大体积混凝土裂缝控制

大体积混凝土裂缝控制（精选十篇）

大体积混凝土裂缝控制 篇1

传统的教学模式中, 教师普遍采用的是利用事先做好的课件进行多媒体教学, 将大量的知识按着章节逐一地讲授给学生, 学生完全处于一种被动学习“被填鸭”的状况。这种教学方法, 任课教师要求学生怎样做, 学生就按部就班地做, 学生的学习兴趣没能被很好地调动起来, 同时也抑制了学生学习的积极性、主动性和创造性;并且, 教学中往往理论与实践操作相脱节, 多媒体教室里主要以教师讲授为主, 学生只有等到机房课时才能进行实践操作, 理论知识与实践操作不能很好地结合, 教学效果不理想。《计算机基础》课程是一门对于学生的实践操作的掌握要求很高的课程, 采用传统的教学方法, 学生对知识点的掌握不够灵活, 教师不能高效地完成教学目标。为了适应计算机公共基础课的教学改革发展, 激发学生的学习兴趣, 培养学生的综合实践能力, 提高教学效果, 我们要对传统的教学方式加以改造。“案例教学法”的特点是“由案例驱动, 更注重实践”。它很适合《计算机基础》这门实践性强、极富创造性、具有明显时代发展特点的课程。

1“案例教学法”的实施

1.1 案例的设计

在案例教学中要以教学目标为依据, 围绕教学实践中的教学质量来组织案例的选择。案例任务至关重要, 并且直接影响教学效果。

1.1.1 要明确案例任务的目标。

在“案例教学法”的教学过程中, 学生要在教师的引导下, 紧紧围绕一个共同的“案例任务”来进行学习。这就要求案例任务的目标必须明确, 使学生能够在案例任务的引导下有目的地探索学习。

1.1.2 案例任务应该以学生为中心, 针对学生的兴趣、爱好、专业特点来选择和编排。

案例任务应融合专业知识和专业特色于一体, 服务于学生未来的职业岗位。教学时教学案例应和专业特色有机结合起来, 使不同专业选择性地学习该职业岗位的专业案例, 从而使教学更具有针对性, 更能激发学生的学习兴趣。

1.1.3 案例任务的设计要与本节课的内容

学方法。运用“案例教学法”可以激发学生的学习

了“案例教学法”在高职《计算机基础》课程教学中提出的背景、教学案例的设计以及教学实施中应

关键词:案例教学法;计算机基础;案例任务保持一致, 由浅入深、循序渐进地展开, 同时要具有层次性。案例任务由简单到复杂的执行, 使

趣, 培养学生自主探究、自主学习及自我创新的能力, 使教师高效地实现教学目标。以下主要阐述

1.2 分析案例

在提出和布置案例任务后, 引导学生进行分组讨论, 分析案例任务中需要完成的具体小任务包括哪些, 这样以来将一个大的复杂的案例任务就进一步分解成一些小而易解决的小案例任务。在引导学生完成小案例任务的同时, 教师将任务中所蕴含的本节课的新的知识点讲授给学生。

以要求学生制作“个人求职书”为例。先将此案例任务分解成三个小的案例任务:

(1) “制作个人自荐书”; (2) “制作个人简历”; (3) “制作求职简历封面”。学生在完成每一个小案例任务的同时, 也就相应解决了大的案例任务, 并且掌握了WORD文档的排版、WORD表格的制作及WORD图文混排。

1.3 完成案例任务

案例分析好后, 学生在教师所布置的案例任务的引导下, 通过各种途径、方法、手段去完成案例任务。在此过程中, 学生可以围绕案例任务通过自主探究、自主学习、相互协作、小组讨论等多种方式来达到对知识的认知、迁移和融合。同时学生拓宽了学习思路, 也掌握了多种解决问题的方法。

1.4 案例的评价

在完成一项案例任务后, 结合“目标教学”要求, 教师及时组织学生交流, 展示、讨论及点评, 对学生的学习情况作出反馈和评价。学习效果评价既是总结与提高的重要阶段, 又是培养学生良好的自信心与成就感的良好时机。每当学生完成一个案例, 教师不是主观地给分数来评价学生的作品, 而是通过交流展示和讨论, 让同学们自己评比, 看谁的作品最受欢迎。通过这种方式, 既可以提高学生应用计算机的能力和审美能力, 又可以客观地评价学生完成情况。最后, 教师根据教学目标和学生操作过程中出现的问题, 总结规律和技巧, 将实践上升到理论高度, 在总结过程中突出完成了教学目标的重点。

2“案例教学法”实施过程中应注意的问题

2.1 教学案例任务设计的合理性

一要避免一节课案例中包含的任务量太大, 因为教学时间有限, 不可能全部完成。二要避免一节课案例任务的难度设计过大, 在短时间内不易解决。

2.2 设计教学案例要从实际出发

在教学案例的设计中, 既要考虑教学内容 (上接304页) 凝土结构中, 在施工期间留设的临时性的温度和收缩变形缝。该缝根据工程安排保留一定的时间, 然后用微膨胀的, 强度等级应比原结构的提高一个至两个等级的混凝土填筑密实成为整体的无伸缩缝构造。

用“后浇带”分段施工时, 其计算是将降温温差和收缩分为两部分。在第一部分内结构被分成若干段, 使之能有效的减小温度和收缩应力;在施工后期再将这若干段浇筑成整体, 继续承受第二部分降温温差和收缩的影响。这两部分降温温差和收缩作用下产生的温度应力叠加, 其值有应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永久性伸缩缝的原理。

“后浇带”的间距应有计算确定, 在正常情况下其间距一般为20~30m。其保留的时间视作用而定, 一般不宜少于40d, 在此期间早期温差及30%以上的收缩已完成。“后浇带”的宽度应考虑方便施工, 避免应力集中, 使“后浇带”在混凝土填筑后承受第二部分温差及收缩作用下的内应力分布得比较均匀, 故其宽度取70~100cm。

结束语:大体积混凝土的开裂是工程界关注的一个重要问题, 通过以上分析可知, 大体积混凝土的裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。通过精心选择原材料, 并在施工中采用合理的方法, 能有效的防止裂缝的发生。

作者简介:杨建明, 山东人, 职称:工程师, 从事工程项目管理。

和知识点的结合, 同时又要注重案例的实际意义, 以达到学以致用的目的。

2.3“案例教学法”要与其它教学方法配合使用

“案例教学法”固然是一种很好的教学方法, 但由于学生多样性等因素, 一门课从开始到结束不可能只使用一种教学方法。《计算机基础》课程也是如此, 为了取得更好地教学效果, 可适当与其它教学方法相配合。

结束语

高职教育的根本任务是培养高等技术应用性专门人才, 以适应社会需要为目标。本文提出的“案例教学法”, 注重理论与实践相结合, 对学生实践能力的培养非常有效。目前我校的的《计算机基础》课已经采用了这种教学方法进行教学, 实践证明:这种教学方法对培养学生的计算机实践能力确实着有成效。

意的问题等。化产生大量水化热, 使混凝土的温度很快上升.但由于混凝土表面散热条件较好, 热量可向大气中散发, 因而温度上升较少;而混凝土内部由于散热条件较差, 热量散发少, 因而温度上升较多, 内外形成温度梯度, 变形不同形成内约束。结构混凝土内部产生压应力, 面层产生拉应力, 当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时, 混凝土表面就产生裂缝。 (2) 混凝土浇注后数日, 水泥水化热基本上已释放, 混凝土从最高温度逐渐降温, 降温的结果引起混凝土收缩, 再加上由于混凝土中多余水分蒸发, 碳化等引起的体积收缩变形, 受到地基和结构边界条件的约束, 不能自由变形, 导致产生温度应力, 当该温度应力超过混凝土抗拉强度时, 则从约束面开裂形成温度裂缝。

2.3 裂缝的分类。

大体积混凝土内出现的裂缝, 按其深度一般可分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝三种。贯穿裂缝切断了结构的断面, 可能破坏结构的整体性和稳定性, 其危害性较严重。而深层裂缝部分地切断了结构断面, 也有一定危害性。表面裂缝一般危害性较小, 但也影响外观质量。

出现裂缝并不是绝对地影响结构安全, 它有一个最大允许值。处于一类环境 (室内正常环境) 的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm;处于二类环境 (露天或室内高湿度环境) 的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。对于地下或半地下结构, 混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝宽度的热源是水泥水化热, 选用中低热的水泥品种, 可减少水化热, 使混凝土减少升温.为此, 大体积混凝土结构多用32.5级和42.5级矿渣硅酸盐水泥。如42.5级矿渣硅酸盐水泥的3d水化热为180KJ/kg, 而同等级的普通硅酸盐水泥则为250KJ/kg, 相比之下水化热量减少了28%。

3.1.2 人工温控措施。

可预埋冷却水管, 通入循环水将混凝土内部热量带出, 进行人工导热。在大坝的施工中, 还采用风冷管来控制温度。

3.1.3 利用混凝土的后期强度。

试验证明, 每立方米的混凝土水泥用量每减少10kg, 水泥水化热将使混凝土的温度相应的降低1℃。因此, 为控制混凝土温升, 降低温度应力, 减少产生温度裂缝的可能性, 可根据结构实际承受荷载情况, 采用45d, 60d, 90d代替28d作为混凝土设计强度, 这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少40~70kg左右, 混凝土的水化热温升相应减少4~7℃。

利用混凝土后期强度, 要专门进行混凝土配合比设计, 并通过试验证明28d之后混凝土强度能继续增长。

3.1.4 掺加减水剂木质素磺酸钙。

木质素磺酸钙属于阴离子表面活性剂, 对水泥颗粒有明显的分散效应, 并能使水的表面引力降低而引起加气作用。因此, 在混凝土中掺入水泥重量0.25%木质素磺酸钙, 不仅能使混凝土和易性有明显的改善, 同时又减少了10%左右的拌合水, 节约10%的裂缝开展。

3.3 减少混凝土收缩, 提高混凝土的极限拉伸值。

通过改善混凝土的配合比和施工工艺, 可以在一定程度上减少混凝土的收缩和提高其极限拉伸值, 这对防止产生温度裂缝起到一定的作用。

对浇筑后的混凝土进行二次振捣, 能排除混凝土因泌水在粗骨料, 水平钢筋下部生成的水分和空隙, 提高混凝土与钢筋的握裹力, 防止因混凝土沉落而出现的裂缝, 减小内部裂缝, 增加混凝土密实度, 使混凝土的抗压强度提高10%~20%左右, 从而提高抗裂性。混凝土二次振捣的恰当时间是指混凝土经振捣后尚能恢复到塑性状态的时间, 一般称为振动界限。振动界限需要根据实际工程通过试验确定。

