大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

2024-05-25

大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述(精选12篇)

篇1:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

论文上传:tracy116 留言 论文作者:龚爱民 您是本文第 1232 位读者

摘要:本文分析了大体积混凝土产生裂缝的原因;概括介绍了防止裂缝发生的措施,可在工程实践中参考应用。

关键词:大体积混凝土 裂缝 防裂措施 前言

近年来,随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。所谓大体积混凝土,一般理解为尺寸较大的混凝土,美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题,开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。大体积混凝土裂缝形成的原因

裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。

2.1 温度应力引起裂缝(温度裂缝)

目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常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,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。

2.2 收缩引起裂缝

收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。2.2.1 干燥收缩

混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。2.2.2 塑性收缩

在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。3 防止裂缝的措施

由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。3.1 优选原材料 3.1.1 水泥

由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和 C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g~21 J/g,7d和20d均增加4 J/g~12 J/g。3.1.2 掺加粉煤灰

为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以把部分水泥用粉煤灰代替,掺入粉煤灰主要有以下作用:①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二铝含量17%~35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;②由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;③同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。

值得一提的是:由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面,使上部混凝土中的掺合料较多,强度较低,表面容易产生塑性收缩裂缝。因此,粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。

3.1.3 骨料

(1)(1)粗骨料

尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。(2)(2)细骨料

宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。3.1.4 加入外加剂

加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:

(1)(1)减水剂对混凝土开裂的影响 减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。(2)(2)缓凝剂对混凝土开裂的影响

缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大,所以等放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小裂缝出现的机率,二是改善和易性,减少运输过程中的塌落度损失。

(3)(3)引气剂对混凝土开裂的影响

引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响,在GB8076~1977中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135%,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。3.2 采用合理的施工方法 3.2.1 混凝土的拌制

(1)(1)在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。

(2)(2)要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

3.2.2 混凝土浇注、拆模

(1)(1)混凝土浇注过程质量控制 浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。

(2)(2)浇注时间控制

尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。(3)(3)混凝土拆模时间控制 混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。3.2.3 做好表面隔热保护

大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。3.2.4 养护

混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。3.2.5 通水冷却

若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。4 结语

大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题,通过以上分析可知,大体积混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的,笔者认为精心选择原材料,并在施工中采用合理的方法,能有效的防止裂缝的发生。[参考文献] [1] 龚召熊:水工混凝土的温控与防裂.北京:中国水利水电出版社,1999 [2] 戴镇潮:大体积混凝土的防裂.混凝土,2001,(9):10 [3] 覃维祖:混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土,2001,(7):3 [4] 迟陪云:大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土,2001,(12):31 [5] 康方中:浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治.混凝土,2003,(5):18 [6] 段 峥:现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治.混凝土,2003,(5):48 [7] 尤启俊:外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响.混凝土,2004,(9):

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篇2:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

2010-07-22 12:12:41来源:土木工程网收集整理

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1大体积混凝土裂缝形成的原因

裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。

1.1温度应力引起裂缝(温度裂缝)目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常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,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。

1.2收缩引起裂缝收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。

1.2.1燥收缩混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。

1.2.2塑性收缩在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。

2防止裂缝的措施

由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。

2.1优选原材料

2.1.1水泥由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100c㎡/g,1d的水化热增加17J/g~21J/g,7d和20d均增加4J/g~12J/g。

2.1.2骨料

①粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。

②细骨料,宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。

2.1.3加入外加剂加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:

①减水剂对混凝土开裂的影响减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。

②引气剂对混凝土开裂的影响引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响,在GB8076~1977中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135%,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。

2.2采用合理的施工方法

2.2.1混凝土的拌制:

①在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。

②要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

2.2.2混凝土浇注、拆模:

