大体积混凝土裂缝产生的原因与质量控制

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 大体积混凝土裂缝产生的原因与质 量控制 摘要: 本文结合工作实际，对大 体积混凝土裂缝产生的原因做了分析， 并提供了质量控制措施。 中国论文网 /2/view-12911626.htm 关键词:大体积混凝土；裂缝；质 量控制措施 一、大体积砼的施工特点 1.1 砼强度级别高，水泥用量较 大，因而收缩变形大。由于几何尺寸不 是十分巨大，水化热温升快，降温散热 也较快。因此降温与收缩的共同作用是 引起砼开裂的主要因素。 1.2 控制裂缝的方法不像块体砼 那样，要采用特别的低热水泥和复杂的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 冷却系统，而主要依靠合理配筋，改进 设计，采用合理的砼配比，浇筑方案和 浇筑后加强养护等措施，以提高结构的 抗裂性和避免引起过大的内外温差而出 现裂缝。 二、大体积砼温度裂缝产生原因 分析 砼随着温度的变化而发生热胀冷 缩，称为温度变形。对于大体积砼施工 阶段来说，由于温度变形而引起的裂缝， 可称为“初始裂缝 ”或“早期裂缝”。大体 积砼施工阶段所产生的温度裂缝，是由 其内部矛盾发展的结果。一方而由于内 外温差和收缩而产生应力和应变，另一 方面是结构物的外部砼各质点间的约束 阻止这种应变，一旦温度拉应力超过砼 能承受的抗拉强度时，即出现裂缝。 大体积砼由于截面大，水泥用量 大，水泥水化释放的水化热会产生较大 的温度变化,由此形成的温度应力是导致 产生裂缝的主要原因。这种裂缝分两种: 表面裂缝：砼浇筑初期，水泥水化产生 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 大量水化热，使砼的温度很快上升，但 由于砼表面散热条件好，热量可向大气 中散发，因而温度上升较少。而砼内部 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，形 成内约束。结果砼内部产生压应力，面 层产生拉应力，当该拉应力超过砼的抗 拉强度时，砼表面就产生裂缝。收缩裂 缝：砼浇筑后数日，水泥水化热已基本 释放。砼从最高温度逐渐降温，降温的 结果引起砼收缩，再加上砼中多余的水 份蒸发等引起的体积收缩变形，二者都 受到地基和结构边界条件的约束，不能 自由变形，导致温度拉应力。当该温度 应力超过砼抗拉强度时，则从约束面开 始向上形成裂缝，如果该温度应力足够 大，可能产生贯穿裂缝，破坏了结构的 整体性、耐久性和防水性，影响正常使 用。 三、 大体积砼施工技术及质量 保证措施 3.1 大体积砼其浇筑量过大，整 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 体要求高，在浇捣和养护过程水泥经水 化发出大量的水化热，但因其体积厚大， 大量水化热得不到散发，砼内部温度高 于外层砼温度，产生较大的温度差，由 于表里体积膨胀不一致，便会产生温度 裂缝。故降低水化热，将砼的内外温差 控制在规范的 25内，砼表面与环境温 差控制在 15内，是施工的要点，对于 裂缝的防止，还应在结构设计上采取措 施。为进一步控制砼基础产生裂缝,减少 砼的水化热温升,降低砼的浇灌温度,减 少基础的约束,提高砼极限抗拉强度,减 少温度收缩应力,预防裂缝的出现,除用 草帘覆盖外,在砼上面先盖一层塑料薄膜,并 适当延长养护、拆模时间，提高砼拆模 强度，减少砼表面的温度梯度。同时加 快基础四侧回填土，避免长期裸露，导 致降温收缩与干缩共同作用，使应力叠 加。 3.2 采用低水化热或中水化热的 水泥品种配制砼 ，如矿渣硅酸盐水泥、 火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 水泥应不结块，符合质量标准并有质保 书和复验单。大体积砼浇注初期开裂的 原因主要是由于砼的内部温升及收缩产 生的内应力所致，产生收缩有两个方面 的原因：水泥水化硬化后生成的矿物 体积比反应前的水泥、砂、碎石与水的 总体积小。因砼具有热胀冷缩的性能， 在浇注初期，受水泥水化热影响，砼水 化产生的较多的热量，使砼内部温度升 高，散热缓慢，产生体积膨胀，随着龄 期增大，又逐渐降温，发生体积收缩， 收缩产生的拉应力大于砼自身的抗拉强 度，导致砼产生收缩裂缝。 3.3 粗骨料选用 5mm-40mm 单 粒级卵石比选用 5mm-25mm 石子好， 每立方米砼减少用水量 15kg 左右，在 相同水灰比情况下，水泥可减少 30kg 左右，细骨料采用中粗砂，其细度模数 为 218。它比采用细砂，每立方米砼减 少用水量 20kg 左右，水泥相应减少 28kg-35kg，从而降低砼的干缩。 