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如何防治大體積混凝土的開裂

09-20 16:20:54  瀏覽次數:261次  欄目:建筑工程技術
標簽:工程技術,建筑設計, 如何防治大體積混凝土的開裂,http://www.tljciu.live

  防治大體積混凝土開裂,應從以下方面入手:

  1.設計措施

  (1)精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應盡可能降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設計準則,生產出“高強、高韌、中彈、低熱和高抗拉值”的抗裂混凝土。

  (2)增配構造筋,提高抗裂性能。這里應采用小直徑、小間距的配筋方式,全截面的配筋率應為0.3%~0.5%.

  (3)避免結構突變產生應力集中。在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。

  (4)在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限抗拉強度。

  (5)在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征,合理設置后澆縫;在正常施工條件下,后澆縫間距應為20~30m,保留時間一般不少于60d.如不能預測施工時的具體條件,也可臨時根據具體情況進行設計變更。

  2.原材料控制措施

  (1)盡量選用低熱或中熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥),或利用混凝土的后期強度(90~180d),以降低水泥用量,減少水化熱(因為每加減10kg水泥,溫度會相應增減1℃,水化熱與水泥用量成正比)在條件許可的情況下,應優先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期(1~5d)可產生一定的預壓應力,而在水化后期預壓應力可部分抵消溫度徐變應力,減少混凝土內的拉應力,提高混凝土的抗裂能力。

  (2)適當摻加粉煤灰。混凝土中摻用粉煤灰后,可提高混凝土的抗滲性、耐久性,減少收縮,降低膠凝材料體系的水化熱,提高混凝土的抗拉強度,抑制堿骨料反應,減少新拌混凝土的泌水等。

  (3)選擇級配良好的骨料。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的80%~83%,因此在選擇骨料時,應選擇線膨脹系數小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料。一般來說,可以選用粒徑4~40mm的粗骨料,盡量采用中砂;嚴格控制砂、石子的含泥量(石子在1%以內,砂在2%以內),控制水灰比在0.6以下;還可以在混凝土中摻緩凝劑,減緩澆筑速度,以利于散熱。另外還可以考慮在大體積混凝土中摻加堅實無裂縫、沖洗干凈、規格為150~300mm的大塊石。摻加大塊石不僅減少了混凝土總用量,降低了水化熱,而且石塊本身也吸收了熱量,使水化熱能進一步降低,對控制裂縫有一定好處。

  (4)適當選用高效減水劑和引氣劑,這對減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學、熱學、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。

  3.施工方法控制措施大體積混凝土施工時內部應適當預留一些孔道,在內部通循環冷水或冷氣冷卻,降溫速度不應超過0.5℃~1.0℃/h.對大型設備基礎可采用分塊分層澆筑(每層間隔時間5~7d),分塊厚度為1.0~1.5m,以利于水化熱散發和減少約束作用。當混凝土澆筑在巖石地基或厚大的混凝土墊層上時,在巖石地基或混凝土墊層上鋪設防滑隔離層(澆二度瀝青膠、撒鋪5mm厚砂子或鋪二氈三油),將底板高低起伏和截面突變處做成漸變化形式,以消除或減少約束作用。此外,還應加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應下降15℃以上。盡量采用兩次振搗技術,以改善混凝土強度,提高抗裂性。還可根據具體工程特點,采用UEA補償收縮混凝土技術。

  4.溫度控制措施

  混凝土溫度和溫度變化對混凝土裂縫是極其敏感的。當混凝土從零應力溫度降低到混凝土開裂溫度時,混凝土拉應力超過了此時的混凝土極限拉應力。因此,應通過降低混凝土內水化熱溫度和混凝土初始溫度,減少和避免裂縫風險。

  人工控制混凝土溫度的措施對早期因熱原因引起的裂縫作用不明顯。比如表面保溫材料保護可以減少內外溫差,但不可避免地招致混凝土體內溫度很高,從受約束而導致貫穿裂縫的角度看,是一個潛在惡化裂縫的條件,因為體內熱量遲早是要散發掉的。另外,人工控制混凝土溫度還需注意防止過速冷卻和超冷,過速冷卻不僅會使混凝土溫度梯度過大,而且早期的過速超冷會影響水泥-膠體體系的水化程度和早期強度,更易產生早期熱裂縫。超冷會使混凝土溫差過大,引起溫差裂縫。因此,澆筑時間應盡量安排在夜間,以最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時,要求在砂、石堆場搭設簡易遮陽裝置,或用濕麻袋覆蓋,必要時向骨料噴冷水。混凝土泵送時,可在水平及垂直泵管上加蓋草袋并噴冷水。

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