①混凝土浇注过程质量控制浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。

②浇注时间控制尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。

③混凝土拆模时间控制混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。

2.2.3做好表面隔热保护大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。

2.2.4养护混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。

2.2.5通水冷却若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。

3结束语

篇3:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

1 大体积混凝土裂缝形成的原因

裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝, 是由外荷载引起的, 包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝, 是由非受力变形变化引起的, 主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。

1.1 温度应力引起裂缝 (温度裂缝) 目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期, 产生大量的水化热, 由于混凝土是热的不良导体, 水化热积聚在混凝土内部不易散发, 常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, 这就形成了内外温差, 这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时, 就会导致混凝土裂缝;另外, 在拆模前后, 表面温度降低很快, 造成了温度陡降, 也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后, 热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度, 它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中, 较为主要是由水化热引起的内外温差。

1.2 收缩引起裂缝收缩有很多种, 包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。

1.2.1 燥收缩混凝土硬化后, 在干燥的环境下, 混凝土内部的水分不断向外散失, 引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。

1.2.2 塑性收缩在水泥活性大、混凝土温度较高, 或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少, 表面蒸发的水分不能及时得到补充, 这时混凝土尚处于塑性状态, 稍微受到一点拉力, 混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝, 出现裂缝以后, 混凝土体内的水分蒸发进一步加大, 于是裂缝进一步扩展。

2 防止裂缝的措施

由以上分析, 材料型裂缝主要是由温差和收缩引起, 所以为了防止裂缝的产生, 就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩, 具体措施如下。

2.1 优选原材料

2.1.1 水泥由于温差主要是由水化热产生的, 所以为了减小温差就要尽量降低水化热, 为了降低水化热, 要尽量采取早期水化热低的水泥, 由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数, 要降低水泥的水化热, 主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数, 硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF, 试验表明:水泥中铝酸三钙 (C3A) 和硅酸三钙 (C3S) 含量高的, 水化热较高, 所以, 为了减少水泥的水化热, 必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外, 在不影响水泥活性的情况下, 要尽量使水泥的细度适当减小, 因为水泥的细度会影响水化热的放热速率, 试验表明比表面积每增加100cm2/g, 1d的水化热增加17J/g~21J/g, 7d和20d均增加4J/g~12J/g。

2.1.2 骨料 (1) 粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径, 因为粗骨料粒径越大, 级配越好, 孔隙率越小, 总表面积越小, 每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小, 水化热就随之降低, 对防止裂缝的产生有利。 (2) 细骨料, 宜采用级配良好的中砂和中粗砂, 最好用中粗砂, 因为其孔隙率小, 总表面积小, 这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少, 水化热就低, 裂缝就减少, 另一方面, 要控制砂子的含泥量, 含泥量越大, 收缩变形就越大, 裂缝就越严重, 因此细骨料尽量用干净的中粗沙。

2.1.3 加入外加剂加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会, 外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响: (1) 减水剂对混凝土开裂的影响减水剂的主要作用改善混凝土的和易性, 降低水灰比, 提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量, 而水灰比的降低, 水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。 (2) 引气剂对混凝土开裂的影响引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大, 否则会产生负面影响, 在GB8076~1977中规定, 掺有外加剂的混凝土, 28d的收缩比不得大于135%, 即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。

2.2 采用合理的施工方法

2.2.1 混凝土的拌制: (1) 在混凝土拌制过程中, 要严格控制原材料计量准确, 同时严格控制混凝土出机塌落度。 (2) 要尽量降低混凝土拌合物出机口温度, 拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却, 二是加冰拌合, 一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

2.2.2 混凝土浇注、拆模: (1) 混凝土浇注过程质量控制浇注过程中要进行振捣方可密实, 振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜, 间距要均匀, 以振捣力波及范围重叠二分之一为宜, 浇注完毕后, 表面要压实、抹平, 以防止表面裂缝。另外, 浇注混凝土要求分层浇注, 分层流水振捣, 同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。 (2) 浇注时间控制尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注, 若由于工程需要在夏季施工, 则尽量避开正午高温时段, 浇注尽量安排在夜间进行。 (3) 混凝土拆模时间控制混凝土在实际温度养护的条件下, 强度达到设计强度的75%以上, 混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内, 预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。

