大体积混凝土施工中控制裂缝处理的综合措施
9页1、大体积混凝土施工中控制裂缝处理的综合措施 大体积混凝土结构在土木工程中常见,如工业建筑中的设备基础;在高层建筑中地下室底板、结构转换层;各类结构的厚大桩承台或基础底板以及桥梁的墩台等。其上有巨大的荷载,整体性要求高,往往不允许留施工缝,要求一切连续浇筑完毕。另外,大体积混凝土结构在浇筑后水泥的水化热量大,由于体积大,水化热聚积在内部不易散发,浇筑初期混凝土内部温度显著升高,而表面散热较快,这样形成较大的内外温差,混凝土内部产生压应力,而表面产生拉应力,如温差过大则易于在混凝土表面产生裂纹。一般混凝土的硬化过程会产生体积收缩,而且在浇筑后期,混凝土内部逐渐冷却也产生收缩,由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束,接触处将产生很大的剪应力,在混凝土正截面形成拉应力。当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度时,便会产生裂缝,甚至会贯穿整个混凝土断面,由此带来严重的危害。在大体积混凝土结构的浇筑中,上述两种裂缝都应设法防止。 一、大体积混凝土产生裂缝的种类、形态 1、表面裂缝 这种裂缝在混凝土升温阶段和降温阶段都有可能发生,在混凝土热量通过表面向周围环境散发过程中,表面温度低于内部温度,形成内外温差
2、。当这种温差沿着厚度方向呈非线性分布时,引起混凝土的非均匀变形。起初混凝土处于塑性状态,凝结硬化过程中,其弹性模量随强度不断增长,当温差产生的拉应力超过当时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生裂缝。 2、贯穿裂缝 这种裂缝一般发生在降温阶段,大体积混凝土基础呈降渐收缩状态,降温收缩受到基底及自身约束作用,产生很大的收缩应力(拉应力),当拉应力超过当时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土中产生收缩裂缝。这种收缩裂缝有时会贯穿全断面,成为结构裂缝。基底及自身构造约束作用越强,平均温度峰值越高,贯穿裂缝出现的可能性越大。降温阶段经历时间较长,大约从3d5d开始,延续1个月或更长时间。降温收缩与混凝土硬化收缩呈叠加趋势,硬化收缩会大幅度加剧裂缝出现的可能性与程度。 3、深层裂缝 深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性。 二、大体积混凝土产生裂缝的原因 1、水泥水化热引起的温度应力和温度变形 2、内外约束条件的影响 3、外界气温变化的影响 4、砼的收缩变形 (1)砼的塑性收缩变形 塑性收缩裂缝发生在砼硬化之前,砼仍处于塑性状态,它的产生主要是上部砼的均匀沉降受到了限制,如遇到钢筋或
3、大的砼骨料,或者平面面积较大的砼,其水平方向的减缩比垂直方向更难时,这样会形成不规则的深裂缝。这种裂缝不仅发生在大体积砼之中,一般平面尺寸较大,厚度较薄的结构构件也会出现这种裂缝,防止这种裂缝的最好办法是,连续浇筑与修整抹面,并立即养护,保护砼免受风吹日晒。 (2)砼的体积变形 砼终凝以后会发生体积变化,既可能收缩也可能膨胀,其变化幅度介于4010-6和10010-6之间,温度较高,水泥用量较多,自身体积变形将趋于增大。 (3)干燥收缩 (4)砼匀质性的影响 三、质量控制要点 1、施工方案的编制应做到科学合理,内容包括以下六个方面措施: (1)材料要求和配合比设计; (2)分层分块浇捣措施; (3)混凝土的搅拌、运输和浇筑方案; (4)混凝土降温措施; (5)混凝土的测温措施; (6)养护措施 四、质量控制措施 1、材料控制 (1)水泥:优先采用低强度水泥,水泥含碱量应小于0.6%,此外,应进行水化热检验,7d水化热不宜大于250KJ/Kg。 (2)骨料:粗骨料应采取连续级配或合理的掺配比例,含泥量不得大于1%,泥块含量不得大于0.25%;细骨料选用粗砂或中砂,含泥量不得大于1%,泥块
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