3.4 尽可能按设计和规范掺用外 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 加剂，减少单位体积水泥用量，外加剂 应有质保书和复验单，配制计量要正确， 选择合适的外掺剂，因砼分层浇注，要 保证砼在浇注上层时，下层砼不至于初 凝，又要延缓砼在浇注上的内部温度峰 值的出现，砼内可掺用适量的微膨胀剂 （UEA 等）替代水泥，以起到降低水 泥用量，减少水化热的作用，同时在砼 在硬化时产生一定的微膨胀，以补偿砼 部分收缩。砼中掺入水泥重量 0.25% 左右的缓凝型减水剂-木质素磺酸钙， 一方面可明显延缓水化热释放的速度， 推迟水化热峰值的出现；同时又减少 10% 拌和用水，节约 10% 左右的水泥，从 而降低水化热。砼中掺入适量粉煤灰， 不仅改善砼 的和易性，减少砼的用水 量，减少泌水和离析现象；同时代替部 分水泥，减少水化热。掺入适量 UEA 膨胀剂，有效地补偿砼干缩，并在一定 程度上补偿冷缩，改变砼分子结构组织， 增加密实性，提高了抗渗能力。 3.5 降低砼的入模温度，如夏季 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 采用低温水或冷水拌制砼，对于泵送砼， 要对泵的管或泵车进行必要的覆盖或降 温。 3.6 大体积砼的浇筑；大体保砼 宜采用斜面分层浇筑，一般为 400mm- 500mm 为一层，根据各层的工程量及 浇捣速度正确计算砼输出量，以保证上 下层砼 的衔接时间，都在初凝前完成， 同时在上层砼振捣时，将振动棒插入下 层表面下 50mm 左右使上下层连成一 体。浇捣一般要求：砼自由倾落高度 不应超 2000mm，否则应用串筒、溜槽， 以保证砼不致发生离析现象。 振动棒快插慢拔，插点布置均 匀排列，逐点移动，顺序进行，不应遗 漏，移动间距一般不大于 300mm- 400mm，根据泵送砼 浇筑速度准备足 够的振动机械和人员。 浇筑砼时，应经常检查观察模 板、钢筋、预留孔和埋件，发现问题及 时纠正。 基础梁和板不能同时连续浇注， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 在水平交接时，应适当间歇 1h-2h，待 砼沉实再继续浇捣，以防“吊脚” 。在每 一下料口，三个振捣手均匀分布在整个 斜面，沿图示中小箭头方向推进，确保 不漏振，使新泵出的砼与上一斜面砼充 分密实地结合。振捣应及时、到位，避 免砼中石子流入坡底，发生离析现象。 详见图 1。 3.6.1 根据砼泵送时自然形成的 坡度实际情况，为防止砼集中堆集，先 振捣出料口处砼，形成自然流淌坡度， 然后全面振捣，振捣器快插慢拔，插点 均匀排列，逐点移动，不得遗漏。移动 间距 300mm-400mm。振捣上一层时插 入下一层 50mm，使上下层结合紧密， 以不再排出气泡和砼面不在下降为振捣 密实，不得过振、欠振。 3.6.2 为撑握砼分层浇筑厚度的 正确性，插点间距在浇筑部位预先设置 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 间距 400mm 红白标尺杆。分层形式如 图 2： 3.6.3 后浇带留设成平接式，中 间加设橡胶膨胀止水条，后浇带浇筑前 用竹浇板进行覆盖保护。后浇带在浇砼 前须将砼表面按照施工缝的要求进行处 理，填充的砼采用微膨胀砼，且必须要 求填筑砼的强度等级比原结构强度提高 一级，并保持至少 15d 的湿润养护。 3.6.4 砼表面处理 大体积砼的表面水泥浆较厚，且 泌水现象严重，应仔细处理。对于表面 泌水，当每层砼浇筑接近尾声时，应人 为将水引向低洼边部，处缩为小水潭， 然后用小水泵将水抽至附近排水井。 在砼浇筑后 4h8h 内，将部分 浮浆清掉，初步用长刮尺刮平，然后用 木抹子搓平压实。在初凝以后，砼表面 会出现龟裂，终凝要前进行二次抹压， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 以便将龟裂纹消除，注意宜晚不宜早。 3.7 对于体积特别大的大体积砼， 可以事先在砼内埋设冷却水管，用循环 水降低体内温度，以减小温差，内部设 置冷却水管，布 5 层，竖向每层间距为 1000mm，水平位置顺桥向间距 1350mm，横桥向间距为 1300mm，每 层分别设一个入水口、一个出水口，根 据出水口水温温差用加压水泵控制输入 水量，并在浇注过程中一直循环通水， 使砼快速地通过钢管把热传递给水，降 低砼 内部的水化温升，并在浇注完砼 后持续通水 14d。 3.8 设置测温点，在砼养护期内， 随时观察温差情况，以便采取相应措施， 为了掌握大体积砼的温度变化规律，及 时了解温差对大体积砼质量的影响，采 取常规测温技术，对底板砼的上、中、 下进行布点观测，以便采取相应的技术 措施，防止砼开裂，在砼 浇筑前，用 钢管预先放置在底板内并高出板顶 100mm，并固定于底板筋上，钢管下口 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 事先封死，温度计顶端与预埋管之间 用保温材料塞严，防止水分浸泡，并做 好测温点的编号，采用玻璃温度计，温 度计在管内停留不少于 5min，当温度 计在管内抽出时，立即读出温度值，砼 浇筑后第 1d-5d,每