2.2.3 做好表面隔热保护大体积混凝土的温度裂缝, 主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后, 由于内部较表面散热快, 会形成内外温差, 表面收缩受内部约束产生拉应力, 但是这种拉应力通常很小, 不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击, 或者过分通风散热, 使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生, 所以在混凝土在拆模后, 特别是低温季节, 在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大, 引起裂缝。另外, 当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时, 28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。

2.2.4 养护混凝土浇注完毕后, 应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润, 这样既减少外界高温倒罐, 又防止干缩裂缝的发生, 促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护, 连续养护时间不少于28d或设计龄期。

2.2.5 通水冷却若是在高温季节施工, 则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值, 但注意, 通水时间不能过长, 因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差, 还应在夏末秋初进行中期通水冷却, 中期通水一般采用河水, 通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施, 一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。

3 结束语

篇4:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

摘要:随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。所谓大体积混凝土,一般理解为尺寸较大的混凝土,大体积混凝土的定义为:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题,开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。

关键词:大体积混凝土 裂缝成因 防治措施

裂缝的预防与控制关键在施工,而使用阶段的合理性也至关重要。

1 大体积混凝土裂缝形成的原因

裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。

1.1 温度应力引起裂缝(温度裂缝) 目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常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,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。

1.2 收缩引起裂缝 收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。

1.2.1 燥收缩 混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。

1.2.2 塑性收缩 在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。

2 防止裂缝的措施

由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。

2.1 优选原材料

2.1.1 水泥 由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g~21J/g,7d和20d均增加4J/g~12J/g。

2.1.2 骨料 ①粗骨料 尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。②细骨料,宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。

2.1.3 加入外加剂 加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:①减水剂对混凝土开裂的影响减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。②引气剂对混凝土开裂的影响引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响,在GB8076~1977中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135%,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。

2.2 采用合理的施工方法

2.2.1 混凝土的拌制:①在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。②要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

2.2.2 混凝土浇注、拆模:①混凝土浇注过程质量控制浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。②浇注时间控制尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。③混凝土拆模时间控制混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。

