浅谈大体积混凝土裂缝原因及温控措施

浅谈大体积混凝土土裂缝原因及及温控措施摘要:对大体积积混凝土温度度裂缝产生的的原因和温度度的控制等进进行阐述。分分析鉴定裂缝缝的产生和发发展并有效地地进行裂缝的的控制处理，对对保证混凝土土结构的整体体性和正常使使用有重大意意义。关键词:大体积积混凝土；裂缝原因；温控措施；混凝土施工工；我国国民经济的高高速增长，带动了建筑筑业的快速、持持续的发展。由由于高层建筑筑、高耸结构构物和大型设设备基础大量量的出现，大体积混凝凝土也被广泛泛采用，大体积混凝凝土结构的温温度裂缝日益益成为建筑工工程技术人员员面临的技术术难题和工程界所密密切关注的课课题，基础设施建建设中大体积积混凝土施工工难度较大，而它产生裂裂缝的机率也也较多，从多方面综综合考虑，降低拉应力力是控制混凝凝土裂缝的有有效途径，而降低拉应应力主要通过过减少温度应应力和沉缩应应力来控制温温度裂缝和沉沉缩裂缝。1、沉缩裂缝混凝土沉缩裂裂缝在大体积积混凝土施工工中也是非常常多的。主要要原因是振捣捣不密实，沉实不足，或者骨料下下沉，表层浮浆过过多，且表面覆盖盖不及时，受风吹日晒晒，表面水份散散失快，产生干缩，混凝土早期期强度又低，不能抵抗这这种变形而导导致开裂。在在施工中采用用缓凝型泵送送剂或减水剂剂，延缓混凝土土的凝结硬化化速度，充分利用外外加剂(特别是缓凝凝剂)的特性，适时增加抹抹加次数，消除表面裂裂缝(特别是沉缩缩裂缝和初期期温度裂缝))，特别是初凝凝前的抹压。2、温度裂缝(1)原因因：一是由于温温差较大引起起的，混凝土结构构在硬化期间间水泥放出大大量水化热，内部温度不不断上升，水泥发出的的热量聚集在在结构物内部部不易散失，使混凝土表表面和内部温温差较大，混凝土内部部膨胀高于外外部，此时混凝土土表面将受到到很大的拉应应力，而混凝土的的早期抗拉强强度很低，混凝土温度度变化产生的的变形受到混混凝土内部或或外部的约束束后，将产生很大大的应力。一一旦温度应力力超过混凝土土能承受的抗抗拉强度时，因而出现裂裂缝。这种温温差一般仅在在表面处较大大，离开表面就就很快减弱，因此裂缝只只在接近表面面的范围内发发生，表面层以下下结构仍保持持完整。二是是由结构温差差较大，受到外界的的约束引起的的，当大体积混混凝土浇筑在在约束地基上上时，又没有采取取特殊措施降降低、放松或取消消约束，或根本无法法消除约束，易发生深进进，直至贯穿的的温度裂缝。(2)过程程：一般(人为)分为三个个时期：一是初期裂裂缝———就是在在混凝土浇筑筑的升温期，由于水化热热使混凝土浇浇筑后2-3天温度急剧剧上升，内热外冷引引起“约束力”，超过混凝土土抗拉强度引引起裂缝。二二是中期裂缝缝———就是水化热热降温期，当水化热温温升到达峰值值后逐渐下降降，水化热散尽尽时结构物的的温度接近环环境温度，此间结构物物温度引起“外约束力”，超过混凝土土抗拉强度引引起裂缝。三三是后期裂缝缝，当混凝土接接近周围环境境条件之后保保持相对稳定定，而当环境条条件下剧变时时，由于混凝土土为不良导体体，形成温度梯梯度，当温度梯度度较大时，混凝土产生生裂缝。3、控温措施和和改善约束3.1温控措施施(1)降低混凝凝土内部的水水化热，采用中热硅酸酸盐水泥和低低热矿渣水泥泥，控制水泥的的入库温度，掺加一定量有效效降低水化的的峰值温度的的优质粉煤灰灰，以降低混凝凝土的水化热热，同时选用高高效抗裂膨胀胀剂，有效补偿偿混凝土的收收缩。(2)优化配合合比，降低水化热热。进行配合合比试验时，尽量降低水水泥用量，选择性能优优良的外加剂剂，有效地降低低混凝土的单单位用水量，从而降低水水泥用量。缓缓凝型减水剂剂还有抑制水水泥水化作用用，可降低水化化温升有利于于防裂。