3.4 改善边界约束和构造设计。

3.4.1 避免应力集中。

在孔洞周围, 转角处等由于温度变化和混凝土收缩, 会产生应力集中而导致裂缝。为此, 可在孔洞四周增配斜向钢筋或者钢筋网片;在变断面处避免断面突变, 可做局部处理使断面逐渐过渡, 同时增配抗裂钢筋, 这些都可以起到防止裂缝的发生。

3.4.2 合理的分段施工。

大体积混凝土温度裂缝控制措施 篇2

1、概述

此次拟浇筑砼系华荣xx城D区基础筏板。D区基础砼等级为为C35P8，板的一般厚度为2.0m，集水井处最厚区域为4.35m；本区域一次浇筑砼方量约为2980m3；板内配筋情况是：板上下部均为φ28@150双向双层网筋，第二层配有φ18@150双向网筋一层，板中间配置构造抗裂钢筋网片φ16@200，D区柱下配置φ22@150。由此可见，该筏板确具有体形大、结构厚、砼方量多，钢筋密而工程条件较复杂和施工技术要求高等特点。

大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构。与普通钢筋砼相比，具有结构厚，体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。

大体积混凝土在硬化期间，一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热，使结构件具有“热涨”的特性；另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性，两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构，导致结构出现裂缝。因而在混凝土硬化过程中，必须采用相应的技术措施，以控制混凝土硬化时的温度，保持混凝土内部与外部的合理温差，使温度应力可控，避免混凝土出

现结构性裂缝。

2、大体积混凝土裂缝产生的原因

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）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，用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。选用的水泥品种不同，其干缩、收缩的量也不同。

（2）温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构要求一次性整体浇筑。浇筑后，水泥因水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝土龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝。（3）材料裂缝。材料裂缝表现为龟裂，主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。

3、大体积混凝土裂缝控制的理论计算

华荣.上海城D区，混凝土及其原材料各种原始数据及参数为：一是C35P8混凝土采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，其配合比为：水：水泥：砂：石子：粉煤灰：矿粉（单位Kg）=172：285：716：1070：60：100（每立方米混凝土质量比），砂、石含水率分别为3%、0%，混凝土容重

为2390Kg/m3。

二是各种材料的温度及环境气温：水30℃，砂、石子35℃，水泥40℃，粉煤灰35℃，矿粉35℃，环境气温32℃。3.1混凝土温度计算

（1）混凝土拌和温度计算：公式TO=∑Timici/∑mici可转换为:TO=[0.9

（mcTc+msTs+mgTg+mfTf+mkTk）+4.2Tw(mw-Psms-Pgmg)+C1(PsmsTs+PgmgTg)-C2(Psms+Pgmg)÷[4.2mw+0.9(mc+ms+mg+mf+m

k)] 式中：TO为混凝土拌和温度；mw、mc、ms、mg、mf、mk—水、水泥、砂、石子、粉煤灰、矿粉单位用量（Kg）；Tw、Tc、Ts、Tg、Tf、Tk—水、水泥、砂、石子、煤灰、矿粉的温度（℃）；Ps、Pg—砂、石含水率（%）；C1、C2—水的比热容（KJ/Kg.K）及溶解热（KJ/Kg）。

当骨料温度>0℃时，C1=4.2，C2=0；反之C1=2.1，C2=335.本实例中的混凝土拌和温度为：TO=[0.9(285*40+716*35+1070*35+60*35+100*35)+4.2*30(172-716*3%)+4.2*3%*716*35]÷4.2*

172+0.9(285+716+1070+60+100)]=34.3℃.（2）混凝土浇筑温度计算：按公式TJ=TO-(α.Tn+0.032n)*(TO-YQ)式中：TJ—混凝土浇筑温度（℃）；TO—混凝土拌和温度（℃）；TQ—混凝土运送、浇筑时环境气温（℃）；Tn—混凝土自开始运输至浇筑完成时间（h）；n—混凝土运转次数。

α--温度损失系数（/h）本例中，若Tn取1/3，n取1，α取0.25，则：

TJ=34.3-（0.25×1/3+0.032×1）×（34.3-32）=34.0℃

3.2混凝土的绝热温升计算

Th=WO.QO/(C.ρ)

式中：WO—每立方米混凝土中的水泥用量（Kg/m3）;QO—每公斤水泥的累积最终热量（KJ/Kg）；C—混凝土的比热容取0.97（KJ/Kg.k）；ρ—混凝土的质量密度（Kg/m3）

Th=（285*375）/（0.97*2390）=55.8℃

3.3混凝土的内部实际温度

Tm=TJ+ξ•Th

式中：TJ—混凝土浇筑温度； Th—混凝土最终绝热温升；ξ—温将系数查建筑施工手册，若混凝土浇筑厚度4.0m，则：ξ3取0.74，ξ15取0.55，ξ21取0.37.Tm(3)=34.0+0.74*55.8=75.3℃;

Tm(15)=34.0+0.55*55.8=64.7℃;

Tm(21)=34.0+0.37*55.8=54.6℃.3.4混凝土表面温度计算

Tb(T)=Tq+4h,(H-h,)△T(T)/H2式中：Tb(T)—龄期T时混凝土表面温度（℃）；Tq--龄期T时的大气温度（℃）；H—混凝土结构的计算厚度（m）。

按公式H=2h+ h,计算，h—混凝土结构的实际厚度（m）;h,--混凝土结构的虚厚度（m）;h ,=K•λ/Βk=--计算折减系统取0.666，λ—混凝土的导热系数取2.33W/m•K

β—模板及保温层传热系数（W/m2•K）；

β值按公式β=1/（∑δi/λi+1/βg）计算；δi—模板及各种保温材料厚度（m）;λi—模板及各种保温材料的导热系数（W/m•K）；βg—空气层传热系数可取23（W/m2•K）.T(T)--龄期T时，混凝土中心温度与外界气温之差（℃）：

T(T)= Tm(T)-Tq，若保护层厚度取0.04m，混凝土灌注厚度为4m，则：

β=1/（0.003/58+0.04/0.06+1/23）=1.4：1 h,=K•λ/β=0.666×2.33/1.41=1.1;

H=2h+ h,=4.0+2×1.1=6.2(m)

若Tq取32℃，则：

T（3）=75.3-32=43.3℃ T(15)=64.7-32=32.7℃ T(21)=54.6-32=22.6℃

则：Tb(3)=32+4×1.1（6.2-1.1）×43.3/6.22=57.3℃ Tb(15)=32+4×1.1（6.2-1.1）×32.7/6.22=51.1℃ Tb(21)=32+4×1.1（6.2-1.1）×22.6/6.22=45.2℃ 3.5混凝土内部与混凝土表面温差计算

本工程中： T(3)s=75.3-57.3=18℃ △ T(15)s=64.7-51.1=13.6℃ △ T(21)s=54.6-45.2=9.4℃

4、计算结果分析

从以上计算可以看出，混凝土3d龄期时内外温度差达到最大值18℃，符合混凝土内外温差小于25℃的技术要求。但必须看到计算结果是基于养护环境温度为32℃，表面保温措施得当，入模混凝土温度为34℃条件下得出的。实际施工养护中有可能无法满足以上条件要求。2008年8月19日实测C30混凝土拌和后温度未36℃，当时拌和水温度为30℃，环境温度为32℃，若养护环境温度为夜间较低时的情况，假设为23℃，则△T(3)s=22.6℃，加上保温措施有可能达不到要求，有产生温度裂缝的可能，因此有必要采取一丁的措施防止温度裂缝的产生。

5、大体积混凝土施工技术措施

（1）降低混凝土入模温度。包括：浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。可采用温度较低的地下水搅拌混凝土，或在混凝土拌和水中加入冰块，同时对骨料进行遮阳保护、洒水降温等措施，以降低混凝土拌和物的入模温度，掺加相应的缓凝型减水剂。（2）加强施工中的温度控制。包括：在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，以使混凝土缓缓降温，充分发挥其徐变特性，减低温度应力。应坚决避免曝晒，注意温湿，采取长时间的养护，确定合理的拆模时间，以延缓降温速度，延长降温时间，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”；加强测温和温度监测。可采用热敏温度计监测或专人多点监测，以随时掌握与控制混凝土内的温度变化。混凝土内外温差应控制在25℃以内，基面温差和基底面温差均控制在20℃以内，并及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不致过大，以有效控制有害裂缝的出现（养护措施详见大体积砼浇筑方案）。

（3）提高混凝土的抗拉强度。包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量过大，不仅增加混凝土的收缩而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利，因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量，将石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响；改善混凝土施工工艺。加强早期养护，提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量；在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋，以

大体积混凝土裂缝的控制 篇3

关键词大体积混凝土;裂缝控制;水化热

中图分类号TU755文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0120-01

大体积混凝土承受的荷载较大,整体性要求高,往往不允许留施工缝,要求一次浇筑完毕。由于体积大,内部聚集的温度不易散失,易产生裂缝。大体积混凝土施工中常见的问是如何控制混凝土温度变形裂缝,从而提高混凝土的抗渗、抗裂、抗侵蚀性能,以及建筑结构的耐久年限。

1施工要求

1.1混凝土配合比设计要求

大体积混凝土配合比设计的基本要求是在保证混凝土的工作性能和力学性能的基础上大幅降低水化热。所以要求大体积混凝土的配合比设计时应提高掺合料和骨料的含量,以降低每立方米混凝土的水泥用量,并在配合比确定后进行水化热的验算或测定。

1.2材料要求

1)水泥:通过调整水泥的细度模数和水泥中的矿物组成可以降件水泥的水化热。含较多铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)的水泥的水化热较高,所以制备大体积混凝土应选用熟料中C3A和C3S含量较低和凝结时间较长的水泥,如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。2)掺合料:在混凝土中可以掺加如粉煤灰等火山灰质的矿物掺合料以替代部分水泥,掺合料不但可以降低单位混凝土中水泥的用量,减少水化热,而且还可以通过“滚珠效应”提高混凝土的流动性,改善其工作性能;此外火山灰质的矿物掺合料的火山灰反应可以进一步改善混凝土内部的孔隙分布,使总孔隙率降低,提高其密实性,从而提高混凝土的抗掺性和耐久性。3)骨料:选用连续级配、粒径较大的粗骨料,可以减少用水量和水泥用量,并降低孔隙率和过渡区面积,减少裂缝产生。同样,应选用含泥量少、级配良好的中粗砂作为细骨料以降低水化热、收缩变形和裂缝生成。

2大体积混凝土裂缝成因

2.1水化热的影响

水泥水化热是大体积混凝土产生裂缝的主要原因,由于大体积混凝土结构断面较厚,水泥水化热过程中产生的热量聚在结构内部而不易散失,引起混凝土内部剧烈升温。由于混凝土内部与表面的散热条件不同,中心温度高、表面温度低,进而形成温度梯度在其内部产生压应力,而外部产生拉应力,当所受的拉应力大于混凝土极限拉应变时即产生裂缝。

