大体积混凝土结构施工技术综述
3页1、大体积混凝土结构施工技术综述进入21世纪90年代后,建筑施工技术飞速发展,混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几万立方米,因此,对于大体积混凝土施工提出了更高的要求。现代建筑中时常涉及到的大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等,它主要的特点是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m。由于其体积大,表面小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,当混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用,所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。一、大体积混凝土的裂缝大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全,它都有一个最大允许值。处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度0.3mm;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度0.2mm。对于地下或半地下结构,混凝土的裂缝主要影响其防水性能。一般当裂缝
2、宽度在0.10.2mm时,虽然早期有轻微渗水,但经过一段时间后,裂缝可以自愈。如超过0.20.3mm,则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。所以,在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。如出现这种裂缝,将大大影响结构的使用,必须进行化学灌浆加固处理。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但抗拉能力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内,一般不会影响结构的强度,但却对结构的耐久性有所影响,因此必须予以重视和加以控制。产生裂缝的主要原因有以下几方面:1、水泥水化热水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表
3、面可以自然散热,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初35天。2、外界气温变化大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起温度变形造成的,温差愈大,温度应力也愈大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达6065,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。3、混凝土的收缩混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的,而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。影响混凝土收缩,主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺、养护条件等。二、大体积混凝土的配制大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点:1、粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂;2、外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉
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