还可可延迟水化热热释放速度,,热峰也有所所降低。这种种减水剂可以以缓凝,在大体积混混凝土中可以以避免冷接缝缝,提高工作性性及流动性，有利于泵送。在确保混混凝土质量的的前提下，初始混凝土土坍落度控制制在16～18cm。(3)减少地基基约束力。岩岩石基础与新新浇混凝土之之间，存在着弹性性模量、温度度的差别，新浇筑混凝凝土随着强度度逐渐上升，其温度也发发生变化，必有一个徐徐变过程，而原岩石地地基对其便产产生一个约束束力，当达到一定定程度，便会导致裂裂缝产生。(4)控制混凝凝土的浇筑间间歇期和分层层厚度。(5)控制混凝凝土浇筑人模模温度。混凝土土的入模温度度取决于各种种原材料的初初始温度,主要方法是是施工时冷却却拌合水、骨骨料、水泥，尽量选择较较低气温时段段浇筑砼；在混凝土运运输工具上覆覆盖麻袋，并经常喷洒洒冷水降温。3.2改善约束束条件措施：：(1)合理地分分缝分块；分缝分块有有两方面的目目的:一是为了便便于施工，将庞大的主体逐块逐层层地进行浇筑筑；同时为了防防止裂缝，减小基础块块的尺寸，增加散热面面，从而降低施施工期间的温温度应力，以减小产生生裂缝的可能能性。(2)避免基础础过大起伏；；(3)合理的安安排施工工序序，避免过大的的高差和侧面面长期暴露。此外，改善混混凝土的性能能，提高抗裂能能力，加强养护，防止表面干干缩，特别是保证证混凝土的质质量对防止裂裂缝是十分重重要，应特别注意意避免产生贯贯穿裂缝，出现后要恢恢复其结构的的整体性是十十分困难的，因此施工中中应以预防贯贯穿性裂缝的的发生为主。在在混凝土的施施工中，为了提高模模板的周转率率，往往要求新新浇筑的混凝凝土尽早拆模模。当混凝土土温度高于气气温时应适当当考虑拆模时时间，以免引起混混凝土表面的的早期裂缝。新新浇筑早期拆拆模，在表面引起起很大的拉应应力，出现“温度冲击”现象。在混混凝土浇筑初初期，由于水化热热的散发，混凝土表面引引起相当大的的拉应力，此时表面温温度亦较气温温为高，此时拆除模模板，表面温度骤骤降，必然引起混凝凝土内外温度度梯度，从而在表面面附加一拉应应力，与水化热应应力迭加，再加上混凝凝土干缩，表面的拉应应力达到很大大的数值，就很有导致裂缝缝产生的危险，但如果在拆拆除模板后及及时在表面覆覆盖一轻型保保温材料，如泡沫海棉棉等，对于防止混混凝土表面产产生过大的拉拉应力，具有显著的的效果。加筋筋对大体积混混凝土的温度度应力影响很很小，因为大体积积混凝土的含含筋率极低。只只是对一般钢钢筋混凝土有有影响。在温温度不太高及及应力低于屈屈服极限的条条件下，钢的各项性性能是稳定的的，而与应力状状态、时间及及温度无关。钢钢的线胀系数数与混凝土线线胀系数相差差很小，在温度变化化时两者间只只发生很小的的内应力。由由于钢的弹性性模量为混凝凝土弹性模量量的7～15倍，当混凝土应应力达到抗拉拉强度而开裂裂时，钢筋的应力力将不超过100～200k2/cm2。因此，在混凝上中中想要利用钢钢筋来防止细细小裂缝的出出现很困难。但但加筋后结沟沟内的裂缝一一般就变得数数目多、间距距小、宽度与与深度较小了了。而肋口果果钢筋的直径径细而间距密密时，对提高混凝凝土抗裂性的的效果较好。混混凝土和钢筋筋混凝土结构构的表面常常常会发生细而而浅的裂缝，其中大多数数属于干缩裂裂缝。虽然这这种裂缝一般般都较浅，但它对结构构的强度和耐耐久性仍有一一定的影响。4、保证大体积混凝土土质量的措施施4.1严格控制制骨料级配和和合泥量选用10-440mm连续级配碎碎石(其中10-30mm级配含量65%左右)，细度模数2.80--3.000的中砂(通过0.3155n凹筛孔的砂砂不少于15%，砂率控制在40%-45%)。