2.2收缩变形的影响

凝土拌合水中20%水分是水泥水化所需的,其余80%的水分是为了保证浇筑中的和易性,收缩变形是混凝土在水泥水化中体积变形的主要形式,而混凝土体积收缩的主要原因是多余水分的蒸发。干燥收缩即产生收缩应力,从而使混凝土产生裂缝。

2.3温度影响

大体积混凝土由于内部水化热聚集而使其内外产生温差。当内部温度超过25~28℃就会引起较大的表面拉应力,当它混凝土抗拉极限强度时,就会在混凝土表面产生温度裂缝。

3裂缝控制

3.1设计措施

1)在建筑设计时处理好构件中“抗”与“放”的关系。“抗” 就是处于约束状态下的结构,当没有足够的变形余地时,而采取的防止裂缝产生的措施;而“放”是在结构有足够变形余地时所采取的措施。2)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能降低混凝土的单位用水量,采用“一掺(掺高效减水剂)一高(高矿物掺合料掺量)三低(低砂率、低坍落度和低水胶比)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。3)避免结构突变产生应力集中,在转角和孔洞处增设构造加强筋,同时增配承受水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋,配筋应尽可能采用小直径和小间距。4)考虑采用60d混凝土强度值作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据,以减少混凝土单方用灰量,积极采用补偿收缩混凝土技术。5)施工前,应验算浇筑块体的温度、温度应力及收缩力,以确定块体的升温峰值、内外温差等控制指标,制订温控施工技术方案。

3.2材料措施

1)根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量选用低热或中热水泥,优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥,避免采用早强水泥。2)选用级配优良的砂石原材料,含泥量应符合规范要求,积极采用矿物掺合料和混凝土外加剂。

3.3施工措施

1)施工人员应针对施工现场的砂石原材料的质量和含水情况及时调整混凝土施工配合比,根据现场的浇捣工艺、操作水平以及构件截面等情况,合理选用混凝土浇筑方法,遵循“同时浇捣、分层推进、一次到位、循序渐进”的施工工艺。2)根据结构特点,大体积混凝土的浇筑方法可分为:全面分层、分段分层和斜面分层,其摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及其和易性确定,层间的时间间隔应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝之前,将其次层混凝土浇筑完毕。3)混凝土浇筑完毕后,应及时进行保温保湿养护,其持续时间,应根据温度应力加以控制和确定,但不得少于15d,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行。

3.4温控措施

混凝土内部温度主要与混凝土组成材料的拌制温度、出机温度、运输温度、浇筑温度、水泥品种等有关。组成材料的拌制温度受拌合水、水泥、骨料和外加剂的影响。所以考虑以下温控措施:

1)降低混凝土浇筑的入模温度。在炎热季节时,混凝土搅拌站宜对砂石骨料采取遮阳降温措施,可加冰水搅拌混凝土,改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”基础上采用“二次风冷”新工艺,泵送时,可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。2)控制混凝土的浇筑温度。夏季应尽量安排在l天中温度最低时施工,冬季避免夜间施工,防止混凝土受冻。3)通过埋置冷却水管实现循环冷却水,在混凝土升温时,经热交换降低混凝土结构中不同界面、不同深度的温度,以达到减小内外温差的目的。4)混凝土浇筑成型后,应加强保温保湿措施。夏季应坚决避免曝晒,注意保湿;冬季应采取相关措施保温,可用塑料薄膜或草袋等保温材料覆盖混凝土和模板,必要时搭设挡风保温棚。5)混凝土拆模后,表面温度与环境温度之差要求≤15℃。若大于l5℃,则应迅速对混凝土采取有效的保温措施,拆模按立模顺序反向进行,不得损伤混凝土,并减少模板破损。

4结语

大体积混凝土一般用在工业建筑中的设备基础、桥梁墩台、各类结构的厚大桩基承载台等重要部分,所以对其裂缝有着严格的要求。在整个混凝土施工期间,应做好温控工作,以防止温度裂缝的出现。在整个大型混凝土施工过程中,应从设计阶段进行混凝土裂缝的控制,从材料阶段至施工阶段再到养护阶段,都应有严格的控制裂缝的措施。这样才会发挥大体积混凝土的长期承载效果,提高工程的使用年限。

参考文献

[1]叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工.中国建筑工业出版社,1987

大体积混凝土裂缝控制探究 篇4

1 裂缝的种类

混凝土是由水泥浆、砂子和石子组成的水泥浆体和骨料的两相复合型脆性材料。混凝土的裂缝在一定范围内是允许的, 要想控制混凝土构筑物不开裂是很难的, 只能把裂缝宽度控制在一个合理的范围内。因此, 混凝土有裂缝是绝对的, 无裂缝是相对的。存在着两种裂缝:肉眼看不见的微观裂缝和肉眼看得见的宏观裂缝。微型裂缝主要有以下三种:粘着裂缝, 水泥石裂缝, 骨料裂缝。混凝土的宏观裂缝是肉眼可见的, 根据它们在结构中的分布区域, 一般可分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三类。

2 常见裂缝的成因分析及施工中的常见问题

2.1 温度裂缝

大体积混凝土结构, 浇筑后水泥的水化热很大, 由于混凝土体积大, 聚积在内部的水泥水化热不易散发, 混凝土的内部温度将显著升高, 之后混凝土随温度下降而发生的收缩称为温度收缩, 简称冷缩。对于大体积混凝土, 裂缝的产生主要是由于温度变化引起的。因此, 如何尽量减少温度收缩变形是一个极其重要的问题。造成混凝土温度升高的原因是原材料自身的温度较高, 水泥水化时放出热量以及外界气温的升高等, 其中水泥水化时放出的热量是温度升高的主要原因。为减少冷缩, 应避免使用如石英岩、砂岩等热膨胀系数大的集料。

2.2 塑性收缩

塑性收缩是新拌混凝土由于失水引起的收缩。它的失水是由表面脱水而导致。新拌混凝土颗粒之间的空间完全充满水, 当高风速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度等因素作用时水从参考文献:浆体向表面移动, 从表面脱水, 这时产生毛细管负压力。随着失水增加, 毛细管负压逐渐增大, 产生收缩力, 使浆体收缩, 当收缩力大于基体的抗拉强度时, 就会使表面开裂。影响混凝土塑性收缩的原因除了风速、环境温度、相对湿度等外部因素外, 还有水灰比、细掺料、浆骨比、混凝土的温度和凝结时间等内部因素。

2.3 干燥收缩

混凝土置于未饱和空气中, 因水分散失而引起的体积收缩变形称为干燥收缩。但对大体积混凝土而言, 表面裂缝会发展成为更严重的裂缝, 影响结构的耐久性和承载能力。影响混凝土干燥收缩的因素主要有水泥品种、水泥用量、用水量、骨料品种、外加剂、掺合料、混凝土的施工、养护等。

2.4 施工质量问题

施工的质量问题主要表现在以下几点:1) 混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉, 或过早的拆除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严, 由于施工荷载过大而导致出现裂缝。2) 在施工中, 不规范的浇捣过程对裂缝的产生也有直接影响。振捣时间过短, 或振捣不到位, 混凝土都无法达到密实状态;而如果振捣时间过长, 石子下沉, 上面砂浆偏多, 该处水泥较多, 干缩变形也就较大, 收缩不均匀也容易产生裂缝。3) 模板、垫层过于干燥。模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够, 过于干燥, 则模板吸水过大, 引起混凝土的塑性收缩, 产生裂缝。抹干压光造成的裂缝。

2.5 其他原因

1) 养护不当。过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护, 如干燥过快, 则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素, 一般情况下, 在混凝土初凝时需开始养护。2) 施工管理不严, 赶进度, 偷工减料, 工人素质差, 施工马虎等也是造成结构裂缝的人为因素。3) 野蛮装修, 随意拆除承重墙或凿洞等, 引起裂缝。

3 大体积混凝土温度裂缝控制措施

3.1 选择合适的结构和合理的分缝分块

首先, 基础混凝土宜选用中低强度混凝土, 强度等级宜在C20～C35的范围内选用, 利用后期强度R60。其次, 基础的配筋除应满足基础承载力及构造要求外, 还应结合大体积混凝土的施工方法增配承受因水泥水化热引起的温度应力及控制温度裂缝开展的钢筋, 以构造钢筋控制裂缝。再次, 基础设置于岩石类地基时, 宜在混凝土垫层上设置滑动层, 滑动层构造可采用一毡二油, 夏季施工时也可采用一毡二油。最后, 大体积混凝土工程施工前, 应编制详细的施工组织设计, 应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算, 确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标。

3.2 重视原料的选择

首先, 使用水化热低的水泥。为降低水化温升、减小体积变形, 大体积混凝土一般不宜使用水化热高的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥, 应使用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥, 更不宜使用早强型水泥。其次, 尽量降低水泥用量。精心设计、调整混凝土的骨料粒径和级配, 如尽可能采用大的骨料最大粒径。最大粒径越大, 骨料的空隙率和表面积越小, 混凝土的水泥浆及水泥用量就越小。最后, 应该掺用外加剂。外加剂有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等多种类型。减水剂是最常用、最重要的外加剂, 它具有减水和增塑作用, 在保持混凝土坍落度及强度不变的条件下, 可减少用水量, 节约水泥、降低绝热温升。

3.3 严格混凝土施工阶段质量控制

1) 要重视施工前的准备工作。各种设备、工具要能立即投入使用, 使混凝土温度控制能够满足设计要求。2) 控制出机温度。对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度。为了降低出机温度, 其最有效的办法是降低石子的温度。在气温较高的季节施工时, 为了防止太阳直接照射, 可在砂石堆场上搭设遮阳篷, 必要时也可在使用前冲洗骨料。3) 控制浇灌温度。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料, 泵送和浇灌振捣后的温度, 减小结构的内外温差, 在冬季施工时, 对结构厚度在1.0 m以上的大体积混凝土可继续施工, 但应保证保温浇灌、保温养护, 一般可利用混凝土本身散发的水化热养护, 并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。

3.4 加强对温度的信息化监控

大体积混凝土在施工中的突出任务是控制混凝土温度变形裂缝。为控制上述有害裂缝, 必须根据工程结构特点, 外界气温及施工具体条件正确地制定出混凝土的施工方案。制定正确的施工方案仅仅是第一步, 具体施工中可能会碰到许多无法预先预测的因素。这就需要制定与之相配套的现场监控方案, 在混凝土施工过程中实施混凝土的温度、应变—应力跟踪监测, 并根据监测信息及时调整施工方案, 做到信息化施工, 确保混凝土的施工质量。

3.5 混凝土的养护及施工管理的控制

大体积混凝土分段浇筑完毕后, 应在混凝土初凝之后终凝之前进行二次振捣或进行表面的抹压, 排除上表面的泌水, 用木拍反复抹压密实, 消除最先出现的表面裂缝。施工过程中对施工人员加强管理、指导和教育, 增强施工人员成品保护的意识;有计划、有步骤地进行各个环节的施工。

4 结语

防止大体积混凝土出现裂缝应从以下几个方面着手:选择合适的结构和合理的分缝分块、重视原料的选择、严格混凝土施工阶段质量控制、对温度进行实时监控、最后要注意混凝土的养护及现场施工管理, 严把质量关。做好控制措施, 争取把大体积混凝土出现裂缝造成的损失降到最低, 确保工程质量。

摘要：阐述了目前大体积混凝土裂缝的种类, 分析了常见裂缝的成因及施工中的常见问题, 并提出了大体积混凝土裂缝控制措施, 从而将大体积混凝土出现裂缝造成的损失降到最低, 确保工程质量。

关键词：大体积混凝土,温度裂缝,裂缝控制,施工,质量

参考文献

[1]王东海.水工混凝土建筑物裂缝产生原因与处理方法[J].山西建筑, 2007, 33 (16) :149-150.

