1、浅谈大体积混凝土施工中温度裂缝控制摘要:随着我国经济的发展,工程建设规模的不断扩大,混凝土因原料丰富,价格低廉,生产工艺简单等特点,使得其用量越来越大,大体积混凝土在结构中的应用也越来越广泛,施工中的大体积混凝土温度裂缝问题日显突出,温度裂缝作为长期困扰大体积混凝土的主要难题,本文对大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术进行了探讨。 关键词:混凝土;温度应力;裂缝;控制 中图分类号:TV543+.6 文献标识码:A 文章编号: 一、裂缝的原因 1、混凝土材料的因素 (1)不同种类和不同用量的水泥拌制的砂浆干缩性变化很大。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥的收缩大,而粉煤灰水泥收缩值较小,快硬性水泥
2、收缩大。 (2)混凝土中水的蒸发引起混凝土的收缩,水灰比越大水泥浆越稀,收缩率越大开裂的可能性也越大。 (3)粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大,从而诱导裂缝的发生,骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。 (4)混凝土中使用的钢筋越多,产生的握裹力越强,从而约束了混凝土的变形,减少了收缩量,也防止了裂缝的产生。使用焊接钢筋网,纵筋、箍筋布置合理,布置细而密的钢筋能有效地防止裂缝。 2、混凝土材料的配合比 混凝土集料颗粒级配不良容易造成混凝土收缩增大,诱导裂缝产生。混凝土水灰比过大或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。当用同一品种及相同强度等级水
3、泥时,混凝土强度等级主要取决于水灰比。当水泥水化后,多余的水分就残留在混凝土中,形成水泡或蒸发后形成气孔,减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面,在荷载作用下,可能在孔隙周围产生应力集中,使楼板表面出现裂缝,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,拉力强度低,容易因塑性而产生裂缝。配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。 3、施工工艺及养护的原因 (1)混凝土拌和不匀、拌和时间过长,运输时间过长、运输泵送时改变了配合比,浇筑顺序不合理、速度太快等施工会改变混凝土的质量,降低混凝土的性能,引起浇筑后混凝土结构或构件的裂缝。现场振捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣抽撤
4、过快,会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的发生。 (2)混凝土的养护可改变混凝土的水化反应速度,影响混凝土的强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长,则混凝土收缩越小。在养护的过程中必须严格控制混凝土的水化热,对拌和好的混凝土进行预冷却以降低温度,使浇筑后混凝土的最高温度与温度梯度最小,外界对混凝土的约束最小。 二、混凝土应力的分析 1、早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约 30 天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。 2、中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度
5、时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。 3、晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。 三、大体积砼温度裂缝控制措施: 1、做好施工前的准备工作。 施工前,科学合理地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头前应及时穿插并争取全面完成,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。混凝土工人在浇筑时,对裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域,应铺设临时活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。 2、
6、混凝土原材料的选择和配比。 (1)混凝土中如果采用吸收率较大的骨料,干缩较大、骨料含泥量较多时,会增大混凝土的干缩性;骨料粒径较大、级配良好时,由于能减少混凝土中的水泥浆用量,所以混凝土干缩率较小。 (2)配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。 (3)根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,控制砂的粒径及含量,强化混凝土浇捣,减少空隙率以减少混凝土收缩量,提高混凝土抗裂强度。 3
7、、注重施工过程控制 (1)浇捣时振动棒建议采用垂直振捣,行列式排列,做到快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以提高混凝土的密实度。 (2)浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。 (3)严禁混凝土散落在尚未浇筑的部位,以免形成潜在的冷缝或薄弱点。 4、采用合理的养护措施。 混凝土养护是整个施工过程中不可缺少的一个重要环节,保温养护是混凝土施工的关键环节,可以降低大体积混凝土浇注块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力。达到防止或控制温度裂缝的目的。 四、结语 大体积混凝刚度较大且工程隐蔽、施工条件复杂,裂缝的存在将严重影响其正常使用,其中温度裂缝是施工过程中产生的主要裂缝。具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题多分析、多总结,结合科学预防处理措施,以避免混凝土裂缝产生。 参考文献: 1、曹可之;大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施J.建筑结构,2006.8. 2、陈加良;大体积混凝土裂缝的原因分析及防治措施J,科技资讯;2011 年 16 期