大体积混凝土

大体积混凝土防裂措施一、概述：大体积混凝土是指混凝土结构实体最小尺寸大于或等于1m，或预计会因水泥水化热引起大体积混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。（80cm厚混凝土结构也应当考虑水泥水化热的影响，不采取有效措施也有产生混凝土裂缝的可能）。大体积混凝土都有一些共同的特征：结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，施工技术要求高。大体积混凝土经常出现的问题，不是力学上的结构强度，而是以控制混凝土温度变形裂缝，从而提高混凝土的抗冻、抗渗、抗裂、抗侵蚀性能，以提高建筑结构的耐久年限为重点。1、大体积混凝土内出现的裂缝，按其深度不同，一般可分为：（1）贯穿裂缝：切断了结构断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，如果我一旦发作，必将会造成毁灭性的严重后果；（2）深层裂缝：部分地切断了结构断面，也有一定的危害性；（3）表面裂缝：一般危害性较小。2、有害裂缝的主要害处是：（1）损害建筑物的功能，如贮水构筑物造成漏水；（2）引进破会因素，会缩短使用年限，如钢筋锈蚀、碳化等；（3）降低混凝土强度、密实度等性能；（4）降低结构刚度；（5）损坏表面性能等。3、大体积混凝土温度裂缝产生的原因：其一是，水泥在水化过程中要发出一定的热量，而大体积混凝土结构物断面较厚，水泥发出的热量聚集在结构物内部不易散热，使温度升高较大，混凝土内部的最高温度一般可达60~70℃，并且有较长的延续时间，容易产生由温度引起的裂缝。其二是，混凝土是不良导体，当水泥水化热使内部的混凝土温度大大升高，而外部的混凝土由于产生的热量容易散失，温度升高较小，这样从内部到外部产生温度差，形成了温度梯度，外部混凝土受到内部混凝土的约束而产生拉应力，一旦温度应力超过混凝土承受的抗拉强度时，混凝土也会出现裂缝。为了减少或避免裂缝的出现，对于大体积混凝土就要有低热性的要求。二、防止大体积混凝土产生温度裂缝应采取如下措施：（一）原材料选择1、水泥：应选择水化热低和凝结时间长的品种水泥：矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥，而硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥水化热较高，不适用大体积混凝土，当必须采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥时必须采取相应措施延缓水化热的释放。2、骨料：（1）在大体积混凝土中宜选用线膨胀系数较小的骨料；（2）在选择细骨料时，宜采用级配良好的中砂或粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，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。（3）在选择粗骨料时，可根据施工条件，尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。3、外加剂：在大体积混凝土中，选用普通减水剂、高效减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂以及具有多功能如，减水、保塑、缓凝、引气、泵送等复合功能的外加剂，以减少水泥用量，从而降低混凝土的温升。大体积混凝土选用缓凝高效减水剂效果更佳，即减少水泥用量，降低混凝土的温升，又可延缓水泥水化放热速度，推迟热峰出现时间，降低最高温峰值并减少总的发热量，以减少混凝土因温度而引起的裂缝。同时由于延缓了混凝土凝结时间，有利于在浇筑和捣实大体积混凝土时不致形成施工冷缝，有利于延长振动时间或扩大震动范围。4、采用微膨胀水泥或掺用膨胀剂：混凝土产生微膨胀，利用其膨胀值来补偿或抵消混凝土的收缩值，可减少混凝土体积收缩产生的裂缝，这种混凝土还具有良好的抗渗性。5、掺合料：在满足耐久性要求的情况下，掺加矿渣粉、粉煤灰等掺合料，取代部分水泥，可减少水泥用量，降低水化热并改善了混凝土的可泵性。（二）大体积混凝土配合比设计原则：1、要根据原材料的性能及施工条件，在满足设计（满足规范按耐久性要求的最低水泥用量）、施工要求的情况下，应提高掺合料及骨料的含量减少单位水泥用量；降低水泥总发热量，以降低混凝土内部的最高温度。2、满足混凝土和易性的砂率对混凝土的裂缝控制有积极作用，混凝土的干缩随砂率的增大而增大，过高的砂率使结构表层容易产生较厚的砂浆层，这对混凝土的裂缝控制是不利的。3、采用最佳粗集料级配，避免使用粒径分布集中、中间粒级颗粒少的粗集料。采用少量小粒级石子调整级配，使其级配曲线接近级配要求下限，且含有一定量的2.5-10mm集料时，可在一定程度上减少混凝土的干缩。4、在满足现场施工条件下，尽可能减少单位用水量，降低混凝土的坍落度。具备吊罐施工条件就不采用泵送，泵送坍落度最好控制不超过140mm，以减少混凝土收缩变形。（三）大体积混凝土施工中的控制1、进场的原材料控制：（1）加强对进场的砂子含泥量检测，在大体积混凝土中过多的含泥量，不仅增加混凝土收缩，又降低强度，而且对抗冻性、抗裂性特别有害，因此在施工中要严格控制。（2）进场的小石子石粉含量较高进行筛洗，符合规范要求；2、定期对搅拌机的计量系统进行检定，把混凝土的原材料称量偏差控制在规范允许范围内。3、搅拌时间控制为了确保混凝土搅拌均匀，所以加强搅拌时间控制，把搅拌时间控制在不低于60s。4、混凝土拌合物控制（1）加强混凝土出机坍落度以及到浇筑地点坍落度的检测，检测不同停置时间及气温条件下混凝土坍落度损失，混凝土拌合物热量的损失。如因其它原因造成混凝土到浇筑现场坍落度损失较大，不得二次加水拌合使用，可添加减水剂调整坍落度并确保混凝土搅拌均匀。做好现场协调，保证混凝土供应，连续浇捣，确保不留冷缝。（2）混凝土拌和料中，影响混凝土出机温度的主要因素是水泥、砂、石和水的温度。新进场的水泥温度高达70℃~80℃，应在水泥罐内降至自然温度在使用。在夏季施工中，由于气温较高，混凝土搅拌站应在砂石堆场搭设遮阳凉棚，以防太阳直接照射，并在使用前用冷水冲浇骨料，同时要求在水中加冰块降低水温。冷天施工时，大体积混凝土的入模温度应控制在2℃~5℃。（3）混凝土中约20%的水分是水泥水化所需要的，80%的游离水分要蒸发，多余的水分蒸发会引起混凝土体积收缩（干缩）这种收缩变形可