[2]霍载武, 郑建伟.钢筋砼梁板的裂缝防止与处理[J].西部探矿工程, 2005 (8) :23.

[3]混凝土研究协会.混凝土裂缝检测控制与修补新技术应用手册[M].北京:中国科技文化出版社, 2005.

浅谈大体积混凝土裂缝控制 篇5

【关键词】大体积砼；温度裂缝；沉缩裂缝；裂缝预测

0.前言

随着经济的迅速发展，基础设施建设中大体积砼越来越多，工程实践证明，大体积砼施工难度比较大，砼产生裂缝的机率较多，稍有差错，将会造成无法估量的损失。为了降低经济损失，我们要减少和控制裂缝的的出现。

从裂缝的形成过程可以看到，砼特别是大体积砼之所以开裂，主要是砼所承受的拉应力和砼本身的抗拉强度之间的矛盾发展的结果。因而为了控制大体积砼裂缝，就必须尽最大可能提高砼本身抗拉强度性能和降低抗应力（特别是温度应力）这两方面综合考虑。抗拉强度主要决定于砼的强度等级及组成材料，要保证抗拉强度关键在于原材料的优选和配合比的优化（砼强度等级设计已经确定），由于砼选用地材，从经济角度来考虑，原材料优化的空间相对较小，所以降低拉应力是控制砼裂缝的有效途径，而降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。

1.温度裂缝

1.1温度裂缝产生的主要原因

一是由于温差较大引起的，砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使砼表面和内部温差较大，砼内部膨胀高于外部，此时砼表面将受到很大的拉应力，而砼的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积砼浇筑在约束地基（例如桩基）上时，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深进，直至贯穿的温度裂缝。

1.2温度裂缝形成的过程

一般（人为）分为三个时期：一是初期裂缝--就是在砼浇筑的升温期，由于水化热使砼浇筑后2-3天温度急剧上升，内热外冷引起“约束力”，超过砼抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝--就是水化热降温期，当水化热温升到达峰值后逐渐下降，水化热散尽时结构物的温度接近环境温度，此间结构物温度引起“外约束力”，超过砼抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝，当砼接近周围环境条件之后保持相对稳定，而当环境条件下剧变时，由于砼为不良导体，形成温度梯度，当温度梯度较大时，砼产生裂缝。

1.3温度控制

温度裂缝的产生一般是不可避免的，重要的是如何把其控制在规范允许的范围之内，要进行有效的控制，就必须进行科学预测，以保证控制的准确性。对温度应力的控制现场一般是进行温控。在浇筑砼时，采用温度传感片和测温仪，从浇筑开始测温（包括入模温度，环境温度），并及时抹压（特别是初凝前）和保温保湿养护。浇筑完后根据温控指标，及时调整保温保湿养护条件。

温度影响系数受多种因素影响，其中温度、湿度、散热界面（土、空气等），初凝时间、风速、温差等影响较大，特别是风速和温差较大时，温度影响系数？大大降低，最高温升将降低，这与我们的实测结果是相吻合的。但为防止降温过快，形成大的温度梯度，夏季选用蓄水养护，秋冬季加盖草袋、海绵如果工地气候风大、干燥特征拆模后及时采取防风，保温措施，并及时回填土，结果证明这些方法对温度影响系数的改变是非常有用的，事实表明控制也是非常成功的。

2.沉缩裂缝

当然砼沉缩裂缝在大体积砼（特别是泵送大流态砼）施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，砼浇筑后，没有及时抹压实（特别是初凝前的二次拌压），且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，砼早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂。

在施工中采用缓凝型泵送剂，延缓砼的凝结硬化速度，充分利用外加剂（特别是缓凝剂）的特性，适时增加抹加次数，消除表面裂缝（特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝），特别是初凝前的抹压，这对消除表有效的。

3.保证大体积混凝土质量的措施

3.1选择合适水泥和严格控制水泥用量

优先采用525R普通水泥，425R普通水泥等高标号水泥，以减少水泥用量。选用低热水泥，减少水化热，降低混凝土的温升值。并尽量选用后期强度（90或120天），降低水泥量，并延缓峰值。在满足设计和混凝土可泵性的前提下，将425R水泥用量控制在450kg/m3，525R水泥用量控制在360kg/m3。以降低砼最高温升，降低砼所受的拉应力。

3.2严格控制骨料级配和合泥量

选用10.40mm连续级配碎石（其中10.30mm级配含量65%左右），细度模数2.80-3.00的中砂（通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%，砂率控制在40%-45%）。砂、石含泥量控制在1%以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。

3.3选择适当外加剂

可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5h左右。

3.4选择优化配合比

选用良好级配的骨料，严格控制砂石质量，降低水灰比，并在砼中掺加粉煤灰和外加剂等，以降低水泥用量，减少水化热，以降低砼温升，从而可以降低砼所受的拉应力。

3.5采用切实可行的施工工艺

根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前后布置两道振动器，第一道布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实；由于底层钢筋间距较密，第二道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收水裂缝。

3.6严格控制混凝土入模温度

大体积砼最好选在春秋季施工，以降低入模温度，既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度，再者浇筑砼时最好不要让砼在太阳下直接爆晒。施工过程中应对碎石洒水降温，保证水泥库通风良好，自来水预可先放入地下蓄水池中降温。

3.7加适当预埋件

在砼易裂缝部位埋设应力应变传感片，直接测试拉应力，以便更直接控制砼（调节保温保湿养护条件，保证温度梯度），确保砼不裂缝。在基础面筋上加设铁丝网或小直径钢筋网，以提高砼表面抗裂性（中间温度筋可去掉）。如3.00m厚承台设计时，在承台中间设置了垫20@2肋水平抗缩钢筋网片。采用“水平分层间隙”施工方法，分两层进行浇筑，间隙时间7d以上，分层厚度各1.5m，抗缩钢筋网设置在下层1.5m的上表面。在工期允许的情况下，这种施工方法可降低内部最高温升、减少人力、材料及机械设备的投入。

3.8改进施工技术

施工时加强插筋位置的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体，易产生大的温度梯度，这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前的抹压，以消除初期裂缝，并加强早期养护，提高砼抗拉强度。

3.9加强砼浇筑后的养护

砼浇筑后，应尽快回填土--土是砼最好的养护材料之一。目前这是砼保温保湿养护的最有效方法，对预防裂缝是非常有益的。如采用蓄水法保温养护，在混凝土施工期间可通入冷却循环水，以便加快承台内部热量的散发。如采用内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。

3.10加强技术管理

加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。在变截面施工前，一定要加强预测，并保证预测的科学性。同时在实施过程中，要切实落实施工方案。

3.11加强混凝土的测温工作

为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，在承台内埋没若干个测温点，采用L形布置，每个测温点埋设温管2根01根管底埋置于承台混凝土的中心位置，测量混凝土中心的最高温升，另一根管底距承台上表面100mm，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混凝土表面100mm。用100的红色水银温度计测温，以方便读数。第l-5d每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。从已有施工经验的测温情况看，混凝土内部温升的高峰值一般在3.5d内产生，3d内温度可上升到或接近最大温升，内外温差值在20℃左右，控制在规范规定范围内，未发现异常现象。

3.12其它参考意见

大体积混凝土采用泵送工艺，泵送过程中，常会发生输送管堵塞故障，故提高混凝土的可泵性十分重要。须合理选择泵送压力，泵管直径，输送管线布置应合理。泵管上须遮盖湿麻袋，并经常淋水散热。混凝上中的砂石要有良好的级配，碎石最大粒径与输送管径之比宜名1：3，砂率宜在40%-45%间，水灰比宜在0.5-0.55间，坍落度宜在15-18cm间。

大体积混凝土施工裂缝控制 篇6

关键词：大体积混凝土,养护,施工裂缝,控制

我国改革开放和经济建设的发展迅速, 混凝土的使用量在日渐增加, 由于水泥用量多, 结构截面大, 水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化会产生较大的温度变化和收缩作用, 所以容易产生裂缝, 影响工程的质量。所以, 在大体积混凝土进行施工的过程之中, 必须控制大体积混凝土施工的技术, 保证工程施工质量。

一、大体积混凝土施工中裂缝成因

(1) 温度裂缝。由于温差较大引起的, 可以分为以下三种:①混凝土浇注初期会产生大量水化热, 而混凝土是热的不良导体, 水化热积聚在混凝土内不容易发散, 使混凝土内部温度上升, 而混凝土表面温度为室外环境温度, 就形成了内外温差, 在混凝土凝结初期的拉应力超过混凝土抗压强度时, 将导致混凝土裂缝。②在拆模前后, 表面温度很快降低, 其浇筑温度随外界气温而变化, 外界温度下降, 尤其是骤降, 将大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度, 产生大量的水化热, 会增加内外层混凝土温差, 也会导致裂缝的产生。③水化热作用使内部混凝土体积膨胀, 而外部混凝土却随着气温的降低而收缩, 二者相互制约, 使混凝土在外部产生拉应力, 当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时, 混凝土会产生裂缝。 (2) 混凝土干缩使混凝土产生裂缝。混凝土拌和水中, 仅有约20%水分是水泥水化所必需的, 其余的大约80%会被蒸发, 随着混凝土的干燥混凝土就会出现收缩, 表面混凝土收缩较快, 而中心的收缩较慢, 表面的干缩受到中心的约束, 使在表面产生拉应力, 出现裂缝。 (3) 材料原因使混凝土产生裂缝。塑性收缩裂缝发生在混凝土硬化之前、处于塑性状态时。它的产生主要是由于上部混凝土的均匀沉降受到了限制: ①某些工程采用商品混凝土, 抗压强度可以保证, 但其水泥浆用量大, 必然砂率也大, 而石子用量少, 易造成浇筑后的混凝土分层离析, 使结构内部强度分布不均匀, 导致裂缝数量增多。②混凝土浇注后, 在硬化过程中由于水分消失, 耗着因混凝土长时间暴露在干燥空气中养护不好, 同时, 砂石级配差, 配合比不良, 用水泥或水量太多等, 都会增加混凝土的干缩率, 导致混凝土产生干湿收缩引起裂缝。③大体积混凝土结构断面较厚, 表面系数相对较小, 致使其内部温度不容易散发, 使结构内外温差过大, 产生较大的温度应力将结构拉裂。 (4) 施工原因及设计原因导致的裂缝。混凝土经过运输到达现场, 由于坍落度不同, 石子粒径与品种不同, 振捣的密实度不同以及长距离运输的影响, 混凝土过早振捣和振捣过量, 混凝土养护不到位、拆模过早, 雨天浇筑, 在浇捣时擅自加水等因素, 都会影响到混凝土的匀质性。此外使得坍落度改变, 使商品混凝土配合比发生变化, 造成混凝土的弹性模量不均匀, 从而使得混凝土在收缩变形过程中导致应力集中, 引起裂缝。此外在结构设计中, 设计结构长度大而未设变形缝, 抗裂构造措施没有做好, 结构转角多, 在转角处容易应力集中, 都极易产生裂缝。

