一、概述
由于大體積混凝土中總的水泥含量大,澆注和成型過(guò)程中產(chǎn)生的水化熱不僅較多而且集中,以及施工中各種外界因素的影響,就容易出現(xiàn)裂縫,影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。如何采取措施控制或減少裂縫是施工中的一個(gè)難點(diǎn)。
二、大體積混凝土裂縫成因及分類
大體積混凝土釋放的水化熱會(huì)發(fā)生較大的溫度變化和收縮作用,由此造成的溫度和收縮應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因之一,其常見的裂縫為:
1.干縮裂縫
混凝土在處于未完全狀態(tài),如溫濕度變化過(guò)快,則產(chǎn)生收縮裂縫,通常發(fā)生在表面,這種裂縫寬度小且沒(méi)有規(guī)則。
2.溫差裂縫
水泥水化熱形成的裂縫,大體積混凝土在澆注后,硬化過(guò)程中水泥水化產(chǎn)生大量水化熱,使混凝土的溫度上升,在混凝土內(nèi)外部產(chǎn)生溫差,使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,這些拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就會(huì)產(chǎn)生溫差裂縫。
3.溫變裂縫
混凝土在強(qiáng)度形成期間,水泥混凝土表面溫度發(fā)生變化與內(nèi)部溫-考w試大-差產(chǎn)生較大的降溫收縮,受到內(nèi)部-考w試大-混凝土約束而出現(xiàn)的裂縫。
三、大體積混凝土裂縫的預(yù)防控制
大體積混凝土裂縫一是受到內(nèi)外溫差影響形成的溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫,二是由于施工控制不嚴(yán)引起的裂縫。對(duì)于第一種裂縫應(yīng)從全過(guò)程質(zhì)量管理的方法來(lái)控制;第二種裂縫控制主要措施則是抓好現(xiàn)場(chǎng)管理。具體措施可考慮以下幾個(gè)方面。
1.原材料控制
混凝土是由水泥、砂石料,水和外加劑拌合而成的混合物,材料的質(zhì)量對(duì)混凝土起決定性作用,所以原材料在進(jìn)場(chǎng)之前要嚴(yán)格控制,特別要到進(jìn)料場(chǎng)取樣進(jìn)行檢測(cè)檢驗(yàn),對(duì)不合格的材料堅(jiān)決不用。
2.配合比設(shè)計(jì)
在澆注大體積混凝土?xí)r一般有可能采用泵車泵送方式,因此采用了流動(dòng)性較大的混凝土,從而在配合比設(shè)計(jì)時(shí)加大了水泥和水的用量,導(dǎo)致水化熱增大,水化熱是引起溫度應(yīng)力導(dǎo)致開裂的根本原因,因此適當(dāng)?shù)負(fù)郊臃勖夯姨娲嘁环矫婵梢怨?jié)約成本,更重要的是可以降低產(chǎn)生水化熱;同時(shí)摻加高效減水劑降低水灰比,更好的發(fā)揮施工和易性好和后期強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì),這也就是現(xiàn)在普遍采用的“雙摻”技術(shù)。另外,在混凝土配合比設(shè)計(jì)階段盡量選用低水化熱的水泥,嚴(yán)格控制骨料級(jí)配。采用高性能減水劑除了減少用水量,-考w試大-減少坍落度損失的作用外還有增強(qiáng)混凝土早期強(qiáng)度的作用,彌補(bǔ)了摻加粉煤灰的混凝土早期強(qiáng)度低的弱點(diǎn);同時(shí)在施工可能的情況下適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間,可以延長(zhǎng)不同澆注層的混凝土水化熱釋放高峰期,避免高峰疊加,更利于控制。
3.混凝土澆注