2.2.3 做好表面隔热保护 大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。

2.2.4 养护 混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。

2.2.5 通水冷却 若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。

3 结束语

篇5:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

大体积混凝土裂缝产生的原因及预防措施

摘 要:在电力工程建设中大体积混凝土结构被广泛的应用,然而,大体积的混凝土却极其容易产生裂缝,这会给工程建设带来很大的麻烦。本文主要是对大体积混凝土产生裂缝原因进行认真的分析,进而针对如何预防大体积混凝土产生裂缝这一问题提出自己的看法。 关键词:大体积混凝土;裂缝;原因;预防措施 中图分类号:TU755 文献标识码:A 在电力工程建设中,大体积混凝土已占有极为重要的地位,然而,因为对大体积混凝土还没有形成全面而深刻的认识,所以混凝土建筑物常在工程结束一个月之后出现裂缝。这会造成巨大的经济损失,并且留下巨大的安全隐患。找出大体积混凝土产生裂缝的原因,并且进行预防控制,是工程建设面临的一个重大课题。 1 大体积混凝土裂缝类型及产生的原因 所谓的大体积混凝土,大致可以理解为尺寸、体积很大的混凝土。对于大体积混凝土,美国对混凝土的定义就是:所有的现浇混凝土,它的尺寸必须足以解决水热化问题以及由水热化引起的变形问题,以尽量降低裂缝造成的损失。导致大体积混凝土出现裂缝的因素众多,其中包括温度和湿度的.改变、混凝土自身的不均匀性、结构欠合理、原材料质量不达标、模块出现变形、基础不稳定等。温差、安定性、自身收缩性、塑性收缩裂缝是大体积混凝土裂缝的主要类型,下面对这些裂缝的产生原因做具体的分析。 第一,温差裂缝。混凝土内外的温差太大,会导致裂缝的产生。水泥水化热导致混凝土内部与表面的温度相差过大是产生温差裂缝的主要原因。这种裂缝更多的是出现在大体积混凝土中。主要有三种情况会导致混凝土出现温差:一,大量的水化热产生于混凝土浇筑初期,导致混凝土内部温度与混凝土表面温度相差过大,进而混凝土出现裂缝;二,混凝土表面温度在工程拆模前后下降太过迅速,混凝土产生裂缝;三,热量在混凝土内部温度达到最高的时候开始散发,散发之后,混凝土内部温度达到最低,最高温度与最低温度的相差值就是内部温差。 第二,收缩裂缝。混凝土收缩裂缝在工程建设中是极为常见的。在散热和硬化的过程中,混凝土的体积出现收缩。当外界对混凝土的收缩进行限制的时候,混凝土内部就会出现收缩应力,如果这种收缩应力已经超过混凝土最大抗拉强度,就会导致混凝土出现收缩裂缝。混凝土收缩主要受用水量、水泥种类、水泥使用量这三种因素的影响。 第三,安定性裂缝。龟裂是安定性裂缝的主要表现形式,所用水泥的安定性差是引起安定性裂缝的主要原因。 2 大体积混凝土裂缝的预防措施 2.1 设计措施 在设计方面的预防措施主要包括以下几点: 第一,对混凝土的配合比例进行精心设计。在确保混凝土具备较好的工作性的基础上,以“三低、二掺、一高”为原则,最大程度的减少混凝土的单位用水量,进而使得生产出的抗裂混凝土具备“强度高、韧性高、弹力适中、抗拉值高”的特点。 第二,改进配筋方式。使用直径小、间距小的配筋方法,进而提高混凝土的抗裂性能。 第三,防治混凝土结构突变导致应力集中的产生。 第四,在边缘、容易产生裂缝的部位,安置暗梁,进而提高此部位的配筋率,提高极限抗拉强度。 第五,在设计的过程中,注意工程施工时候的气候,对后浇缝进行合理的设置。 3.2 温度控制措施 对温度进行控制主要可以从以下几个方面着手: 第一,通过改进骨料级配、选择干硬性混凝土、添加塑化剂、添加引气剂等方法减少混凝土的单位水泥用量。 第二,在寒冷季节,对长期暴露的浇筑块表面以及薄壁结构实施保温措施。 第三,当天气较热的时候,对混凝土进行浇筑要注意降低浇筑的厚度,以利用浇筑表面散热。 第四,对拆模的时间要准确把握,当气温突然降低的时候,要采取保温措施,防治混凝土表面出现巨大的温度梯度。 第五,把水管埋入混凝土中,并在水管里注入冷水,已达到降温的效果。 3.3 原材料措施 第一,水泥,尽量使用低热水泥,比如火山灰水泥,这样可以有效降低水泥的水化热。 第二,添加适量的具有减少水量、提高塑性、缓凝等作用的外加剂,进而提高拌合物的流动性,实现水化热降低的目的。 第三,添加适量的粉煤灰,把适量的粉煤灰掺入混凝土中,可以减少混凝土收缩、降低水化热、提高混凝土的耐久性和抗拉值。 第四,对混凝土的后期强度进行充分利用,减少水泥用量。 第五,选用那些线膨胀系数小、表层洁净、级配合理、没有弱包裹层的骨料。 结语 大体积混凝土出现裂缝带来的危害是非常严重的,它不但会使得建筑物的抗渗能力下降,进而破坏建筑物的使用功能,而且会导致钢筋被锈蚀、混凝土被碳化、原材料的耐久性降低,进而使得建筑物的承受能力下降。然而,在建设以及使用的过程中,大体积混凝土出现各种裂缝已经是一个极为普遍的现象。大量的实践也证明,混凝土结构出现裂缝是没有办法避免的,大体积混凝土裂缝是一种人们能接受的材料特性,所以只能采取措施把裂缝带来的损害控制在一定范围之内。 要有效防止大体积混凝土出现裂缝,对混凝土的养护也很重要,这主要可以从两个方面着手:一,避免混凝土受到温度、湿度变形的侵害,对有害的干缩、冷缩要进行预防;二,确保水泥水化热作用得到充分的发挥,以达到相应的强度和抗裂值。除此之外,要注意浇筑混凝土之后的最初几天要加大养护力度,因为这几天是养护的关键。 总而言之,导致大体积混凝土出现裂缝的因素众多,一旦没有处理好,会给建筑工程留下重大的安全隐患。但是,如果能够严格遵照操作规范进行施工,积极的探寻混凝土出现裂缝的原因,并及时采取正确的预防措施,就可以对大体积混凝土裂缝进行有效的控制。 参考文献 [1]鞠丽艳.混凝土裂缝防治的两种新方法[J].施工技术,,10(17):188-189. [2]弓孙阳.高层住宅商品混凝土裂缝原因分析及控制措施[J].混凝土,,12(06):174-175.