二、防止大体积裂缝产生的措施

(1) 设计措施。①精心设计混凝土配合比:精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性能的情况下, 尽可能地降低混凝土的单位用水量, 采用低砂率、低坍落度、低水胶比、掺高效减水剂和高性能引气剂、高粉煤灰掺量的设计准则。②其他设计措施:设计温度筋, 增配构造筋, 提高抗裂性能, 混凝土表层布设抗裂钢筋网片, 加强混凝土整体性, 提高抗裂性能, 防止混凝土收缩时产生干裂。结构设计长度不宜过长。超过规范要求的变形缝的最大间距, 应在结构的中部设置后浇带。 (2) 控制水泥材料。根据大体积混凝土的特点, 在水泥材料选用上要尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥, 又要注意水泥的收缩作用, 低收缩的水泥。尽量采用使用大粒径骨料并控制骨料中的含泥量。可采用大坝水泥、中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等品种, 而不要采用早强型水泥。 (3) 采用合理的施工工艺。领会设计意图, 制定详细的施工方案, 遵守施工操作程序。加强混凝土施工现场管理, 避免人为因素造成混凝土施工质量下降。要根据混凝土配合比要求检查进入现场的混凝土的质量, 严格控制凝土离析状况、和易性、用料规格, 注意砂率、水灰比、骨料级配以及外加剂的掺量的控制, 且应按照施工组织设计要求定量、定时抽查混凝土坍落度。根据泵送大体积混凝土的特点, 在大体积混凝土浇筑过程中, 应当注意施工技术控制, 混凝土浇注、拆模。大体积混凝土应合理分层进行浇筑, 使混凝土高度均匀上升, 分层、分块浇筑减缓温升, 减小温度变形。必须注意施工缝间的搭接处理, 特别是冬季的冻胀作用的影响应当得到足够重视。 (4) 加强大体积混凝土的养护。必须切实做好大体积混凝土的养护, 这是一项关键工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度条件, 此外还应加强温度监测工作, 从混凝土浇筑前就应对混凝土各组分进行控制, 及时发现问题, 并为解决问题提供可靠的依据。

三、结束语

大体积混凝土裂缝的防治的技术问题在目前工程建设中普遍存在, 裂缝一旦形成, 尤其是贯穿裂缝, 对结构危害非常严重。因此需要掌握住它的基本知识并精心设计、施工, 从设计、施工、机理, 材料和管理等多方面进行控制, 以保证结构可靠安全。

参考文献

[1]牛林新, 魏献忠.基于模糊综合评判的桥梁混凝土结构耐久性研究口.黑龙江科技信息, 2007, (12)

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[4]王铁梦.谈大体积混凝土施工技术[J].混凝土, 2006, (3)

[5]大连:大连理工大学出版社, 2005.f12段峥:现浇大体积

大体积混凝土的裂缝控制 篇7

1 工程概况

台玻成都玻璃有限公司900 t/d浮法玻璃生产线熔窑工程:基础长(最长边)98 m,宽43.6 m,砼板厚2 m(最深处2.7 m),基础坑深14.7 m,混凝土设计采用C30(P8)防水混凝土。该工程设计无后浇带且不留施工缝,需一次性连续浇筑混凝土8 000 m3。为了保证此工程混凝土质量,公司项目部组织了有关工程技术人员分析了大体积混凝土裂缝的机理,重点从材料、外加剂使用、配合比设计、混凝土的搅拌、运输、浇筑、温控、养护方法等方面进行了讨论,有针对性的采取了技术保证、防范预控等措施,保证了基础混凝土产品质量符合规范和设计要求。

2大体积混凝土产生裂缝的机理和对应思考

2.1 大体积混凝土产生裂缝的机理

从混凝土的微观裂缝和宏观裂缝两种分类情况看,其第一原始因素是:混凝土是由非均质材料构成,依靠水泥的胶凝作用而形成的结合体,必然有其抗拉强度低、易开裂、抗变形能力差的特点,因此出现裂缝是不可避免的。混凝土裂缝也称为表面裂缝,表面裂缝又有表面深裂缝和表面浅裂缝之分;表面深裂缝是因混凝土内外温差大于标准控制值而导致的,这种裂缝比较有规则,缝较长而且深。表面浅裂缝(又称龟裂)是混凝土在硬化过程中,因混凝土表面失水过快而使混凝土内外收缩不一致产生的。这种裂缝无规则、缝比较短而浅。另一种因素则是由混凝土温度应力、约束条件、外界气温、混凝土自身收缩等综合因素产生的裂缝称之贯穿裂缝,有较大的危害性,也是施工过程很难掌握和控制的,因此针对上述易产生裂缝的因素分析,采取相应的控制措施。

2.2 对应思考

1)在采用集中搅拌、罐车运输、泵送工艺的熔窑基础钢筋混凝土结构,由于其截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热比较大。而大体积混凝土比较厚,且混凝土导热系数比较小,因此混凝土内部的水化热不易向外散发,导致混凝土内部温度很高,而混凝土外部的水化热容易向外散发,这样使混凝土内外形成温差而产生温度应力。混凝土内部产生压应力(混凝土抗压强度远大于压应力),混凝土表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土极限抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。这种由温度应力导致的混凝土产生裂缝的重要因素显然是水泥的水化热。一般情况下,水泥在水化过程中产生的大量的热量在浇筑完的3 d之内会释放总量的1/2,而混凝土内部最高温度集中在3~5 d,其温度可达60~70 ℃,因此选用水化热低的水泥。降低混凝土在入仓前的自身温度,在满足结构质量的前提下控制水泥用量、隔离混凝土和外界接触、充分保持隔离层下混凝土的湿润和温度,是防止混凝土因水化过程产生的温度应力导致出现裂缝的有力措施。

2)混凝土产生裂缝的另一种主要原因是约束条件,当混凝土温度上升时(即早期升温时)产生的膨胀变形受到基坑四周砖胎膜和底部垫层混凝土(δ=300 mm)的约束,形成压应力。由于混凝土的弹性模量小,因此压应力也较小。关键是当温度下降时,混凝土产生收缩变形受到基坑四周砖胎膜和底部垫层混凝土的约束,形成拉应力,当产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度,混凝土就会出现垂直裂缝。因此保证混凝土在硬化过程中其温度平稳下降,就保证了混凝土收缩产生的拉应力不会超过混凝土的抗拉强度。

3)大体积混凝土在施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土的出现裂缝的有着重大影响,混凝土的内部温度是由几种叠加温度构成,其内部温度不易向外散发,因此外界温度对其影响不大,关键是混凝土表层热量容易向外散发,也同样会很快接受外界温度下降的现实,出现其表面温度也很快下降,因此在混凝土配制中加入缓凝作用的外加剂,在保证连续浇筑时加快混凝土的入仓速度,在养护时采取措施控制混凝土内外温差也就控制了有害裂缝的出现。

4)混凝土的收缩变形:混凝土拌合用水80%要蒸发,只有20%的水分是水泥水化所必需的,在混凝土硬化过程中其体积会发生变化,这是因为混凝土内部多余的水分被蒸发,造成混凝土收缩。混凝土表面温度低(相对混凝土内部温度),水分不充足(表面水分容易散失),因而水泥水化较慢,混凝土的收缩速度也慢。而混凝土内部温度高(相对混凝土外部温度),水分充足(内部水分不容易散失),因而水泥水化较快,混凝土的收缩速度也快。混凝土内外因收缩不一致而使混凝土表面产生裂缝。另外混凝土匀质性也会影响混凝土裂缝:混凝土拌和及浇筑时,由于坍落度、外加剂、石子粒径与品种,以及振捣的密实度不同,都会影响混凝土的匀质性,造成弹性模量不均匀,在收缩变形过程中导致应力集中引起裂缝。防止收缩变形裂缝的最好办法:(1)保证连续浇筑,同时多次修整抹面。(2)及时进行充分的保温、保湿养护。(3)严格控制水灰比,减少用水量是控制其体积变形减小收缩应力出现的重要因素。(4)混凝土材料要一致,搅拌要均匀,统一集中振捣。

3 混凝土裂缝控制的技术措施及成果

3.1 大体积混凝土材质及配合比要求

1)砂选择Ⅱ区中砂,石子选5~30 mm(泵送混凝土)连续级配(石子粒径在符合规范条件下,体积相同时,粒径越大,表面积越小,水和水泥用量越小)。砂石的合理级配有利于增强混凝土和易性,降低水和水泥用量,使混凝土的水化热和混凝土凝结收缩时泌水及干缩减小。

2)砂石的含泥量:石子含泥量小于1%,泥块含量小于0.5%,砂含泥量小于3%。砂石含泥量超标会直接影响骨料与水泥的粘结,影响施工所需的和易性,又影响混凝土的水化热和干缩。

3)水泥选用水化热低,初凝时间较长的矿渣硅酸盐水泥。

4)混凝土拌和用水采用洁净的地下水,地下水温度较低,有利于降低混凝土的浇筑温度。

5)在满足工程设计要求的前提下,尽量减少单位体积的水泥用量,以降低水化热,以减少混凝土的应力裂缝。

6)为改善混凝土的和易性和操作条件,便于捣固,在混凝土中掺减水剂。减水剂是一种表面活化剂,对水泥颗粒起分散作用,能把水泥凝聚体中所包含的水释放出来,使水泥达到充分的水化,因而可减少混凝土拌合水量,降低水灰比,可有效增大混凝土的坍落度,提高和易性,有利于混凝土强度的增长及物理性能的改善,减少混凝土的收缩。

