大体积混凝土施工裂缝成因分析及防治措施.doc

龙源期刊网 大体积混凝土施工裂缝成因分析及防治措施作者：陈玲萍 徐铭来源：科技创新导报2011年第17期摘 要:大体积混凝土裂缝在工程实践中较为常见,对大体积混凝土裂缝的进行探讨有重要。论文重点分析了大体积混凝土施工裂缝成因,并提出了防治措施,在施工中应该做好原材料的控制,合理的混凝土配合比,正确的施工方案、严格的温控措施是减少大体积混凝土裂缝的技术保证。 关键词:大体积混凝土施工裂缝防治措施 中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(b)-0043-01 在现代建筑工程中,混凝土的裂缝问题非常普遍,而大体积混凝土表现尤为明显。大部分混凝土结构的裂缝都是由温度裂缝和收缩裂缝构成的,本文就主要从温度应力的角度来研究温度裂缝的影响因素和通过配筋的方法控制温度裂缝的产生和发展,提高混凝土的抗裂能力。下面重点从混凝土材质、施工措施等方面总结了大体积混凝土温度裂缝控制的方法及防止措施。 1 大体积混凝土施工裂缝成因分析 大体积混凝土底板从浇筑开始,就要受到外界环境和本身的各种因素的影响,使结构中某一点的位移和变形不断地发生着改变,因而使结构产生了应力,在一般的情况下,当产生的应力大于混凝土的抗拉强度时,或者变形超过了混凝土的极限变形时,结构就会产生裂缝。当裂缝发展到严重程度时,大体积混凝土将失去其承载的能力而使结构破坏。从力学的方面理解,就可以认为结构具有抗裂能力,通常就是用这种结构的抗裂能力来抵御外界的破坏力。结构的外部破坏力可分为以下几种: (1)温度应力:是由结构水化热产生的和由外界环境温度变化产生的。(2)干缩应力:因为混凝土的水分扩散系数较小,结构中水分的损失,大多情况下发生在混凝土底板结构的表层部位。(3)外荷载应力:是由水泥压力、自重、扬压力、设备、地震力重力及其考虑的活荷载组成。(4)大体积混凝土底板变形和模板走样产生的应力。(5)膨胀产生的结构应力。是由钢筋锈蚀、冻融破坏、水泥不安定及硫酸盐侵蚀等作用产生的。(6)自生体积变形。膨胀变形产生结构的压应力,收缩变形则会使结构产生拉应力。 2 防止混凝土裂缝的施工措施 2.1 原材料的控制 1)水泥。应采用早期水化放热量较低的水泥。水泥的水化放热量是矿物成分与水泥颗粒细度之间的函数,要降低水泥的水化热。2)粗骨料。选用粒径适中的粗集料(碎石)。粗集料在混凝土中起着骨架作用,但需要通过水泥的胶结作用才能形成一个整体,因此,混凝土内部最薄弱的环节就是粗集料与水泥浆体形成的界面过渡区。对于低强度等级的混凝土而言,粗集料的颗粒越大,需要粘结的水泥浆体就越少,即水泥的用量也就越少。3)细骨料。应严格控制工程用砂的含泥量,细集料中含泥量越大,最终混凝土结构的收缩变形越大,混凝土结构的裂缝问题就越严重,因此细骨料应尽量用干净的中粗沙。4)合理使用外加剂。如果在保持胶凝材料用量不变的基础上掺入这一类型矿物外加剂,则混凝土的水胶比不会发生改变。而混凝土放热量主要取决于胶凝材料水化放出的水化热,由于胶凝材料用量不变,混凝土的水泥浆体体积率变化则不大。 2.2 合理的混凝土配合比 粉煤灰取代比例较高,降低了混凝土的绝热温升,改善混凝土的工作性能,提高混凝土的抗裂性、耐久性能,且可降低工程成本。砂率不仅影响混凝土的工作性能,而且影响硬化混凝土的收缩性能,如果砂率过低,混凝土会出现泌水、离析等现象,砂率过高,混凝土结构的收缩较大,容易产生裂缝。