大体积混凝土施工

大体积混凝土的裂缝产生的可能原因与预防措施关键词：大体积混凝土；裂缝；收缩；安定性；裂缝控制摘要：大体积混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能相差很大，尤其是对耐久性(渗透性)的影响更大，而混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土的进一步恶化，严重影响结构的长期安全和耐久运行。而裂缝大多又是在早期产生的，因此，探讨裂缝产生的原因和防止裂缝的出现就显得格外重要。通过对大体积混凝土裂缝产生的原因和类型的论述，从各个环节提出了预防裂缝的综合措施。1.1大体积混凝土裂缝的可能原因1.1.1裂缝的类型和形成原因大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下：1.1.1.1收缩裂缝：混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响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，混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同，干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力，如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。人们对收缩给予了很大的关注，但引人关注的并不是收缩本身，而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种，比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩，这里着重介绍的是自身收缩，还顺便提及塑性收缩问题。自身收缩与干缩一样，是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降，形成弯月面，产生所谓的自干燥作用，混凝土体的相对湿度降低，体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反，即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小，而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时，其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计；但是当水灰比小于0.35时，体内相对湿度会很快降低到80%以下，自身收缩与干缩则接近各占一半。自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期，因为在这以后，由于体内的自干燥作用，相对湿度降低，水化就基本上终止了。换句话说，在模板拆除之前，混凝土的自身收缩大部分已经产生，甚至已经完成，而不像干燥收缩，除了未覆盖且暴露面很大的地面以外，许多构件的干缩都发生在拆模以后，因此只要覆盖了表面，就认为混凝土不发生干缩。在大体积混凝土里，即使水灰比并不低，自身收缩量值也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就要使应力增大，所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很大，且水灰比也不算小的混凝土，如上所述，已“达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂影响”，因而也需要像大坝一样，需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响，况且在这些结构里，两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多，因此也激烈得多。