7)混凝土中加入膨胀剂(如UEA),它能通过化学反应使混凝土产生膨胀,可以抵消一部分混凝土在硬化过程中的收缩,且使混凝土内部更加密实,可以防止混凝土的收缩裂缝。

8)因部分混凝土采用泵送,因此混凝土中须加入泵送剂。

3.2 搅拌、运输措施

1)混凝土搅拌必须充分,不能有生料出仓。

2)若浇筑混凝土时气温较高时,可以用地下水冲洗砂石(并随时测定砂石的含水量)降低砂石温度,且能减小砂石的含泥量。

3)搅拌采用温度较低的地下水,有利于降低混凝土的浇筑温度。

4)罐车运输,防止混凝土离析。混凝土罐车在等待下料的过程中用地下水冲浇混凝土罐体,有利于降低混凝土的浇筑温度。

5)混凝土运输应尽量缩短时间及转运次数,混凝土一旦出现初凝现象应做废料处理。

6)在混凝土泵管上覆盖湿麻袋,避免泵管受太阳直射,促成输送升温现象。

3.3 浇筑、测温、养护措施

1)为了保证大体积混凝土的浇筑质量,混凝土浇筑时管理人员应24 h轮流值守,浇筑点至少2人,负责指挥振捣和下混凝土,人负责调度混凝土,保证各下灰点混凝土的连续浇筑。操作工人实行三班倒制度,现场人员必需充足,并有专人负责振捣流淌的混凝土。

2)浇筑方向:若基坑宽度较宽,应考虑由两边向中间推进浇筑,根据混凝土厚度及基坑宽度确定分层浇筑厚度和分段浇筑的宽度。

3)下灰方式:大体积混凝土应考虑泵送和溜槽相结合。溜槽下灰速度快(有保证溜槽下灰不产生离析的保证措施),保证混凝土浇筑的连续性。泵送混凝土主要用于一些溜槽不易到达的地方以及覆盖面层混凝土(下灰量容易控制)。

4)混凝土采用机械振捣。机械振捣能产生振幅较大,频率较高的振动,使骨料间的摩擦力、粘附力降低,水泥砂浆的流动性增加,由于振动而分散开的粗骨料在沉降过程中,被水泥砂浆充分包裹,形成具有一定数量和质量的砂浆包裹层,同时挤出混凝土拌合物中的气泡,以增强密实性和抗渗性。

5)机械振捣应按现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》的有关规定依次振捣密实,防止漏振、欠振。

6)混凝土浇筑时,成堆混凝土的摊平方法是:

(1)振动棒从混凝土堆的下部逐渐插向上部,避免在顶部振动摊平形成砂浆窝,影响质量。

(2)插入混凝中的速度要小于混凝土的流动速度,避免变成捣固,否则混凝土因振动时间过长而发生分离。

(3)为保证混凝土不漏振,底板大体积混凝土浇筑时派两人专门捣固流淌的混凝土。

(4)浇筑混凝土时,应随浇随平仓,不得堆积,在倾斜面上浇混凝土时,应从低处开始,且浇筑面应保持水平。

7) 混凝土浇筑时,振捣工作非常重要,振动棒的振动顺序,依浇筑顺序而定,宜垂直于浇筑的前进方向往返进行。

8) 插点要均匀布置,逐渐移动,顺序进行,不得遗漏,振动棒的移置距离不得超过其振动半径的1.5倍,间距50 cm左右。

9) 一般将振动棒插入和抽出2~3次即可,垂直插棒,快插慢拔,逐点移动,每次插入抽拔时间为8~15 s,以表面泛浆,不出现气泡,无明显下沉现象为宜。

10) 振动要尽量避免过分振捣,插入深度不超过振动棒长度的1.25倍,不得过深或太浅。

11)混凝土浇筑过程中为防止混凝土流淌太远(泵送混凝土坍落度大),在适当的地方横向加设钢丝网(根据混凝土浇筑速度决定钢丝网的位置)。

12)混凝土在初凝前进行多次抹压,有利于防止混凝土表面收缩裂缝。

13)混凝土抹压完后应及时覆盖薄膜和麻袋保温保湿养护是防止混凝土裂缝的又一有力措施。

14)防雨措施:因大体积混凝土浇筑时间比较长,浇筑过程容易遇到下雨天气,应在浇筑点上准备足够的塑料布(防雨水冲刷正在浇筑的混凝土),已浇筑的混凝土表面再满铺一层塑料布(防雨水侵入混凝土,降低混凝土表面的温度)。

15)测温孔布置:因大体积混凝土在中下部温度最高,基坑周边易受上边和侧边影响,所以测温孔在基坑周边2 m处、大体积混凝土中间、积水坑处、预留孔洞处等典型截面设置测温孔,每组测温孔设置2个测温点,深度分别为3/5 h,1/4 h(混凝土深度不一致)。

16)测温计算:(以台玻成都玻璃有限公司900 t/d浮法玻璃生产线熔窑工程为例进行大体积混凝土温度计算)

(1)混凝土的绝热温度计算

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式中,Tt为在t龄期时混凝土绝热温升(℃);m为系数取0.3(经验系数);τ为混凝土的龄期(d);e为常数为2.718;Q为每公斤水化热(矿渣水泥380 kJ/kg);Mc为每m3混凝土中的水泥用量(380 kg/m3以配合比为准);c为混凝土的比热取0.97 kJ/(kg·K);p为混凝土的密实,取2 400 kg/m3

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因3 d时混凝土内部温度达到最高,故τ取3计算。

(2)混凝土内部的的最高温度(℃),计算出3 d的混凝土内部实际最高温度。

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式中,Tmax为混凝内部最高温度(℃);Tj为混凝土的浇筑温度(℃)28 ℃;Tt为t龄期时混凝土绝热温度(℃);ξ为不同的浇筑块厚度,不同龄期时的降温系数。取1.0(不考虑混凝土散热)。

(3)混凝土表面温度计算

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式中,Tb(τ)为龄期τ时,混凝土的表面温度(℃);Tq为龄期τ时,大气的平均温度28 ℃。

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H为凝土的计算厚度(m);h为混凝土的实际厚度2.0 m;h′为混凝土的虚厚度(m)。

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λ为混凝土的导热系数,取2.33 W/(m·K);K为计算折减系数,可取0.666;β为模板及保温层的传热系数(W/(m2·K) )

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δ1为各种保温材料的厚度(m);λ1为各种保温材料的导热系数(W/(m·K)),计算时不考虑草垫和薄膜保温作用。βq为空气层传热系数,可取23 W/(m·K);ΔT(τ)为龄期τ时,混凝土内最高温度与外界气温之差(℃)。

则

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3 d时混凝土的表面温度:Tb(3)=37.5 ℃

17)测温结果:浇筑混凝土后前7 d每2 h测温一次,以后每4 h测温一次。混凝土内外温度在3~5 d最高,以后逐渐下降。经计算(以台玻成都玻璃有限公司900 t/d浮法玻璃生产线熔窑工程为例进行大体积混凝土温度计算),混凝土内部温度最高为64.8 ℃,混凝土表面温度为37.5 ℃,混凝土内外温差为27.3 ℃>25 ℃。因此必须选用保温保湿效果较好的材料(薄膜和麻袋)进行保温保湿养护。实际测得混凝土内部最高温度为62.5 ℃(18号孔),因为在计算过程中没有考虑混凝土的散热。实际测得混凝土表面温度为41 ℃(混凝土内部温度最高时),因为在计算时没有考虑薄膜和麻袋的保温作用。实际混凝土的内外温差最大值为21.5 ℃<25 ℃,符合设计及规范要求。18#孔在混凝土内部温度最高时混凝土内外温差最大,且能代表大面混凝土的温度(以台玻成都玻璃有限公司900 t/d浮法玻璃生产线熔窑工程18#孔为例, 测温数据如表1所示,测温布置图如图1所示)。

18)大体积混凝土一般采用薄膜和草垫对混凝土进行保温保湿养护,效果较好,局部因混凝土抹压后薄膜覆盖不及时导致混凝土表面失水过快,我们采取了在混凝土表面浇热水后迅速覆盖薄膜和草垫的措施。

19)薄膜和草垫必须前后左右搭接(约100 mm)覆盖严密(特别是薄膜),该混凝土局部薄膜没盖严密,导致薄膜接缝处混凝土失水过块而出现龟裂。

20)在浇筑好的混凝土表面薄膜下面每5 m加设一根两面钻孔的PVC管,以便在混凝土表面加养护水养护水必须是热水(只在夏季施工采用)。

21)时刻观测混凝土表面的湿润程度(薄膜的内表面必须有水珠),若混凝土表面干燥,必须在浇热水养护后及时盖上薄膜和草垫,混凝土养护时间不得少于14 d。

4 结 语

大体积混凝土要从各环节来控制混凝土质量,但最重要应该从材质和保温保湿养护着手,这2个环节一旦出现问题,大体积混凝土裂缝将不会避免,但其它环节也不可忽视。

大体积混凝土施工裂缝控制 篇8

大体积混凝土结构的施工特点:一是浇筑时不能间断, 通常情况下不准许留有施工缝, 整体效果要好;二是存在温差应力, 由于整体上体量偏大, 进行浇筑后会产生比较大的水化热量, 这些水化热量聚集在内部, 难以散发出来, 进而形成较大的内外温差, 形成温差应力。建筑中, 超高层以及高层的建筑都需要应用大体积混凝土, 所以, 在进行基础工程时, 基本上都是浇筑大型的混凝土工程。例如, 在建筑高层建筑时, 其筏式基础、箱形基础以及厚重的承台都是大体积混凝土工程。这些大型的混凝土工程在结构上具有体形大、结构厚、钢筋密, 技术要求高、施工条件相对比较复杂的特点, 除了要达到刚度、强度、耐久性和整体性的要求外, 还要注意控制和防止其变形、温度应力、裂缝等问题的出现。

2 混凝土裂缝的危害

(1) 给建筑物的某些功能带来损害, 例如会使贮水的建筑物出现漏水的情况。

(2) 会带来破坏的因子, 所以会减少使用寿命, 例如钢筋被碳化或者锈蚀。

(3) 影响混凝土的相关性能, 例如密实度以及强度等。

(4) 减弱结构刚度。

(5) 损坏表面性能。

(6) 引发安全事故。

3 裂缝的防治控制措施

3.1 精心设计

(1) 对混凝土配比要精心设计。在确保混凝土性能良好的前提下, 在允许的范围内, 尽量的减少在配比中的单位用水量, 参照“三低 (低水胶比、低坍落度、低砂率) 二掺 (掺性能高的引气剂和高效减水剂) 一高 (掺入高粉煤灰) ”的配比准则, 生产出高韧性、高强度、低热、中弹、和具有高极拉值并且能够抗裂的优质混凝土。