根據(jù)施工季節(jié)的不同可采取不同的方法,冬季施工時(shí),澆注期間平均氣溫要在10攝氏度左右,夜間只有5攝氏度左右,直接澆注混凝土溫度不容易控制,因此澆注以前采用加熱拌合水,并采措施對(duì)相關(guān)管道保溫,以保證混凝土入倉(cāng)溫度控制在10攝氏度到15攝氏度;夏季施工時(shí),可采取對(duì)原材料搭棚或覆蓋,攪拌時(shí)采用地下冷水,在安排施工時(shí)盡量避開中午溫度時(shí)段澆注。
4.養(yǎng)護(hù)
澆注完畢后待初凝后立即使用與氣溫基本一致的水在上面蓄水保濕養(yǎng)護(hù),這樣可以減小表面溫差,降低裂縫的產(chǎn)生。
混凝土表面干縮裂縫主要表現(xiàn)在混凝土溫度升幅的早期,因此早期是溫度裂縫的危險(xiǎn)期,所以早期必須采取有效措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
5.溫控監(jiān)測(cè)
就是對(duì)混凝土成型過(guò)程中水化反應(yīng)明顯的時(shí)段進(jìn)行溫度控制,由于大體積混凝土產(chǎn)生水化熱時(shí)形成由中心向四周遞減的溫度梯度,尤其在表面容易形成溫度拉應(yīng)力導(dǎo)致開裂,所以在混凝土中布置溫度計(jì)(電阻溫度計(jì))來(lái)隨時(shí)檢測(cè)溫度的變化,并針對(duì)具體的溫度變化情況采用相應(yīng)的有效措施起到預(yù)防作用,確保水泥混凝土成型后構(gòu)件安全可靠。
四、結(jié)束語(yǔ)
歸納起來(lái),大體積混凝土裂縫預(yù)防控制可總結(jié)為四句話:
優(yōu)良配比是前提,早期養(yǎng)護(hù)很關(guān)鍵;
科學(xué)施工最重要,溫控檢測(cè)不能少。
大體積混凝土由于影響因素較多,產(chǎn)生裂縫的原因比較復(fù)雜,但只要合理安排施工,分清主次-考w試大-矛盾,采取措施,能夠限度減小裂縫。
由于大體積混凝土中總的水泥含量大,澆注和成型過(guò)程中產(chǎn)生的水化熱不僅較多而且集中,以及施工中各種外界因素的影響,就容易出現(xiàn)裂縫,影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。如何采取措施控制或減少裂縫是施工中的一個(gè)難點(diǎn)。
二、大體積混凝土裂縫成因及分類
大體積混凝土釋放的水化熱會(huì)發(fā)生較大的溫度變化和收縮作用,由此造成的溫度和收縮應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因之一,其常見的裂縫為:
1.干縮裂縫
混凝土在處于未完全狀態(tài),如溫濕度變化過(guò)快,則產(chǎn)生收縮裂縫,通常發(fā)生在表面,這種裂縫寬度小且沒(méi)有規(guī)則。
2.溫差裂縫
水泥水化熱形成的裂縫,大體積混凝土在澆注后,硬化過(guò)程中水泥水化產(chǎn)生大量水化熱,使混凝土的溫度上升,在混凝土內(nèi)外部產(chǎn)生溫差,使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,這些拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就會(huì)產(chǎn)生溫差裂縫。
3.溫變裂縫
混凝土在強(qiáng)度形成期間,水泥混凝土表面溫度發(fā)生變化與內(nèi)部溫-考w試大-差產(chǎn)生較大的降溫收縮,受到內(nèi)部-考w試大-混凝土約束而出現(xiàn)的裂縫。
三、大體積混凝土裂縫的預(yù)防控制
大體積混凝土裂縫一是受到內(nèi)外溫差影響形成的溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫,二是由于施工控制不嚴(yán)引起的裂縫。對(duì)于第一種裂縫應(yīng)從全過(guò)程質(zhì)量管理的方法來(lái)控制;第二種裂縫控制主要措施則是抓好現(xiàn)場(chǎng)管理。具體措施可考慮以下幾個(gè)方面。