篇6:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

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.

作 者:张俊新  作者单位:辽宁省高速公路管理局 刊 名:黑龙江交通科技 英文刊名:COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG 年,卷(期):2009 32(5) 分类号:U214 关键词:大体积混凝土   裂缝   收缩   安定性   裂缝控制  

篇7:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

1、现象及原因分析:混凝土浇筑成型后,由于其中水泥的水化作用,逐渐开始凝结硬化,混凝土拌和物中所含水分足够水化作用的需要,但由于硬化是逐渐进行的,当空气中相对湿度较小时混凝土中水分会不断地被蒸发掉。而在对混凝土结构没有按规定养生的情况下,就会造成混凝土由表到里逐渐失水,极易产生干燥收缩裂缝。

2、预防措施:

2.1对于在施工现场集中养护的混凝土,应根据施工对象环境、水泥品种、外加剂以及对混凝土性能的要求、提出具体的养护方案,并应严格执行规定的养护制度,

2.2一般混凝土浇筑完成后,应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护。对干硬性混凝土、炎热天气浇筑的混凝土以及桥面等大面积裸露的混凝土,有条件的可在浇筑完成后立即加设棚罩,待收浆后再予以覆盖和洒水养生。覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面。

篇8:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

1.1 由于温度应力而导致的缝隙现象

现在温度裂缝的关键成因是以为存在气温差值。其能够划分成三类模式, 分别是在浇筑的初始时间的时候, 有非常严重的水化热现象, 因为本身材料不导热, 温度处在其中不容易扩散到外界, 使得其形成一种温度的差值现象, 此种问题是在初始凝结的时候形成的拉力。如果大于抗压强性的时候, 就容易使得缝隙现象生成。除此之外, 在进行拆模工作的时候, 其外层的气温下降的非常迅猛, 也容易形成缝隙。当混凝土内部达到最高温度后, 热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度, 它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中, 较为主要是由水化热引起的内外温差。

1.2 由于材料出现收缩导致的缝隙

当水泥发生反应的时候需要有大量的水分物质, 不过并不是所有的水分都需要进行反应, 只有百分之二十左右的用到此过程之中。剩下的绝大部分都在此过程中蒸发散失掉。正是由于水分的散发导致它出现面积缩小。上述的这种问题不会受到外在条件的制约, 假如有制约条件的存在, 此时因为收缩力的影响而发生缝隙。材料的缝隙原因多种多样, 其中有非常大的比例都是因为材料的水化热导致的。当然, 并不是任何的缝隙都会给项目带来影响, 通常是有一个值数的限制, 当超过此数的时候, 就会带来危害。在室内条件时, 缝隙要求要低于零点三毫米。在室外环境中时缝隙要求要低于零点二毫米。