(2) 利用增加构造筋的数量来提高混凝土垢抗裂性能, 其中增加的构造筋应是小间隙、小直径的钢筋, 全截面的配筋率应在0.3%~0.5%之间。

(3) 禁止由于结构突变而引起应力集中, 对于容易发生应力集中的地方, 应对其加强防护措施。

(4) 在容易发生裂变的边缘位置加设暗梁, 进而提高易裂位置的配筋率, 增强混凝土在拉伸方面的性能。

(5) 设计时, 应充分考虑浇筑时的气侯特点, 设置合理的后浇缝。如无法得知施工时所处的环境条件, 也可以临时做出合理的设计变更。

3.2 原材料的控制

(1) 水泥:由于大体积混凝土在浇筑时, 内部与外部易产生较大的不利于混凝土性能的温度差, 所以, 在选择水泥时要充分考虑到水热化这一性能指标, 因为普通水泥的这项指标比较高, 不适合浇筑大体积混凝土, 所以, 水化热比较低的高标号水泥是首选。

(2) 粗骨料:采用碎石, 含泥量小于1%, 粒径在10~30mm左右范围。在选择石子时, 采用级配良好、粒径较大的石子进行配制的混凝土, 其和易性会增强, 抗压强度也会提高, 同时还可以降低水泥和水的用量, 从而降低了水泥的水化热, 使混凝土的温升减小。

(3) 细骨料:采用平均大于0.5mm粒径的中砂。选用这种粒径的中、粗砂, 配制混凝土要比选用细砂配制下的混凝土所使用的水量要减少10%, 也降低了水泥用量, 这样水泥的水化热也相应的降低, 同时也使混凝土温升的程度有所降低, 而且还可以降低混凝土的收缩。

(4) 掺合料使用。在拌制混凝土时, 在保证其强度的前提下, 还可以掺入粉煤灰, 这样可以提高其和易性, 降低水泥的水化热, 进化混凝土的安全可靠性和其工作性能, 按照标准要求, 选取矿渣硅酸盐这种水泥掺入粉煤灰所拌制出的体积较大的混凝土时, 其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。但混凝土中掺入粉煤灰后, 早期的抗拉值性能权限均有下降, 对混凝土在其抗裂以及抗渗方面都不利, 所以, 掺入粉煤灰时要注意控制其用量, 不得多于10%, 选择运用外掺法, 也就是正常比例拌制, 不用减少水泥用量, 并按照用料比例的要求算出在单位体积内的混凝土应加入多少粉煤灰量。

(5) 外加剂的使用。在拌制混凝土时, 掺入木钙减水剂, 重量为水泥的0.25%, 这样, 可以大大改善其工作性能, 也可以减少10%用水, 减少10%左右的水泥用量, 因而使水化热大大下降。

3.3 施工过程质量控制

(1) 施工前计划周密, 施工现场与搅拌站要配合密切, 确保能够连续供应混凝土, 从而保证大型混凝土的不间断浇筑。

(2) 施工现场要合理调度, 混凝土泵车更要合理安排, 要完成混凝土浇筑的一次成型, 不留有施工缝。

(3) 对于混凝土浇筑时的工艺, 采用“分区定位、统一坡度、顺序推进、一次注入”的工艺。具体实施时, 根据泵车布料杆探出的长度, 确定浇筑的区域, 一个区域由一台泵车负责浇筑。浇筑时, 首先选定一个部位连续进行浇筑, 以达到设计时要求的高度, 不断注入时, 混凝土会呈现扇形, 并在扇形的基础上向前流动, 之后, 在扇形的坡面上间断的浇筑, 顺序推进, , 这样会使每台泵车中的混凝土都依次的浇筑在前一车浇筑后形成的扇形坡面上, 保证了每车混凝土浇筑的时间间隔不超过设计时规定的时间, 同时, 也可以不再经常移动泵管, 有利于浇筑完的位置进行保温和覆盖。

(4) 混凝土应保持不间断的连续浇筑, 时间的时隔不得超过6h, 如果遇到突发情况, 无法在4h之内连续浇筑时, 需要采取防护措施, 显现梅花形, 这时在混凝土表面上覆盖上一层塑料薄膜, 之后再加上一层草席。

(5) 泵车输送的混凝土, 因为其水泥表面泥浆较厚, 会引起表面的开裂, 直接导致混凝土浇筑后的表面强度降低, 所以, 采取的措施就是, 浇筑后的混凝土二次抹面。浇筑后的混凝土, 在其未凝前用长刮尺按所设计的高度标准将其刮平, 然后用木抹子再将其抹压, 最后在终凝前再抹压一次, 这样有利于使收水裂缝闭合, 以免混凝土因收缩而产生裂缝。

3.4 养护工作

大体积混凝土适合保湿保温的养护方法, 每次浇筑完成后, 除以普通的混凝土标准养护外, 还要及时的采用温控技术来保温养护。

养护工作应由专人负责, 要按照操作规程进行操作, 并及时做好每次测试的记录, 在保温养护过程中, 应当使浇筑的混凝土内外温差、温降速率达到温控措施所要求的指标, 如果测试的数据没有达到这一标准, 要适时的合理的调整此措施。混凝土成形后, 则要根据当时的气侯环境采取与之相宜的控温措施, 在此过程中, 混凝土的里表温差不得大于25℃, 为了能地混凝土中心温度及时准确的了解, 便于在养护中适当的调整措施, 针对大体积混凝土进行了基础测温控制, 在上表面、中心和断面的底面都设置了测温点, 运用边角线和中心轴线的理论布置平面。浇筑后的混凝土从12h开始温度测量, 在有温升的阶段, 温测要每2h一次, 而在温降阶段, 则温测要每5h一次, 7天后则每天温测一次, 累计测温15d。

在拆除保温覆盖层时, 要一层一层按顺序进行, 但如果混凝土外部温度与周围大气温度的温差小于25℃时, 可以一次全部拆除。在对浇筑后的混凝土进行保湿养护时, 要经常检查养护剂或者塑料薄膜是否完好, 进而保持其表面的湿度。阻燃保温被、塑料薄膜、麻袋等可用作保温材料, 在保温过程中覆盖模板和混凝土, 根据温控措施所要求的数据指标和实测情况来确定覆盖的厚度。

4 结束语

混凝土有时会出现体积比较大的裂缝, 遇到这种情况必须要注重预防, 以实际状况为基础采取相关的手段或者措施, 对施工的工艺进行完善, 落实好温度检测这项工作, 在养护上也要加大力度。同时, 组织管理方面要有严谨的态度, 从最大的程度上预防出现大体积裂缝。

参考文献

[1]李爱玲.谈大体积混凝土裂缝的控制[J].陕西建筑, 2010, 6.

大体积混凝土裂缝的控制 篇9

大体积混凝土概念分为两个标准, 即原有国家的标准以及施工规范 (《混凝土结构工程施工规范》简称为施工规范) 标准。国家标准, 即在《大体积混凝土施工规范》所阐述的:大体积混凝土即为结构物实体最小几何尺寸不可小于一米的混凝土结构物, 或已经预料到会因为混凝土中所使用的胶凝材料水化而引起温度变化从而导致裂缝产生的混凝土。即使国家已经对大体积混凝土的概念进行了明确定义, 但因不小于一米的尺量量化指标从具体施工来看并不是很合理, 故在施工规范内对大体积混凝土的阐述将几何体上不小于一米改为体量较大。

施工规范中省去了‘几何体尺寸不小于一米’使得大体积混凝土有更好的实际意义, 然而两者都明确指出大体积混凝土, 是会因为内外温差过大而导致裂缝的混凝土, 而这正是大体积混凝土裂缝出现的原因。

2 大体积混凝土裂缝的产生原因

正如其在大体积混凝土概念中所阐述的, 大体积混凝土裂缝产生的主要原因既为内外温差。而根据混凝土温差产生的时间可大致分为两个阶段, 第一阶段的混凝土浇筑初期升温阶段以及第二阶段的混凝土硬化后期降温阶段。

简单来说, 第一阶段的产生原因是外表温度较低内部温度却保持持续升高所引起的混凝土表面开裂 (常被误认为是因为混凝土表面泌水或养护不好等原因而造成的龟裂) 。第二阶段的产生原因为在核心混凝土进入降温阶段后, 外部温度下降程度较内部温度小, 因此会在混凝土的内部形成拉应力, 而当拉应力过大超过混凝土的坚固度时, 混凝土就出现了裂缝。

当一二阶段的混凝土因内外温差大, 或体结构物体形而产生贯通, 严重危害了结构物的整体性以及其安全性。而当两阶段的拉压区重合时, 一些受拉裂缝可能会产生闭合, 这样一来在检测与鉴定温度裂缝时, 将会很难明确鉴定, 从而进一步加大了安全隐患。

3 控制大体积混凝土裂缝的重要性

如今我国加强各项基础设施建设、发展城市建设、重视农村建设, 与此同时, 人口的递增和对建筑物一味地追求高大, 这使得建筑物规模越做越大, 高度越做越高。因此大体积混凝土的运用也愈来愈广泛。大体积混凝土虽对强度的要求并不太大, 但与此同时, 对其的耐磨性、整体性、抗渗性的要求就相应有所增加。而正是因为大提琴混凝土相应增加的这些特性, 它们大多都用于结构物的基础, 从而履行分布不均匀的沉降和协调上部结构工作的功能。综上所述, 大体积混凝土在目前的建筑方面起着举足轻重的作用。因此, 对其技术方面的要求也越来越严格, 防止其因技术方面或在施工阶段不合理而产生的工程事故。

4 控制大体积混凝土裂缝的方法

正如上述所论述大体积混凝土, 因内外部温度有差所产生温度应力, 使裂缝应运而生。由此可见, 如何更好的控制混凝土的内外温度差, 也就成为了如何更有效控制从而减少温度应力的关键。当设计有要求时, 大体积混凝土的内外温度差应遵循要求来, 当设计无要求时, 大体积混凝土的内外温度差不应超过25℃, 《混凝土结构工程施工及验收规范》对此如是说, 浇注温度也不宜超过28℃。

由此可见, 为了防止裂缝的产生我们应降低内外部温差, 而降低内外部温差又可以通过改善混凝土自身条件或控制外部环境来达到。

4.1 改善混凝土自身条件

所谓改善混凝土自身条件, 即可以通过控制混凝土的绝对发热量或采取有效的措施, 以达到降低混凝土内外温差的目的。控制混凝土的绝对发热量可以通过选择, 合适的原材料, 并, 进行科学的配合完成。降低混凝土内外温度差则可以通过选择合适的施工方法, 采取温度监控措施, 选择性的采用个龄期强度的混凝土。

(1) 选择合适的原材料。混凝土的主要原材料是水泥, 而水泥的水化热也正主要导致大体积混凝土的内部热量的产生。首先我们可以尽力使用低水化热水泥。其次我们可以采用掺加部分混凝土掺合材料来延长混凝土终凝时间的方法。然而矿渣水泥等收缩量较大, 收缩应力也应在考虑范围内。三我们可以尽力减少水泥的用量, 或增大粉煤灰的掺和量, 使混凝土达到设计强度, 又因水泥价格较高, 故采用此方法可以达到降低成本的目的。

