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大体积混凝土施工裂缝的预防与控制

时间:2022-10-01 01:20:58 建筑毕业论文 我要投稿
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大体积混凝土施工裂缝的预防与控制

  下面是小编整理的大体积混凝土施工裂缝的预防与控制的论文,欢迎各位建筑学的同学借鉴!

大体积混凝土施工裂缝的预防与控制

  【摘 要】对大体积混凝土在施工阶段所产生的裂缝进行原因分析,总结出一系列针对性较强的抗裂措施和控温办法,取得了良好的效果。

  【关键词】大体积混凝土;施工裂缝;措施

  在工业与民用建筑的设备基础、箱形基础、筏基底板、立墙等大体积砼施工中,由于水泥水化热引起砼浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,而导致砼发生裂缝现象。因此,控制砼浇筑块体因水泥水化热引起的升温、砼浇筑块体的里外温差及降温速度,防止砼出现温度裂缝是施工技术的关键问题,必须认真对待。

  1.大体积砼施工裂缝产生的原因

  造成大体积砼施工裂缝的原因是复杂的,且是综合性的,主要有以下几种:

  1.1温度原因

  1.1.1由于温差较大引起,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拉应力,而砼早期抗拉强度很低,即出现裂缝。这温差一般仅表面处较大,离开表面很快减弱,因此裂缝只在接近表面范围内发生,表面层以下结构仍保持完整。

  1.1.2由结构温差较大,受到外界约束引起的,当大体积砼浇筑在约束地基上时,又未采取特殊措施降低,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沉缩裂缝

  砼浇筑成型后,养护工作不到位,未及时地进行表面履盖,表面水份散失过快,导致砼内部与外部不均匀收缩是砼产生裂缝的重要原因。表现在振捣不密实,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,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。

  采用缓凝型泵送剂,延缓砼的凝结硬化速度,充分利用外加剂的特性,适时增加抹加次数,消除表面裂缝,特别是初凝前的抹压很有效。

  2.大体积砼施工裂缝的控制

  针对以上所分析的裂缝形成原因,可采用以下措施加以控制:

  2.1严格控制砼组成材料

  2.1.1水泥品种选择。应根据大体积砼特点,既要注意水泥的水化热,又要注意水泥的收缩作用,选用低水化热、低收缩的水泥,而不要采用早强型水泥。

  2.1.2掺入粉煤灰,选择减水剂,保证泵送流动度。掺入一定量的粉煤灰,以保证胶凝材料的总量。一般掺量为水泥重量的15%~20%。粉煤灰在砼中主要起物理填充作用,增加砼密实度,可改善砼工作度,改善施工性能,减少砼泌水和离析现象,减少收缩。粉煤灰还能延缓水化热峰值出现,降低峰值。粉煤灰和减水剂同时掺入砼中,可以降低水灰比,减少水泥浆量,提高砼的可泵性。

  2.1.3粗细骨料的选择。配制大体积砼,应选用细度模数在2.7~3.1之间的含泥量最低的中粗砂,砂率最佳值为0.33。碎石应采用连续级配、良好粒级的弹性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率应尽可能小一些,以利于降低收缩。

  2.1.4砼的配合比设计。应根据施工单位的经验数据,优化合理地选择砼的强度和强度标准差。结合现场的实际要求,合理利用砼后期强度,如60天、90天或更长时间的强度。

  2.1.5加强筏板养护、控制裂缝产生。

  养护目的是保持砼水化需要的温湿度。大体积砼保湿养护建议采用农用薄膜覆盖。保温养护建议采用草帘覆盖。保温养护是大体积砼施工的关键环节,通过保温养护可降低大体积砼浇筑块体的里外温差,以降低砼块体的约束应力,其次可降低砼降温速度,充分利用砼抗拉强度,以提高砼块体承受外约束应力时的抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝的目的;同时,在养护过程中保持良好湿度和防风条件,使砼在良好的环境下养护。

