大体积混凝土施工裂缝成因分析及控制.pdf
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1、大体积混凝土施工裂缝成 因分析及控制 吴 九 红 ( 安徽省第一建筑工程 公司 , 安徽 合 肥 2 3 0 0 3 1 ) 一 _ = 口摘 要: 大 体 积混 凝土由 于 厚度大 、 体量 大, 致 使内 部热 量 不能 及时 : 蛩 散出, 导致混凝土内外温差过大, 从而产生温度应力, 这种应力- b 温差 : H 呈正比 , 大体积混凝土施工的关键 , 就是采用恰当的措施 消除裂缝 。 I 焙: 关键词: 大体积混凝土; 内外温差; 水化热; 斜面分层; 温度控制 霪 : 中 图 分 类 号: T U 7 5 5 7 文 献 标 识 码: B 辩: 文章编号: 1 0 0 7 7 3
2、5 9 ( 2 0 1 6 ) 0 4 0 0 9 4 0 3 DOI : 1 0 1 63 3 c n ki 1 0 07 73 5 9 2 01 6 0 4 0 3 6 。 1 裂缝成因分析 大体积混凝土由于厚实体大, 在施工阶段如果措 施不当或操作工人不能严格按照技术人员 的交底或 专项方案施工 , 随意操作 , 在混凝土 的硬化 、 强度增长 的过程 中就有可能导致混凝土变形 ,产生有害裂缝 , 其裂缝成因大致如下 。 1 1水泥水化热引起的温度应力和温度变形 大体积混凝土结构断面较厚 ,在浇筑过程中, 水 泥在水 中进行一系列的复杂化学反应时积 聚了大量 的热量 , 同时这种热量也在
3、不断向外发散 , 然 而由于 大体积混凝土过于厚实 , 使得这种热量发散的路径变 得很长, 进而使其内部热量的发散变得迟缓, 使内外 温差增大 , 导致产生温度应力和变形 , 一旦这种温度 应力和变形力超过混凝土的内外约束力, 裂缝就随之 产生了。 1 2外界气温变化的影响 大体积混凝土在施工 时 , 内外温差愈大 , 温度应 力与之呼应就呈正 比例提高 , 如果在混凝土的浇筑过 程中, 天气突然变化, 气温猛烈下降, 就会导致内外温 差急剧增大,与此同时温度应力也随之大幅度提高, 当这种应力超过初期浇筑的混凝土强度时 , 就会产生 裂缝 。 1 3早期混凝土的干缩变形 在混凝土浇筑过程中,
4、水泥在水中进行一系列的 化学反应时所需要的化合用水量不大, 在早期硬化过 程中大约有 7 0 8 0 水分要蒸发, 在这种水分蒸发 的过程中, 混凝土内部就 留下 了大量细小且不规则的 气泡 , 这种气泡不一定相互连通 , 但在混凝土 的早期 硬化干缩时所产生的收缩力可能使这些分散的气泡 相互贯通 , 产生裂缝。 1 4混凝土内外约束力的影响 混凝土在浇筑早期 , 水化热积累, 温度上升 , 其 内 部发生膨胀, 这种膨胀力会受到诸如模板、 钢筋、 骨料 间的粘结力 、 骨料与混凝土间的粘结力等复杂约束力 的约束而形成压应力 ,然而在混凝土的浇筑后期 , 由 于温度的回落, 其表面的收缩又产生
5、拉应力 , 一旦这 种 内部的压应力或表面的拉应力大于混凝土所能承 受的抵抗强度 , 就会产生裂缝。 2 工程概况及施工部署 2 1工程概况 某 工程 总 建 筑 面积 为 9 7 1 l O re 。( 其 中地 上 约 5 4 5 8 8 m , 地下约 4 2 5 2 2 m ) , 由 2幢 2 0层建 筑物及 3 层裙房组成 , 地下 3 层 , 整个地下室为不规则形状 , 大 致为 2 1 8 m X( 6 89 8 ) m, 底板 面积约 1 6 3 0 0 m , 基 础 总混凝土用量约 1 7 0 0 0 m。 。地下室底板厚度为 l m 1 1 m, 电梯井局部厚度为 2
6、m 4 2 m。 2 2施工部署 该工程由于电梯井部位混凝土体积超大, 底板混 凝土超长 , 所以在底板 中部设置了 8 0 0 mm宽后浇带 , 将整个基础底板分为 2块 , 混凝土全部采用商品混凝 土 , 整个基础按照所设置的后浇带划分为两段进行混 凝土斜面分层浇筑。 每区块混凝土方量估算 表 3 裂缝控制措施 作者简介: 吴九红( 1 9 7 3 一 ) , 男, 安徽青阳 人, 国家注册一级建造师( 房 由于本工程施工时刚好在 7月份 ,天气炎热 , 不 建-b市政) , 国家注册安全工程师。 利于混凝土内部水化热 的散发。 为避免混凝土在施工 过程中产生有害裂缝, 主要采取的防治措施
7、如下。 3 1配合比确定 3 1 1水泥 选用低热矿渣水泥 , 减少水化热 。 3 1 2砂 、 石 混凝土所用的砂、 石技术指标应符合现行国家规 范的规定 ,粗骨料在可泵送情况下 ,选择粒径 5 0 3 1 5 m m连续级配碎石以减少混凝土收缩变形 ,骨料 的含泥率、 含水率应满足现行国家规范要求, 砂宜采 用 区中砂 , 因为使用中砂比细砂细 , 可减少水及水 泥的用量 , 起到减少裂缝的效果。 3 1 _ 3水 为降低混凝土的人模温度 , 如有需要可在饮用水 中加碎冰, 以保证混凝土人模温度不超过 3 0 C。 3 2外加剂的选用 3 2 1膨胀剂 选用 Z Y低碱高效膨胀剂 ,掺量为
8、胶凝总量的 7 , 产品性能符合 混凝土膨胀剂 ( J C 4 7 6 2 0 0 1 ) 要 求。预先跟设计沟通, 底板混凝土另掺人聚丙烯纤维 ( 0 9 k g m ) 以增 强抗裂性 , 聚丙烯纤维应选择原料纯 度高、 亲水性强、 分散性好的产品, 其质量应符合 水 泥混凝土和砂浆用合成纤维 ( G B T 2 1 1 2 0 2 0 0 7 ) 的要 求 。 3 2 2泵送剂 本工程选用 J M一 1 0高性 能缓凝泵送剂 ,泵送剂 的化学成分里含有引气组分, 减水等多样组分 , 可以 提高混凝土的保水性 、 泌水性 、 流动性等和易性能 , 增 加混凝土的可泵性 。 在不改变每立方米
9、混凝土 比重的 情况下 , 掺入泵送剂 , 就意味着水泥用量的减少 , 由此 便可以减小水灰比, 提高混凝土的密实度 , 减少裂缝 产生的概率 。 3 2 3外加剂 在混凝土 中按设计及现行 国家规范的要求 掺入 高效减水引气剂 , 这种外加剂的加人能在混凝土 中产 生大量分散且不规则 的气泡 , 彼此独立 , 不勾连成 串, 这样就使得渗水路径变得曲折而漫长 , 大大提高了混 凝土的抗渗效果。 3 3坍落度 虽然大体积混凝土的流动性较大, 但本工程地下 底板标高较低, 为减小混凝土的水灰比, 我们将混凝 土的坍落度控制在 1 4 e m左右,在确保混凝土可泵性 的前提下, 增加混凝土的密实度
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