2 针对问题开展的应对方法

2.1 合理的选取物料

2.1.1 水泥

因为温差是在水化热的时候得到的, 因此要想降低差异就要减轻水化热现象, 而为了达到这种目的, 就应该使用那些不具备很高的此类反应的水泥物质, 由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数, 要降低水泥的水化热, 主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数, 硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF, 试验表明:水泥中铝酸三钙和硅酸三钙含量高的, 其具有非常明显的反应, 因此, 要想降低反应。就应该减少这些物质的用量情况。除此之外, 在不干扰其性能的状态下, 最好是确保其细度微小, 主要是由于其会对放热的速度产生一定的影响, 试验表明比表面积每增加100cm2/g, 1d的水化热增加17J/g~21J/g, 7d和20d均增加4 J/g~12J/g。

2.1.2 合理的添加一些粉煤灰物质

要想降低使用的水泥物质, 减轻水化热现象, 而且提升其自身的合易性特征, 最好是用一些粉煤灰来代替水泥, 其意义有如下三点。 (1) 由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物, 其中二氧化硅含量40%~60%, 三氧化二铝含量17%~35%, 这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应, 是其活性的来源, 能够代替一些水泥, 进而降低水泥的分量, 降低因为热量而面积变大的情况的出现几率。 (3) 同时, 粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构, 使混凝土中总的孔隙率降低, 孔结构进一步的细化, 此时布局更为优秀, 使得硬化之后的材料变得更为紧密, 而且收缩性也变低了。

要注意的是, 因为它的重量较之于水泥来讲, 非常的低, 在振捣的时候, 那些重量不是很大的材料就容易漂浮在表层中, 导致其上部的添加物质比较多, 不具有较高的强性特征, 易于发生缝隙。所以, 要控制好其含量, 在建设中要结合实际状态来明确其含量的多少。

2.1.3 合理的选取骨料

(1) 粗骨料

最好是使其尺寸变大, 这主要是由于尺寸大的话, 它的配比就优秀, 它的孔隙率就更低, 总表面积越小, 每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小, 水化热就随之降低, 能够有效地应对缝隙。

(2) 细骨料

宜采用级配良好的中砂和中粗砂, 最好用中粗砂, 因为其孔隙率小, 总表面积小, 这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少, 水化热就低, 裂缝就减少, 除此之外, 要确保砂中的泥土含量合理, 如果其中的泥土太多的话, 形变现象就非常的厉害, 缝隙就多, 所以最好是用那些比较干净的材料。

2.1.4 合理的添加外加材料

添加外加材料可以降低缝隙发生的几率, 它对于缝隙的影响有如下的几种情况:

(1) 减水剂对混凝土开裂的影响

减水剂的主要作用改善混凝土的和易性, 降低水灰比, 提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量, 而水灰比的降低, 水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。

(2) 缓凝剂对混凝土开裂的影响

缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间, 由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大, 所以等放热峰值出现时, 混凝土强度也增大了, 从而减小裂缝出现的机率, 二是改善和易性, 减少运输过程中的坍落度损失。

(3) 引气剂对混凝土开裂的影响

引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。

2.2 使用优秀的建设措施

2.2.1 混凝土的拌制

(1) 在混凝土拌制过程中, 要严格控制原材料计量准确, 同时严格控制混凝土出机坍落度。

(2) 要尽量降低混凝土拌合物出机口温度, 拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却, 二是加冰拌合, 一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

2.2.2 混凝土浇注、拆模

(1) 混凝土浇注过程质量控制

浇注过程中要进行振捣方可密实, 振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜, 间距要均匀, 以振捣力波及范围重叠二分之一为宜, 浇注完毕后, 表面要压实、抹平, 以防止表面裂缝。

(2) 掌控好浇筑活动的用时

最好不要在有着非常高的辐射的情况下进行浇筑活动, 假如项目规定必须在夏天开展的话, 那就尽量在晚上开展。

(3) 掌控好拆模活动的用时

混凝土在实际温度养护的条件下, 强度达到设计强度的75%以上, 混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内, 预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。

