量，采烈用謹“租三低（低砂率杏、低坍落度、低低水膠比）二繭摻（摻高效減頌水劑和高性能住引氣劑）一高拖（高粉煤灰摻釋量廚）筋”擱的設(shè)計準則，加生產(chǎn)膀出尸“繭高強、高韌性續(xù)、中彈、低熱肉和高極拉露值妨”段的抗裂混凝土迫。吃2源)膏增配構(gòu)造筋提聞高抗裂性能，諒配筋應采用小皆直徑、小間距劑。全截面的配擴筋率應源在森0.肯3繳～霞0.5敏%狀之間。陽慎啞3尋)鐮避免結(jié)構(gòu)突變彎產(chǎn)生應力集中屬，在易產(chǎn)生應駕力集中的薄弱訪環(huán)節(jié)采取加強慚措施。勉朝功4妄)領(lǐng)在易裂的邊緣趴部位設(shè)置暗梁膚，提高該部位仁的配筋率，提正高混凝土的極零限拉伸。粘墓笛5哈)逼在結(jié)構(gòu)設(shè)計中由應充分考慮施縣工時的氣候特史征，合理設(shè)置仍后澆縫，在正字常施工條件下生，后澆縫間期距態(tài)2拔0捐～湯30好m哥，保留時間一舞般不小玻于壩6議0幟天。如不能預誼測施工時的具凍體條件，也可應臨時根據(jù)具體杯情況作設(shè)計變寧更。鐘2.1.2清嗽施工措施令橡協(xié)1功)鴉嚴格控制混凝罩土原材料的的調(diào)質(zhì)量和技術(shù)標犧準，選用低水凝化熱水泥，粗見細骨料的含泥辨量應盡量減稠少則(多1肉～暮1.5憐%仍以周下肉)南。暴量秋.1.1崗楚優(yōu)選混凝土各降種原材族料嗓們胖南在選擇大體積敢混凝土用水泥盡時，在條件許襲可的情況下，耕應優(yōu)先選用收酬縮性小的或具建有微膨脹性的粉水泥。因為這備種水泥在水化萍膨脹期徹（久1淋～輪5游d戀）可產(chǎn)生一定勇的預壓應力，反而在水化后期謹預壓應力可部很分抵消溫度徐戚變應力，減少召混凝土內(nèi)的拉幼應力，提高混糕凝土的抗裂能攏力。為此，水因泥熟料中的堿潤含量應低且適者宜挨【竄3妄】，熟料擇中盛Mg伙O漂含量申在倡3.0界%宮～賣5.0掏%餃，石膏兼與抗C3易A建的比值盡量大價些妄，德C3寶A熱、飽C3悲S雅和弱C2狗S憤含量應分別控筋制壯在漢5.0壽%寧以內(nèi)伐、毛50.0摔%息左右細和福20.0潔%遺左右，這種熟月料比例的水泥有具有長期穩(wěn)定型的微膨脹抗裂梅性能評【和2敘】。建栗呀骨料在大體積蹈混凝土中所占裳比例一般為混順凝土絕對體積持的產(chǎn)80堡%洗～蘭83欣%汁，因此，在選門擇骨料時，應前選擇線膨脹系部數(shù)小、巖石彈愉模較低、表面商清潔無弱包裹技層、級配良好厚的骨料?？p獵禽砂除滿足骨料設(shè)規(guī)范要求外，晶應適當放寬石艇粉或細粉含量渴，這樣不僅有撓利于提高混凝怕土的工作性，宅而且可提高混寬凝土的密實性羅、耐久性和抗棕裂性。有研究倘表明，砂子中校石粉比例一般悲在溜15膏%某～拜18幻%勒之間為宜。趨愛暗粉煤灰只要細粒度與水泥顆粒烈相當，燒失量罰小，含硫量和駕含堿量低，需竟水量比小，均清可摻用在混凝嫌土中使用?；鞗]凝土中摻用粉銜煤灰后，可提鬧高混凝土的抗卷滲性、耐久性生，減少收縮，碰降低膠凝材料獅體系的水化熱違，提高混凝土蔥的抗拉強度，巧抑制堿骨料反陜應，減少新拌堅混凝土的泌水糞等。這些諸多幕好處均將有利辱于提高混凝土躲的抗裂性能。閃晴塌高效減水劑和挽引氣劑復合使竄用對減少大體瘋積混凝土單位購用水量和膠凝宵材料用量，改蘭善新拌混凝土辱的工作度，提溪高硬化混凝土爭的力學、熱學森、變形、耐久菊性等性能起著趁極為重要的作文用，也是混凝講土向高性能化包發(fā)展的不可或諸缺的重要組分籍。補2居)遲細致分析混凝另土集料的配比茶，控制混凝土腰的水灰比，減洞少混凝土的坍出落度，合理摻什加塑化劑和減丸少劑。姐3啞)觀采用綜合措施霜，控制混凝土緣初始溫度態(tài)伯與混凝土溫度和誕溫度變化對混攤凝土裂縫是極袋其敏感的。當民混凝土從零應魂力溫省度偶T驗2福降低到混凝土僵開裂的溫況度葛T狐t笨時季，叫t滑時刻的混凝土憂拉應傲力飾σ晚t械超過廟了怠t傷時刻的混凝土臺極限拉應漫力江σ溪t峰u丹。因此，通過錫降低混凝土內(nèi)呼的水化熱溫忽度掩(暈主要通過摻用改高效減水劑減撈少用水，減少險膠凝材料，多囑摻粉煤灰和礦逮物摻和叛料申)像和混凝土初始也溫拳度撇(侍通過骨料水冷叮和風冷降溫、鑄加冰和加冷卻聾水拌和、各生禽產(chǎn)環(huán)節(jié)加強保報溫以免冷量損俯失等措施，降府低混凝土初始務溫查度刃)理，減少和避免炒裂縫風險。震倍貫人工控制混凝煉土溫度的措遵施姑(掩如：體內(nèi)埋設(shè)變冷卻水管和風掀管、表面灑水淹冷卻、表面保驗溫材料保丈護榮)航主要是針對后鬼期而言，對早欣期因熱原因引栗起的裂縫是無撥助的。比如表國面保溫材料保幕護可以減少內(nèi)亮外溫差，但不削可避免的招致傍混凝土體內(nèi)溫災度監(jiān)T序1昨很高，從受約閉束而導致貫穿粒裂縫的角度看庭，是一個潛在省惡化裂縫的條壓件。因為體內(nèi)虛熱量遲早是要迎散發(fā)掉的。另恨外人工控制混竄凝土溫度還需欠注意的問題是役防鴉止背“殼過速冷輛卻禾”哭和檔“三超毅冷杠”貢，過速冷卻不廊僅會使混凝土住溫度梯度過大塵，而且早期的幟過速超冷會影街響水股泥適—要膠體體系的水峽化程度和早期暑強度，更易產(chǎn)經(jīng)生早期熱裂縫數(shù)。超冷會使混謹凝土溫差過大叢，引起溫差裂裁縫奶澆筑時間敗盡量安排在夜并間，最大限度倒降低混凝土的棕初凝溫度。白快天施工時要求炕在沙、石堆場培搭設(shè)簡易遮陽屠裝置，或用濕少麻袋覆蓋，必攀要時向骨料噴混冷水。混凝土陵泵送時，在水杠平及垂直泵管幼上加蓋草袋，加并噴冷水。轟渡脫4南)救根據(jù)工程特點釋，可以利用混暮凝土后期強度枕，這樣可以減陵少用水量，減驗少水化熱和收劃縮。庭收墓5甘)環(huán)加強混凝土的倉澆灌振搗