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難點。
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)力超過混凝土的極限抗拉強度時,混凝土就會產(chǎn)生溫差裂縫。
3.溫變裂縫
混凝土在強度形成期間,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引起的裂縫。對于第一種裂縫應(yīng)從全過程質(zhì)量管理的方法來控制;第二種裂縫控制主要措施則是抓好現(xiàn)場管理。具體措施可考慮以下幾個方面。
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)量對混凝土起決定性作用,所以原材料在進場之前要嚴格控制,特別要到進料場取樣進行檢測檢驗,對不合格的材料堅決不用。
2.配合比設(shè)計
在澆注大體積混凝土時一般有可能采用泵車泵送方式,因此采用了流動性較大的混凝土,從而在配合比設(shè)計時加大了水泥和水的用量,導致水化熱增大,水化熱是引起溫度應(yīng)力導致開裂的根本原因,因此適當?shù)負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度高的優(yōu)勢,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)計階段盡量選用低水化熱的水泥,嚴格控制骨料級配。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混凝土早期強度的作用,彌補了摻加粉煤灰的混凝土早期強度低的弱點;同時在施工可能的情況下適當延長混凝土的初凝時間,可以延長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,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,并采措施對相關(guān)管道保溫,以保證混凝土入倉溫度控制在10攝氏度到15攝氏度;夏季施工時,可采取對原材料搭棚或覆蓋,攪拌時采用地下冷水,在安排施工時盡量避開中午溫度時段澆注。
4.養(yǎng)護
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,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期,所以早期必須采取有效措施進行養(yǎng)護。
5.溫控監(jiān)測
就是對混凝土成型過程中水化反應(yīng)明顯的時段進行溫度控制,由于大體積混凝土產(chǎn)生水化熱時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)力導致開裂,所以在混凝土中布置溫度計(電阻溫度計)來隨時檢測溫度的變化,并針對具體的溫度變化情況采用相應(yīng)的有效措施起到預防作用,確保水泥混凝土成型后構(gòu)件安全可靠。
四、結(jié)束語
歸納起來,大體積混凝土裂縫預防控制可總結(jié)為四句話:
優(yōu)良配比是前提,早期養(yǎng)護很關(guān)鍵;
科學施工最重要,溫控檢測不能少。
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難點。
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)力超過混凝土的極限抗拉強度時,混凝土就會產(chǎn)生溫差裂縫。
3.溫變裂縫
混凝土在強度形成期間,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引起的裂縫。對于第一種裂縫應(yīng)從全過程質(zhì)量管理的方法來控制;第二種裂縫控制主要措施則是抓好現(xiàn)場管理。具體措施可考慮以下幾個方面。
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)量對混凝土起決定性作用,所以原材料在進場之前要嚴格控制,特別要到進料場取樣進行檢測檢驗,對不合格的材料堅決不用。
2.配合比設(shè)計
在澆注大體積混凝土時一般有可能采用泵車泵送方式,因此采用了流動性較大的混凝土,從而在配合比設(shè)計時加大了水泥和水的用量,導致水化熱增大,水化熱是引起溫度應(yīng)力導致開裂的根本原因,因此適當?shù)負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度高的優(yōu)勢,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)計階段盡量選用低水化熱的水泥,嚴格控制骨料級配。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混凝土早期強度的作用,彌補了摻加粉煤灰的混凝土早期強度低的弱點;同時在施工可能的情況下適當延長混凝土的初凝時間,可以延長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,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,并采措施對相關(guān)管道保溫,以保證混凝土入倉溫度控制在10攝氏度到15攝氏度;夏季施工時,可采取對原材料搭棚或覆蓋,攪拌時采用地下冷水,在安排施工時盡量避開中午溫度時段澆注。
4.養(yǎng)護
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,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期,所以早期必須采取有效措施進行養(yǎng)護。
5.溫控監(jiān)測
就是對混凝土成型過程中水化反應(yīng)明顯的時段進行溫度控制,由于大體積混凝土產(chǎn)生水化熱時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)力導致開裂,所以在混凝土中布置溫度計(電阻溫度計)來隨時檢測溫度的變化,并針對具體的溫度變化情況采用相應(yīng)的有效措施起到預防作用,確保水泥混凝土成型后構(gòu)件安全可靠。
四、結(jié)束語
歸納起來,大體積混凝土裂縫預防控制可總結(jié)為四句話:
優(yōu)良配比是前提,早期養(yǎng)護很關(guān)鍵;
科學施工最重要,溫控檢測不能少。
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。