2.2.3 后续的养护活动

当其建设活动完成之后, 要对它开展全方位的养护活动。之所以开展养护工作, 关键的意义是为了获取对混凝土气温的合理把控, 以此来减少其内外的温度差值, 而且合乎抗力性的有关规定。在开展浇筑工作的时候, 要使用布袋等物质对其进行遮挡, 在此前提下还要使用一些专门的御寒装置来遮挡, 认真的开展好保温以及保湿活动, 此举的意义是为了防止其外在因为水分不足而发生缝隙。除此之外, 还应该布置隔热区域, 这样做到目的是确保其自身的气温得以有序的下降。

3 结束语

通过上文的描述, 我们得知因为温度缝隙是一种必然现象, 因此要想控制好这种问题, 必须要了解缝隙的形成要素。具体的针对物资的品质以及施工的工艺和外部环境等层次上来开展工作, 确保项目能够更加安全。

摘要:最近几年, 国家的经济建设速度非常快, 各种项目工程的建设速度就非常显著地印证了此点。而不论是何种形式以及规模的项目建设活动中都离不开一项非常关键的物质, 混凝土。它作为一项重要的施工材料有着自身的许多独特性, 笔者基于这种背景重点的分析介绍了大体积混凝土在施工中出现的一些缝隙和应对工作, 目的是为了更好的促进项目的发展, 带动国家经济建设的前进。

关键词:大体积混凝土,裂缝,防裂措施

参考文献

[1]龚召熊.水工混凝土的温控与防裂[M].北京:中国水利水电出版社, 1999.[1]龚召熊.水工混凝土的温控与防裂[M].北京:中国水利水电出版社, 1999.

[2]戴镇潮.大体积混凝土的防裂[J].混凝土, 2001, (9) :10.[2]戴镇潮.大体积混凝土的防裂[J].混凝土, 2001, (9) :10.

篇9:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

摘要:近年来,随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。但是,由于大体积混凝土结构的截面尺寸较大,由外荷载引起裂缝的可能性很小,由于水泥在水化反应中释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用,会产生较大的温度应力和收缩应力,这将成为大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。本文就一些问题产生的原因以及解决措施进行阐述。

关键词:大体积结构裂缝无缝混凝土

0引言

所谓大体积混凝土,一般理解为尺寸较大的混凝土,美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义一任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。大体积混凝土结构通常具有以下特点:混凝土是脆性材料,抗拉强度只有抗压强度的1/10左右。大体积混凝土的断面尺寸较大,由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升,以及在以后的降温过程中,在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力,一旦拉应力超过混凝土所能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。这就提出了大体积混凝土开裂的问题,开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。

1大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝,其中具体原因如下。

1.1水泥水化热的影响水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的热量,如果以水泥用量350Kg/m3~550Kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500KJ~27500KJ的热量,从而使混凝土内部升高(可达70℃左右,甚至更高)。尤其对于大体积混凝土来讲,这种现象更加严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同,因此混凝土中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

1.2混凝土的收缩混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时(支承条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

1.3外界气温湿度变化的影响大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高,如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。

2大体积混凝土裂缝的控制措施

由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体可采取如下控制措施。

2.1大体积混凝土的配制大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点①粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。②外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。③大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,应提高掺合料及骨料的含量,以降低单方混凝土的水泥用量。④水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、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。

2.2大体积混凝土的浇筑浇筑方案,除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响,常采用的方法有以下几种:

2.2.1全面分层即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后,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。采用这种方案,适用于结构的平面尺寸一般不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

2.2.2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凝,又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

2.2.3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。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。