  2.1.6温控现场监测与试验。

  (1)监测内容:出机温度、入模温度、浇筑温度、砼块体升降温、里外温差、降温速度及环境温度。

  (2)测温元件安装及保护

  ①测温元件安装位置应准确,固定牢固,并与结构钢筋及固定金属体绝热。

  ②测温元件的引出线应集中布置,并加以保护。

  ③砼浇筑过程中,下料时不得直接冲击测温元件及其引出线,振捣时,振捣器不得触及测温元件及其引出线。

  (3)测温点布置: 须具有代表性,能全面反映大体积砼各部位温度,应考虑大体积砼全断面包括中心和上表面、下表面;全平面包括中部和边角区。该工程砼厚0.8m,考虑对称性,在整个范围内布置7个点,竖向3层次,计21个测温点,具体位置由现场确定,包括模板温度、表面温度、环境温度等。

  (4)温度监测制度:砼浇筑期间,每1小时测一次;砼浇筑后3天,每1小时测一次;3~6天,每2小时测一次;6~10天,每4小时测一次;10~15天,每12小时测一次;15~30天,每24小时测一次; 监测期间观察温差变化趋势和降温情况,开始撤除养护层时即可停止监测。

  2.2优化砼施工过程

  砼抗拉强度远小于抗压强度是砼容易开裂的内在因素。普通砼极限拉伸离散性很大,必须创造条件,确保砼均匀密实。砼坍落度各罐不要有大差异,浇筑基础时坍落度可控制在100-140mm,坍落度大时会使表面钢筋下部产生水分,或表层钢筋上部的砼产生细小裂缝。为防止这种裂缝,在砼初凝前和砼预沉后采取二次抹面压实措施。

  大体积砼浇筑应合理分段,分层进行,使砼高度均匀上升,砼浇筑间歇时间不能过长,在前层砼初凝前必须把后层砼浇上。浇筑应在室外气温较低时进行,砼浇筑气温不宜超过28℃,在炎热气候下应采取降温措施。

  浇筑砼过程中,严格按照施工组织设计的施工线路浇筑。禁止闲散人员在钢筋上部停留。浇筑施工人员不应在钢筋上部无序走动。采用双层钢筋网时,在上下层钢筋网片之间应设置足够的支撑用钢筋撑脚,以保证钢筋位置正确。在浇筑线路上,铺设临时操作脚手板。所有浇筑人员原则上应在脚手板上完成,以减少对钢筋网踩踏次数。临时脚手板随浇筑区域转移而移动。

  2.3加强砼养护

  养护主要是保持适宜的温度和湿度条件,保温的目的有两个,一是减小砼表面的热扩散,减小砼表面的温度梯度,防止产生表面裂缝;二是延长散热时间,充分发挥砼强度的潜力和材料松驰特性,使平均总温差对砼产生的拉应力小于砼的抗拉强度,防止产生贯穿性裂缝。潮湿养护的作用:一是刚浇筑不久砼,尚处在凝固硬化阶段,水化速度较快,适宜的潮湿条件可防止砼表面脱水而产生干缩裂缝;二是砼在保温(25-40℃)及潮湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行,提高砼的极限拉伸和抗拉强度,使早期抗拉能力增长很快。

  在施工过程中正确规定拆模时间对防止裂缝的开展关系较大,如过早拆模,砼表面温度较低,形成很陡的温度梯度,产生很大拉应力,对于早期强度低,极限拉伸小的砼处于不利的温度条件下,就极易形成裂缝。因此大体积砼除要求强度外,还须防止内外温差太大而引起裂缝。

  通过分析认为大体砼施工要做到优化配合比,选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,降低砼所受的拉应力。同时,加强施工现场管理。砼浇筑后,应尽快回填土或覆盖,加以养护。

  【参考文献】

  [1]混凝土结构工程施工及验收规范.

  [2]建筑安装工程安全技术规程.

  [3]赵炎龙.大体积混凝土施工裂缝的控制[J].山西建筑.

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