1.原材料控制
混凝土是由水泥、砂石料,水和外加劑拌合而成的混合物,材料的質(zhì)量對(duì)混凝土起決定性作用,所以原材料在進(jìn)場(chǎng)之前要嚴(yán)格控制,特別要到進(jìn)料場(chǎng)取樣進(jìn)行檢測(cè)檢驗(yàn),對(duì)不合格的材料堅(jiān)決不用。
2.配合比設(shè)計(jì)
在澆注大體積混凝土?xí)r一般有可能采用泵車泵送方式,因此采用了流動(dòng)性較大的混凝土,從而在配合比設(shè)計(jì)時(shí)加大了水泥和水的用量,導(dǎo)致水化熱增大,水化熱是引起溫度應(yīng)力導(dǎo)致開裂的根本原因,因此適當(dāng)?shù)負(fù)郊臃勖夯姨娲嘁环矫婵梢怨?jié)約成本,更重要的是可以降低產(chǎn)生水化熱;同時(shí)摻加高效減水劑降低水灰比,更好的發(fā)揮施工和易性好和后期強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì),這也就是現(xiàn)在普遍采用的“雙摻”技術(shù)。另外,在混凝土配合比設(shè)計(jì)階段盡量選用低水化熱的水泥,嚴(yán)格控制骨料級(jí)配。采用高性能減水劑除了減少用水量,-考w試大-減少坍落度損失的作用外還有增強(qiáng)混凝土早期強(qiáng)度的作用,彌補(bǔ)了摻加粉煤灰的混凝土早期強(qiáng)度低的弱點(diǎn);同時(shí)在施工可能的情況下適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間,可以延長(zhǎng)不同澆注層的混凝土水化熱釋放高峰期,避免高峰疊加,更利于控制。
3.混凝土澆注
根據(jù)施工季節(jié)的不同可采取不同的方法,冬季施工時(shí),澆注期間平均氣溫要在10攝氏度左右,夜間只有5攝氏度左右,直接澆注混凝土溫度不容易控制,因此澆注以前采用加熱拌合水,并采措施對(duì)相關(guān)管道保溫,以保證混凝土入倉(cāng)溫度控制在10攝氏度到15攝氏度;夏季施工時(shí),可采取對(duì)原材料搭棚或覆蓋,攪拌時(shí)采用地下冷水,在安排施工時(shí)盡量避開中午溫度時(shí)段澆注。
4.養(yǎng)護(hù)
澆注完畢后待初凝后立即使用與氣溫基本一致的水在上面蓄水保濕養(yǎng)護(hù),這樣可以減小表面溫差,降低裂縫的產(chǎn)生。
混凝土表面干縮裂縫主要表現(xiàn)在混凝土溫度升幅的早期,因此早期是溫度裂縫的危險(xiǎn)期,所以早期必須采取有效措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
5.溫控監(jiān)測(cè)
就是對(duì)混凝土成型過(guò)程中水化反應(yīng)明顯的時(shí)段進(jìn)行溫度控制,由于大體積混凝土產(chǎn)生水化熱時(shí)形成由中心向四周遞減的溫度梯度,尤其在表面容易形成溫度拉應(yīng)力導(dǎo)致開裂,所以在混凝土中布置溫度計(jì)(電阻溫度計(jì))來(lái)隨時(shí)檢測(cè)溫度的變化,并針對(duì)具體的溫度變化情況采用相應(yīng)的有效措施起到預(yù)防作用,確保水泥混凝土成型后構(gòu)件安全可靠。
四、結(jié)束語(yǔ)
歸納起來(lái),大體積混凝土裂縫預(yù)防控制可總結(jié)為四句話:
優(yōu)良配比是前提,早期養(yǎng)護(hù)很關(guān)鍵;
科學(xué)施工最重要,溫控檢測(cè)不能少。
大體積混凝土由于影響因素較多,產(chǎn)生裂縫的原因比較復(fù)雜,但只要合理安排施工,分清主次-考w試大-矛盾,采取措施,能夠限度減小裂縫。