2.3大体积混凝土养护时的温度控制大体积混凝土的养护,不仅要满足强度增长的需要,还应通过人工的温度控制,防止因温度变形引起混凝土的开裂。

温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为的控制,在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点①混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃:当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于25℃-30℃。②混凝土拆模时,混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。③采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管,通八冷却水,降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行,还有常见的投毛石法,均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。④保温法是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂等),在缓慢的散热过程中,使混凝土获得必要的强度,以控制混凝土的内外温差小于20℃。⑤混凝土表层布设抗裂钢筋网片,防止混凝土收缩时产生干裂。

篇10:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

1、现象及原因分析:大体积混凝土浇筑未考虑水化热散热系统,在浇筑大体积混凝土,如混凝土墩台基础、台身等部位时,混凝土在浇筑初期,水泥水发生大量水化热,如果事先未采取措施,将导致混凝土内部温度迅速升高、体积膨胀,此时由于受基岩或先期混凝土的约束随即产生压应力,在混凝土硬化后期冷却收缩时,将产生拉应力,且拉应力将大于升温膨胀时产生的压应力值。当拉应力超过混凝土的极限抗拉应力时,就会在其内部产生裂缝,并可能发展成为贯穿裂缝,对结构造成较大的危害,

2、预防措施:

2.1在浇筑大体积混凝土时,必须采取一定的措施,控制大体积混凝土温差在设计要求以内。设计无要求时,对于最小尺寸在1-3m范围内的大体积混凝土,其温差以不超过25ºC为宜。

篇11:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

5结束语

对大体积混凝土在施工温度以及裂缝产生和控制进行了理论和实践上的探索,大体积混凝土温度裂缝是能够通过正规的方法进行控制的。在建筑企业进行施工的过程中应该对混凝土的质量进行严格的把关,严格的控制各个环节,总结工作情况,对相关的工艺不断的进行革新,保证混凝土在施工的过程能够顺利的进行。从而避免后期混凝土墙体裂缝的出现,保证施工建筑的安全和适量。对于大体积混凝土温度裂缝的防治措施应该做到有效得当,这样才能够有效的避免大体积混凝土温度裂缝的出现。

参考文献:

[1]童育林.大体积混凝土裂缝控制研究[D].重庆大学,.

篇12:大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述

现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、火力发电厂汽机机座基础、冷却塔基础、水利大坝等。大体积混凝土水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝。其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝,影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证成品的质量。

2、大体积混凝土裂缝的原因

大体积混凝土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有几种:一是结构型裂缝,由外荷载引起的。二是材料型裂缝,主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。

3、大体积混凝土裂缝的主要类型

3.1干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的`一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

3.2塑性收缩裂缝

混凝土塑性收缩裂缝形成过程与混凝土的泌水有关。泌水是指混凝土浇筑捣实后尚未凝结硬化之前,从外表看在混凝土的浇筑面上山现一层清水或者从模扳缝中渗出部分水的一种现象。泌水使混凝土的体积缩小,促成了混凝土塑性裂缝的产生。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

3.3沉陷裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致。或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。

3.4温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩。

4裂缝的防治措施

4.1设计措施

4.1.1.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,应尽可能地降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。

4.1.2.增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。

4.1.3.避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

4.1.4.在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。

4.1.5.在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇带。

4.2施工措施

4.2.1.严格控制骨料级配和含泥量

选用10.40mm连续级配碎石,细度模数2.80-3.00的中砂。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。

4.2.2.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。

4.2.3.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,并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低混凝土温升,从而可以降低混凝土所受的拉应力。

4.2.4严格控制混凝土入模温度

大体积混凝土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,再者浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。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。

4.2.5.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,提高混凝土抗拉强度。

4.2.6.加强混凝土浇筑后的养护

混凝土浇筑后,应尽快回填土--土是混凝土最好的养护材料之一。目前这是混凝土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。

5结语

大体积混凝土结构的裂缝会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,为避免或减少裂缝对结构产生的危害,采用有效的设计措施,紧抓施工环节,严控施工过程,方能确保工程质量。

参考文献

[1]《大体积混凝土温度应力于温度控制》朱伯芳中国电力出版社

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