本配合比中,经过多次试验最终混凝土的砂率选择为0.41,在这个砂率的条件下,混凝土的工作性能较好,且其收缩较小,抗变形能力较高,能较好的提高混凝土的抵抗裂缝能力。 2.3 合理的浇筑工艺 1)分层施工法:在施工工期允许的前提下,大体积混凝土施工进可采用薄层混凝土浇捣施工。每层混凝土的浇捣厚度宜控制其不大于50cm,这个厚度能够让混凝土的热量加快散发,使单层混凝土中温度比较均匀分布,同时还有利于振捣密实,提高混凝土结构整体的弹性模量。 (2)设置施工缝:在工程结构中,可经过合理的设计分析以及工程实践在保证工程质量和施工方便的前提下为混凝土结构留设施工缝。留设施工缝可以给混凝土的收缩留置一定的余地,减少对混凝土收缩的约束,对于预防混凝土产生裂缝有一定的作用。 (3)设置后浇带:设置后浇带进行施工是将混凝土工程分段施工,再把温度和收缩应力分割成二部分。第一部分是在结构内被分成若千段,使之能有效地减少混凝土温度和收缩应力,在施工后期再将这若干段浇筑整体,继续承受混凝土第二部分降温差和收缩的影响,这两部分降温温差和收缩作用下产生的温度应叠加,其值必须小于混凝土的设计抗拉强度。此即利用后浇带控制产生裂缝并达到不设计永久性伸缩缝的原因。 (4)配置构造筋:除了在施工过程中采取各种有效措施减小大体积混凝土的温度应力的同时,我们在设计方面要重视合理的配置构造筋,从而在事先对温度应力就有了控制。在大体积混凝土由于水泥水化热而引起温度应力时,构造筋会起到分散温度应力的作用,相当于抵消温度应力的作用,起到温度筋的作用,这样,构造筋就可以有效地提高混凝土抗裂作用,但是同时也要考虑到钢筋混凝土工程实际所需要的钢筋数量,以及埋设钢筋的密度对混凝土浇筑施工的影响。综合考虑这些方面,设计钢筋混凝土结构的构造筋。 (5)浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透,防止在浇筑混凝土后,由于基层或模板较为干燥,从混凝土内吸收水分而使混凝土产生塑性收缩。 2.4 采用切实可行的施工工艺 设计并严格执行合理的施工工艺。主要应注意并改善以下施工工艺:根据混凝土结构物的尺寸选择合适的浇筑工艺,并选取合适的浇筑时间,尽量减少外界温度等条件对混凝土浇筑的影响,保证大体积混凝土结构能够一次浇筑完成,不出现断层等现象;选择合理的振捣机械,适当的振捣时间,保证工程中不出现过振、漏振等现象,不会因为振捣不良出现离析、泌水等问题;在混凝土振捣结束初凝前,对混凝土进行二次抹面、压实,最大程度上降低混凝土裂缝出现的可能;根据具体工程结构的实际温度监测情况,以混凝土的内表温差、混凝土与外界温度的差距为考察对象,选择合适的拆模时间;对大体积混凝土结构进行及时合适的养护,保证其表面的温度以及湿度,可减少裂缝的产生。 2.5 严格的温控措施 在施工过程中,同样应该注意外界环境对混凝土裂缝产生的影响,在混凝土浇筑时应选择外界温度合适时进行浇筑,如果外界温度过高会提高混凝土的入模温度,从而提高混凝土的温度应力,如施工时外界环境温度剧烈变化(温度骤降等)应采取相应的保护措施(覆盖养护等)对混凝土结构实施保护,防止由于过大的温差使结构产生裂缝。 3 结语 总之,优质的原材料,合理的混凝土配合比是避免大体积混凝土裂缝产生的基础;合理的施工组织、正确的施工方案、严格的温控措施是减少大体积混凝土裂缝的技术保证。 参考文献 1 富文权.混凝土工程裂缝预防与控制J.中国铁道出版社,2007. 2 胡春琼.浅