閱讀 3717 次 淺談大體積混凝土裂縫的控制

 

 

李愛玲

(陜西建工集團(tuán)第十一建筑工程有限公司 712000  咸陽)

 

    現(xiàn)代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工, 它們主要特點就是體積大，一般實體最小尺寸大于或等于1m。如某醫(yī)院放射室墻體，厚度為2.5米，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快，而混凝土表面受氣溫影響相對溫度較低。形成內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，會使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。所以必須從根本上分析它，來保證施工的質(zhì)量。

    

    大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的裂縫有多方面的原因，如約束情況、周圍環(huán)境濕度、混凝土的均勻性、分段是否妥當(dāng)、結(jié)構(gòu)形式、原材料質(zhì)量等等。但最主要的原因是：由于混凝土內(nèi)外溫差所引起的裂縫。混凝土在凝結(jié)過程中會散發(fā)大量的水泥水化熱積于混凝土體內(nèi)，是混凝土內(nèi)部和表面形成超過25℃的溫差梯度，內(nèi)部體積因熱膨脹，形成的應(yīng)力變形超過混凝土的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫。本文僅就內(nèi)外溫差引起的混凝土裂縫進(jìn)行淺析和控制。

 

一、從混凝土的原材料進(jìn)行控制
    1、水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是在大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，所以選用高標(biāo)號水化熱低的水泥。如礦渣水泥配制大體積混凝土，此水泥水化熱低，凝結(jié)時間長，所用的水泥按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥水化熱試驗方法(直接法)》進(jìn)行測定，要求配制混凝土所用水泥7d的水化熱不大于250tO／kg。 

 

    2、粗骨料：采用碎石，粒徑10-30mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強(qiáng)度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。

 

    3、細(xì)骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于1.5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。

 

    4、摻合料使用。在滿足混凝土強(qiáng)度的要求下可摻合粉煤灰，提高混凝土的和易性，降低水化熱，大大改善混凝土工作性能和可靠性。按照規(guī)范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土?xí)r，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10%以內(nèi)，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。

 

    5、外加劑的使用。外加劑主要指減水劑、緩凝劑。混凝土中摻入水泥重量0.25％的木鈣減水劑，不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善，同時又減少10％拌和用水，節(jié)約10％左右的水泥，從而降低了水化熱。

 

    1．混凝土的澆筑可用分層連續(xù)澆筑。將混凝土結(jié)構(gòu)全面分成厚度相等的澆筑層，每層皆從一邊向另一邊推進(jìn)澆筑，每層混凝土澆筑必須在下面一層混凝土初凝前澆筑完畢。采用該方案時，結(jié)構(gòu)的平面尺寸不宜過大，否則混凝土數(shù)量過大，造成施工困難。
    

    分層澆筑應(yīng)符合下列規(guī)定： 混凝土的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)所用振搗器作用的深度及混凝土的和易性確定，當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，混凝土的攤鋪厚度不大于600mm；當(dāng)采用非泵送混凝土?xí)r，混凝土的攤鋪厚度不大于400mm。

 

    2．大體積混凝土施工采取分層澆筑混凝土?xí)r，水平施工縫的處理應(yīng)符合下列規(guī)定：1)清除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝土層及松動的石子，并均勻露出粗骨料；2)在上層混凝土澆筑前，應(yīng)用壓力水沖洗混凝土表面的污物，充分濕潤，但不得有水；3)對非泵送及低流動度混凝土，在澆筑上層混凝土?xí)r，應(yīng)采取接漿措施。 

    3．混凝土的拌制、運輸必須滿足連續(xù)澆筑施工以及盡量降低混凝土出罐溫度等方面的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1)當(dāng)炎熱季節(jié)澆筑大體積混凝土?xí)r，混凝土攪拌場站宜對砂、石骨料采取遮陽、降溫措施；2)當(dāng)采用泵送混凝土施工時，混凝土的運輸宜采用混凝土攪拌運輸車，混凝土攪拌運輸車的數(shù)量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。 

    4．在混凝土澆筑過程中，必須防止混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象，澆筑時應(yīng)控制混凝土的自由下落高度，高度超過2米時一定要采用串筒、溜槽下料。

 

    5、在混凝土澆筑過程中如果混凝土拌合物產(chǎn)生泌水較大時，應(yīng)及時清除混凝土表面的泌水。泵送混凝土的水灰比一般較大，泌水現(xiàn)象也較嚴(yán)重，不及時清除，將會降低結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。 

    6、混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時按溫控要求進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，保溫保濕。為防止混凝土表面早期干縮產(chǎn)生裂縫，應(yīng)對已澆筑的混凝土及時進(jìn)行覆蓋（塑料薄膜、草袋可作為保溫材料覆蓋混凝土和模板），在寒冷季節(jié)可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚。并定時澆冷水使其處在濕潤狀態(tài)，即保溫有降溫，減少混凝土裂縫。保溫養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時間，不得少于15d。

 

    7、對標(biāo)高位于±0.00以下的部位，應(yīng)及時回填土；±0.00以上的部位應(yīng)及時加以覆蓋，不宜長期暴露在風(fēng)吹日曬的環(huán)境中。 

    8、在大體積混凝土拆模后，應(yīng)采取預(yù)防寒潮襲擊、突然降溫和劇烈干燥等措施。 

    9、進(jìn)行溫度監(jiān)控。為了掌握大體積混凝土升溫和降溫的變化規(guī)律，要對混凝土進(jìn)行溫度監(jiān)測控制。測溫點的位置要具有代表性和可比性，應(yīng)沿澆筑高度布置在底部、中部和表面，間距約為600～800mm；平面采用正三角形布置，間距約為5m。在溫度上升階段，每3小時測記一次，溫度下降階段每8小時測記一次，同時測記與大氣溫度進(jìn)行比較，溫差不應(yīng)超過25℃，否則要采取外保內(nèi)降溫措施。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)