密有立还有塑性收缩帽，在水泥活性浪大、混凝土温敏度较高，或者苹水灰比较低的污条件下也会加评剧引起开裂。粱因为这时混凝痛土的泌水明显洪减少，表面蒸盈发的水分不能太及时得到补充劣，这时混凝土悄尚处于塑性状锯态，稍微受到舞一点拉力，混楼凝土的表面就横会出现分布不遣规则的裂缝。斜出现裂缝以后份，混凝土体内卖的水分蒸发进巾一步加快，于买是裂缝迅速扩雾展。所以在上已述情况下混凝遵土浇注后需要宵及早覆盖。州1.1.1.镜2垂温差裂击缝织逝混凝土内悄部和外部的温钓差过大会产生给裂缝。温差裂岛缝的主要影响工因素是水泥水彩化热引起的混颗凝土内部和混还凝土表面的温娇差过大。特别夫是大体积混凝载土更易发生此林类裂缝。究大体积混冲凝土结构一般嫁要求一次性整穷体浇筑，浇筑亏后，水泥因水万化引起水化热都，由于混凝土拘体积大，聚集副在内部的水泥蔬水化热不容易便散发，混凝土筹内部温度将显垫著升高，而混燕凝土表面土则尤散热较快，形旱成了较大的温纪度差，使混凝垦土内部产生压肉应力，表面产培生拉应力，此棒时，混凝龄期图短，抗拉强度驾很低。当温差呀产生的表面抗骂拉应力超过混凡凝土极限抗拉原强度，则会在专混凝土的表面呀产生裂缝。夸萌揪大体积混凝土蜂施工，由于混炊凝土内部与表凭面散热速率不尿一样，在其表专面形成较大的短温度梯度，从裳而引起较大的肤表面拉应力。雕同时，此时混眉凝土的龄期很喘短，抗拉强度模很低，温差产雹生的表面拉应布力，超过此时岗的混凝土极限或抗拉强度，就兴会在混凝土表个面产生表面裂根缝。此种裂缝带一般产生在混蝇凝土浇筑后的蜂第唱3龄天绢(粪升温阶切段桶)描。混凝土降温瓦阶段，由于逐口渐降温而产生龄收缩，再加上筹混凝土硬化过姥程中，由于混御凝土内部拌合祝水的水化和蒸扣发以及胶质体格的胶凝等作用肃，促使混凝土份硬化时收缩。讯这两种收缩由摊于受到基底或苍结构本身的约嚷束，也会产生齿很大的拉应力揪，直至出现收摘缩裂缝。伸1.1.1.咽3芽安定性裂但缝颤肯安定性裂沉缝表现为龟裂骂，主要是因水乎泥安定性不合田格而引起的。森2.底1泽裂缝的防治换措害施竭掏2.1.1淡启设计措施锄把惹1)补计精心设计混凝柄土配合世比慰中眼豪混凝土配合比红设计时，在保恼证混凝土具有正良好工作性的偏情况下，应尽另可能的降低混压凝土的单位用讯水量，采烈用谨“租三低（低砂率杏、低坍落度、低低水胶比）二茧掺（掺高效减颂水剂和高性能住引气剂）一高拖（高粉煤灰掺释量厨）筋”搁的设计准则，加生产膀出尸“茧高强、高韧性续、中弹、低热肉和高极拉露值妨”段的抗裂混凝土迫。吃2源)膏增配构造筋提闻高抗裂性能，谅配筋应采用小皆直径、小间距剂。全截面的配扩筋率应源在森0.肯3缴～霞0.5敏%状之间。阳慎哑3寻)镰避免结构突变弯产生应力集中属，在易产生应驾力集中的薄弱访环节采取加强惭措施。勉朝功4妄)领在易裂的边缘趴部位设置暗梁肤，提高该部位仁的配筋率，提正高混凝土的极零限拉伸。粘墓笛5哈)逼在结构设计中由应充分考虑施县工时的气候特史征，合理设置仍后浇缝，在正字常施工条件下生，后浇缝间期距态2拔0捐～汤30好m哥，保留时间一舞般不小玻于坝6议0帜天。如不能预谊测施工时的具冻体条件，也可应临时根据具体杯情况作设计变宁更。钟2.1.2清嗽施工措施令橡协1功)鸦严格控制混凝罩土原材料的的调质量和技术标牺准，选用低水凝化热水泥，粗见细骨料的含泥辨量应尽量减稠少则(多1肉～暮1.5怜%仍以周下肉)南。暴量秋.1.1岗楚优选混凝土各降种原材族料嗓们胖南在选择大体积敢混凝土用水泥尽时，在条件许袭可的情况下，耕应优先选用收酬缩性小的或具建有微膨胀性的粉水泥。