砂、石含含泥量控制在在1%以内，并不得混有有有机质等杂杂物，杜绝使用海海砂。4.2选择适当当外加剂可根据设计要要求，混凝土中掺掺加一定用量量外加剂，如防水剂、膨膨胀剂、减水水剂、缓凝剂剂等外加剂。外外加剂中减水水和缓凝组份份能提高混凝凝土的和易性性，使用水量减减少16%左右，水灰比可控控制在0.55以下，初凝延长到5h左右。4.3选择合适适水泥和严格格控制水泥用用量优先采用422.5普通水泥等等高标号水泥泥，以减少水泥泥用量。选用用低热水泥，减少水化热热，降低混凝土土的温升值。并并尽量选用后后期强度高(90或120天)，降低水泥量量，并延缓水泥水水峰值。在满满足设计和混混凝土可泵性性的前提下，将42.5水泥用量控控制在2800kg/m3左右，以降低混凝凝土最高温升升，降低混凝土土所受的拉应应力。4.4采用切实实可行的施工工工艺根据泵送大体体积混凝土的的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的方法。这这种自然流淌淌形成斜坡混混凝土的方法法，能较好地适适应泵送工艺艺，避免混凝土土输送管道经经常拆除、冲冲洗和接长，从而提高泵泵送效率，简化混凝土土的泌水处理理，保证上下层层混凝土浇筑筑间隔不超过过初凝时间。根根据混凝土泵泵送时自然形形成一个坡度度的实际情况况，在每个浇筑筑带的前后布布置两道振动动器，第一道布置置在混凝土出出料口，主要解决上上部混凝土的的振实；由于底层钢钢筋间距较密密，第二道布置置在混凝土坡坡脚处，以确保下部部混凝土密实实。随着浇筑筑的推进，振动器也相相应跟上，以确保整个个高度上混凝凝土的质量。由由于大体积泵泵送混凝土表表面水泥浆较较厚，故浇筑结束束后须在初凝凝前用铁滚筒筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝凝土的收水裂裂缝。4.5改进施工工技术施工时加强插插筋位置的振振捣、抹压、养护护。由于钢筋筋是热的良导导体，易产生大的的温度梯度，这是裂缝产产生的一个主主要环节。同同时加强初凝凝前的抹压，以消除初期期裂缝，并加强早期期养护，提高混凝土土抗拉强度。4.6加强技术术管理加强原材料的的检验、试验验工作。施工工中严格按照照方案及交底底的要求指导导施工，明确分工，责任到人。加加强计量监测测工作，定时检查并并做好详细记记录，认真对待浇浇筑过程中可可能出现的冷冷缝，并采取措施施加以杜绝。在在变截面施工工前，一定要加强强预测，并保证预测测的科学性。同同时在实施过过程中，要切实落实实施工方案。4.7加适当预预埋件在混凝土易裂裂缝部位埋设设应力应变传传感片，直接测试拉拉应力，以便更直接接控制混凝土土(调节保温保保湿养护条件件，保证温度梯梯度)，确保混凝土土不裂缝。在在基础面筋上上加设铁丝网网或小直径钢钢筋网，以提高混凝凝土表面抗裂裂性(中间温度筋筋可去掉)。如3.00mm厚承台设计计时，在承台中间间设置了垫20@2肋水平抗缩缩钢筋网片。采采用“水平分层间间隙”施工方法，分两层进行行浇筑，间隙时间7d以上，分层厚度各1.5m，抗缩钢筋网网设置在下层层1.5m的上表面。在在工期允许的的情况下，这种施工方方法可降低内内部最高温升升、减少人员员加强混凝土土的测温工作作力、材料及及机械设备的的投入。为及时掌握混混凝土内部温温升与表面温温度的变化值值，在承台内埋埋没若干个测测温点，采用L形布置，每个测温点点埋设温管2根管底埋置置于承台混凝凝土的中心位位置，测量混凝土土中心的最高高温升，另一根管底底距承台上表表面100mmm，测量混凝土土的表面温度度，测温管均露露出混凝土表表面100mm。用100的红色水银银温度计测温温，以方便读数数。第ld———