(2) 选择合适的骨料。骨量的优先采用原则应该是热膨胀系数小, 含泥量低, 当然我们也要强调骨料的连续级配。因为通过采用连续级配的骨料, 可以提高骨料在混凝土中的体积, 降低水泥用量, 降低水化热。而在大体积混凝土的浇筑过程中, 可按照工程师所设计的购买一些规定粒径的毛石, 或掺加无裂缝的坚固大石块。首先使用石块可以降低水泥的用量从而降低水化热, 其次, 石块也可以吸收热量, 从而使水化热得到进一步的降低。

(3) 添加外加剂并采用科学的适配比。大量实践表示, 正如《混凝土结构工程施工及验收规范》所说, 混凝土内外温差在20到25摄氏度以下时可以确保混凝土不开裂。实际上要达到这一条件非常困难, 所以, 我们就必须选择合适的外加剂, 比如减水剂、膨胀剂以及粉煤灰等等。减水剂是一种在维持混凝土塌落度不变的条件下, 能减少拌合用水量的混凝土外加剂。高效减水剂加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用, 这样能改善其工作性, 减少单位用水量, 降低水化热。膨胀剂是一种化学外加剂, 它可以加在水泥中, 当水泥凝结硬化时, 随水泥体积膨胀, 从而起补偿收缩和张拉钢筋以产生预应力以及填充水泥间隙的作用。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中搜捕下来的细灰, 在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨量减少了用水量, 减少水化热和热能膨胀性。虽然水泥的水化热会随着粉煤灰量的增加而减少, 粉煤灰量的大量运用会降低混凝土的早期强度, 因此在参加粉煤灰的时候, 还是应采用科学的适合配比。

4.2 降低混凝土的内外温差

(1) 分块法浇筑。为了可以充分降低大体积混凝土的内外温差, 从而在大体积混凝土施工过程中。经常采用分块浇筑的方案。分块浇筑分为分层浇筑法 (分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法3种) 和分段跳仓浇筑法。但分层浇筑法因为对时间要求过长。所以只可在时间充沛的条件下使用, 以使得混凝土内部的水化热可以得到充分散发。然而分层浇筑法仍需注意以下两点:一是分层浇筑法的中途间歇的时间不易过长, 以免延长工程时间, 并可能产生在上下层混凝土中的垂直裂缝;二是分层浇筑法的间歇时间也不易过短, 这样做不利于下层混凝土散热的同时, 也会导致上层混凝土的升温。

(2) 降温措施。 (1) 降低入模温度。夏季施工时采用冰水拌和, 砂石料厂遮阳, 输送管道全程覆盖洒冷水等措施以降低入模温度。降低入模温度可以产生负温差, 形成压应力, 从而抵消内部文章引起的拉应力, 防止产生裂缝; (2) 减少水化热升温。即上述的分块浇筑法可以减少水化热升温, 与此同时, 还有埋水管冷却法。 (3) 调节混凝土的内外温度。可采用外蓄内热的综合养护, 减少混凝土浇筑时的暴露时间等方法。 (4) 降低浇筑温度。通过降低浇注温度, 达到降低温差, 减少温度应力的目的。主要方法有预冷骨料和加冰搅拌的方法。

5 结语

在经济社会大力发展的今天, 建筑安全方面也得到了很高的重视。而大体积混凝土作为建筑的最基本点, 我们需要给予其更多的重视, 其中最主要的就是重视对大体积混凝土裂缝的控制。这从施工规范没有将其作为单独一节进行叙述, 而将如何对大体积混凝土进行控制作为单独的一节进行编写可窥见。但就目前情况而言, 如何控制大体积混凝土的裂缝很多还只是理念, 需要加入实践进行完善, 希望今后有更多的方法可以出现, 使施工可操作性进行明显提高。

摘要：首先明确何为大体积混凝土概念, 其次分析裂缝产生原因, 并在其裂缝产生的机理上, 从内外因两个等角度讨论了大体积混凝土裂缝控制的方法, 通过结合先进的设计理念, 从而减少大体积混凝土裂缝的形成, 增加建筑的安全性与牢固性。

关键词：大体积混凝土,控制裂缝,内外温差

参考文献

[1]胡硕.大体积混凝土温度裂缝控制.西安建筑科技大学硕士论文.2004.

[2]杨俊华.大体积混凝土裂缝控制技术初探.淮海工学院学报, 2002.

[3]冯志龙.大体积混凝土温度裂缝的控制措施.散装水泥, 2007.

大体积混凝土裂缝控制技术要点研究 篇10

摘要：近年来，随着建筑高度越来越高，高层建筑底板厚度越来越厚，大体积混凝土底板由于度应力产生裂缝在工程实践中屡见不鲜，所以加强大体积混凝土的质量控制尤为重要。本文在此从大体积混凝土裂缝的成因出发，从几个不同的角度对大体积混凝土裂缝控制做了详细的研究。

一、大体积混凝土的施工特点及裂缝产生的原因分析

大体积混凝土结构厚度大，体积大，钢筋密集，混凝土浇筑量大，结构整体性要求高，一般不允许留置施工缝，要求整体浇筑。

由于大体积混凝土结构断面较厚，表面系数较小，混凝土在凝结过程中水泥水化释放的热量聚集在结构内部不易散发出去，以致于混凝土内部温度越积越高，混凝土内外温差也就越大。大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度随外界气温变化而变化，特别是气温骤降，会大大增加内外层混凝土的温差，这对大体积混凝土结构极为不利。混凝土内外温差引起温度变形产生的温度应力，是造成混凝土裂缝的原因之一。温差愈大，温度应力也愈大。应采取温度控制措施，防止混凝土内外温差引起温度应力增大。混凝土中约有80%的水分要蒸发掉，由于多余水分的蒸发会引起混凝土的收缩，产生收缩裂缝，这对于混凝土是很不利的。

混凝土裂缝分为贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝三种。表面裂缝一般危害性较小，深度裂缝部分切断了结构断面，有一定的危害，而贯穿裂缝是由于混凝土表面裂缝发展成深度裂缝，最终形成贯穿裂缝，它切断了混凝土结构的断面，可能破坏混凝土结构的整体性和稳定性，其危害是比较严重的。

二、大体积混凝土施工质量控制措施

1、大体积混凝土配合比例设计

1.1原材料选用

①水泥：由于水泥的用量直接影响着水化热的多少及混凝土温升，大体积混凝土应选用水化热较低的水泥，如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥等，并尽可能减少水泥用量。②细骨料：宜采用Ⅱ区中砂，因为使用中砂可减少水及水泥的用量。③粗骨料：在可泵送情况下，选用粒径5-20mm连续级配石子，以减少混凝土收缩变形。④含泥量：在大体积混凝土中，粗细骨料的含泥量是要害问题，若骨料中含泥量偏多，不仅增加了混凝土的收缩变形，又严重降低了混凝土的抗拉强度，对抗裂的危害性很大。因此，骨料必须现场取样实测，石子的含泥量控制在1%以内，砂的含泥量控制在2%以内。⑤掺合料：应用添加粉煤灰技术。在混凝土中掺用的粉煤灰不仅能够节约水泥，降低水化热，增加混凝土和易性，而且能够大幅度提高混凝土后期强度，推移温升峰值出现时间。

1.2减水剂的使用

采用減水剂，如SF一1缓凝高效减水剂；膨胀剂采用广泛使用的U型膨胀剂，如无水硫铝酸钙（C4S）或硫酸铝（Al2（SO4）），试验表明在混凝土添加了膨胀剂之后，混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力，相应地提高混凝土抗裂强度。

2、施工现场控制

2.1浇筑与振捣

①全面分层：即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方法，适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。②分段分层：混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初疑，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方法适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大，面积或长度较大的工程。③斜面分层：要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土浇筑层下端开始逐渐上移。混凝土的振捣也要适用斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处，保证上部混凝土的捣实；下面的一道振动器布置在近坡脚处，确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进，振动器也相应跟上。④厚1.0mm内砼宜采用平推浇筑法，同一坡度，薄层循序推进依次浇筑到顶，厚1.0mm以上宜分层浇筑，每一浇筑层采用平推浇筑法，厚度超过2m时，可考虑留置水平施工缝。

三、混凝土养护措施

1、养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。

为保证新浇砼有适宜的硬化条件，防止早期干缩产生裂缝，大体积砼浇筑完毕后，要加以覆盖和浇水养护，普通硅酸盐水泥拌制的砼不得少于14天；其它水泥不少于21天。养护方法分降温法和保温法，夏季施工时一般可使用草袋覆盖、洒水、蓄水养护或喷刷养生液养护；冬季施工时，由于环境气温较低，一般可利用保温材料提高新浇筑砼表面和四周温度，减少砼的内外温差。

2、在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点

2.1为了掌握大体积砼的温升和降温的变化规律以及各种材料在各种条件下的温度影响，需要对砼进行温度监测控制。大体积砼的温度变化在1～72h变化最大，这段时间要每2h测量一次，4～7d每4h测量一次，其后为8h一次，整个测量过程时间不少于20d，并作详细记录，整理绘制温度曲线。测温可采用埋钢管和采用测温装置等方法。

2.2经测温如观测到砼内部最高温度与大气温度之差超过规定极限值时，要立即采取降温措施，降低砼内部温度，控制砼内部裂缝的产生，常见的方法有导温管加冷却水循环方法来降低砼内部温度。

四、裂缝的处理方法

1、表面封闭法

该法主要通过在微细裂缝表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理。通过在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或油漆沥青等防腐材料，以防止水分、二氧化碳以及其他有害介质的侵入。

2、灌浆、嵌缝封堵法

常见的封堵方法有下列几种：化学灌浆法、嵌缝法、封堵法、涂膜堵漏法等。该法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的砼裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入砼的裂缝中，胶结材料硬化后与砼形成一个整体，从而起到封堵加固的作用。

3、结构加固法

一般通过加大砼结构的截面面积、预应力加固、外包型钢、喷射砼补强加固等措施。

4、混凝土置换法

具体工艺是：剔除砼→砼面层及钢筋处理→置换材料的配置→ 养护及粉刷。常用的置换材料有：水泥砂浆、聚合物或改性聚合物砼。

5、电化学防护法

电化学防护法主要有三种：阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法。它通过施加电场，改变砼或钢筋砼所处的环境，防止钢筋锈蚀，从而达到防护的目的。

6、仿生自愈合法

此法是模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在砼传统组分中加入特殊组分（如含黏结剂的液芯纤维或胶囊）在砼内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统。当混凝土材料出现裂缝时，部分液芯纤维可使砼裂缝重新愈合。混凝土的自修复系统对基体微裂缝的修补和有效延缓潜在危害提供了一种新的思路和方法。

五、结语