因为这备种水泥在水化萍膨胀期彻（久1淋～轮5游d恋）可产生一定勇的预压应力，反而在水化后期谨预压应力可部很分抵消温度徐戚变应力，减少召混凝土内的拉幼应力，提高混糕凝土的抗裂能拢力。为此，水因泥熟料中的碱润含量应低且适者宜挨【窜3妄】，熟料择中盛Mg伙O漂含量申在倡3.0界%宫～卖5.0掏%饺，石膏兼与抗C3易A建的比值尽量大价些妄，德C3宝A热、饱C3悲S雅和弱C2狗S愤含量应分别控筋制壮在汉5.0寿%宁以内伐、毛50.0摔%息左右细和福20.0洁%遗左右，这种熟月料比例的水泥有具有长期稳定型的微膨胀抗裂梅性能评【和2叙】。建栗呀骨料在大体积蹈混凝土中所占裳比例一般为混顺凝土绝对体积持的产80堡%洗～兰83欣%汁，因此，在选门择骨料时，应前选择线膨胀系部数小、岩石弹愉模较低、表面商清洁无弱包裹技层、级配良好厚的骨料。缝猎禽砂除满足骨料设规范要求外，晶应适当放宽石艇粉或细粉含量渴，这样不仅有挠利于提高混凝怕土的工作性，宅而且可提高混宽凝土的密实性罗、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%勒之间为宜。趋爱暗粉煤灰只要细粒度与水泥颗粒烈相当，烧失量罚小，含硫量和驾含碱量低，需竟水量比小，均清可掺用在混凝嫌土中使用。混没凝土中掺用粉衔煤灰后，可提闹高混凝土的抗卷渗性、耐久性生，减少收缩，碰降低胶凝材料狮体系的水化热违，提高混凝土葱的抗拉强度，巧抑制碱骨料反陕应，减少新拌坚混凝土的泌水粪等。这些诸多幕好处均将有利辱于提高混凝土躲的抗裂性能。闪晴塌高效减水剂和挽引气剂复合使窜用对减少大体疯积混凝土单位购用水量和胶凝宵材料用量，改兰善新拌混凝土辱的工作度，提溪高硬化混凝土争的力学、热学森、变形、耐久菊性等性能起着趁极为重要的作文用，也是混凝讲土向高性能化包发展的不可或诸缺的重要组分籍。补2居)迟细致分析混凝另土集料的配比茶，控制混凝土腰的水灰比，减洞少混凝土的坍出落度，合理掺什加塑化剂和减丸少剂。姐3哑)观采用综合措施霜，控制混凝土缘初始温度态伯与混凝土温度和诞温度变化对混摊凝土裂缝是极袋其敏感的。当民混凝土从零应魂力温省度偶T验2福降低到混凝土僵开裂的温况度葛T狐t笨时季，叫t滑时刻的混凝土忧拉应傲力饰σ晚t械超过庙了怠t伤时刻的混凝土台极限拉应漫力江σ溪t峰u丹。因此，通过锡降低混凝土内呼的水化热温忽度掩(晕主要通过掺用改高效减水剂减捞少用水，减少险胶凝材料，多嘱掺粉煤灰和矿逮物掺和叛料申)像和混凝土初始也温拳度撇(侍通过骨料水冷叮和风冷降温、铸加冰和加冷却聋水拌和、各生禽产环节加强保报温以免冷量损俯失等措施，降府低混凝土初始务温查度刃)理，减少和避免炒裂缝风险。震倍贯人工控制混凝炼土温度的措遵施姑(掩如：体内埋设变冷却水管和风掀管、表面洒水淹冷却、表面保验温材料保丈护荣)航主要是针对后鬼期而言，对早欣期因热原因引栗起的裂缝是无拨助的。比如表国面保温材料保幕护可以减少内亮外温差，但不削可避免的招致傍混凝土体内温灾度监T序1昨很高，从受约闭束而导致贯穿粒裂缝的角度看庭，是一个潜在省恶化裂缝的条压件。因为体内虚热量迟早是要迎散发掉的。另恨外人工控制混窜凝土温度还需欠注意的问题是役防鸦止背“壳过速冷辆却禾”哭和档“三超毅冷杠”贡，过速冷却不廊仅会使混凝土住温度梯度过大尘，而且早期的帜过速超冷会影街响水股泥适—要胶体体系的水峡化程度和早期暑强度，更易产经生早期热裂缝数。超冷会使混谨凝土温差过大丛，引起温差裂裁缝奶浇筑时间败尽量安排在夜并间，最大限度倒降低混凝土的棕初凝温度。白快天施工时要求炕在沙、石堆场培搭设简易遮阳屠装置，或用湿少麻袋覆盖，必攀要时向骨料喷混冷水。混凝土陵泵送时，在水杠平及垂直泵管幼上加盖草袋，加并喷冷水。轰渡脱4南)救根据工程特点释，可以利用混暮凝土后期强度枕，这样可以减陵少用水量，减验少水化热和收划缩。庭收墓5甘)环加强混凝土的仓浇灌振捣