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大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施

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大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防裂措施

山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 1962


一、大體積混凝土的定義隨著工程技術(shù)水平的不斷發(fā)展, 為滿足社會需要, 一些體積更加龐大的混凝土不斷出現(xiàn), 應(yīng)用于高層基礎(chǔ)、大壩等結(jié)構(gòu)中。目前國內(nèi)尚無一個明確的定義,國外的定義也不盡相同。大體積砼指的是最小斷面尺寸大于1m以上的砼結(jié)構(gòu),其尺寸已經(jīng)大到必須采用相應(yīng)的技術(shù)措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開展的砼結(jié)構(gòu)。(該定義摘錄自建筑施工手冊 縮印版第二版 建筑施工手冊第三版編寫組 1999年1月第二版 中國建筑工業(yè)出版社)大體積混凝土與普通混凝土的區(qū)別表面上看是厚度不同,但其實(shí)質(zhì)的區(qū)別是由于混凝土中水泥水化要產(chǎn)生熱量,大體積混凝土內(nèi)部的熱量不如表面的熱量散失得快,造成內(nèi)外溫差過大,其所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力可能會使混凝土開裂。因此判斷是否屬于大體積混凝土既要考慮厚度這一因素,又要考慮水泥品種、強(qiáng)度等級、每立方米水泥用量等因素,比較準(zhǔn)確的方法是通過計算水泥水化熱所引起的混凝土的溫升值與環(huán)境溫度的差值大小來判別,一般來說,當(dāng)其差值小于25℃時,其所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力將會小于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度,不會造成混凝土的開裂,當(dāng)差值大于25℃時,其所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力有可能大于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度,造成混凝土的開裂,此時就可判定該混凝土屬大體積混凝土。(摘錄自《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-2001)例如:大壩、電站、橋梁、大型工廠、大型設(shè)備等。二、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因 大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素因素引起的,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中大體積混凝土施工難度較大,而它產(chǎn)生裂縫的機(jī)率也較多。(一)干縮裂縫混凝土的收縮引起的干縮裂縫,大體積混凝土表面水分散失過快,混凝土逐漸散熱和硬化過程引起的收縮,會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力,混凝土早期強(qiáng)度較低,不足以抵抗這種變形而開裂。(二)溫度應(yīng)力裂縫1、溫差較大,大體積混凝土多采用高強(qiáng)混凝土,水泥用量大,水泥水化反應(yīng)過程中釋放大量熱量,又因混凝土尺寸較大,混凝土內(nèi)部溫度不斷上升,而表面溫度較低,內(nèi)部與表面混凝土形成較大溫差,內(nèi)部膨脹大于外部,在混凝土表面受到很大的拉應(yīng)力,早期混凝土抗拉強(qiáng)度較低,當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時就會出現(xiàn)裂縫。各種結(jié)構(gòu)在變形過程中受到外界的約束引起的,當(dāng)大體積混凝土基礎(chǔ)澆灌在堅(jiān)硬地基或厚大的老混凝土墊層上時,沒有采取降低和放松約束的措施,將會在混凝土內(nèi)部引起很大的拉應(yīng)力,易發(fā)生深進(jìn),直至貫穿性溫度裂縫。(三)其他裂縫超出設(shè)計荷載的外力引起的裂縫。三、控制裂縫的措施防止裂縫必須采取綜合措施,應(yīng)從結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土原材料優(yōu)選、施工方法和工藝以及混凝土養(yǎng)護(hù)各環(huán)節(jié)加強(qiáng)溫控防裂,努力提高結(jié)構(gòu)物自身的抗裂能力。(一)控制配合比,采用90天或180天凝期的混凝土,以減少水泥用量,選擇合適水泥和嚴(yán)格控制水泥用量或摻粉煤灰(二)加強(qiáng)混凝土的振搗,提高密實(shí)度,在振搗時把振搗器插入下層(剛澆的)砼內(nèi)深度不少于 50 ㎜。增設(shè)限裂鋼筋及澆筑纖維混凝土,提高局部混凝土的抗裂限裂能力。 (三)采取薄層澆筑

土工膜是一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料。主要分為: 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅寬、厚度規(guī)格齊全。2.具有優(yōu)良的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能及優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能。3.優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能。4.具有較大的使用溫度范圍和較長的使用壽命。5.使用于垃圾填埋場、尾礦儲存場、渠道防滲、堤壩防滲及地鐵工程等。

,分層推進(jìn)。分層厚度可劃分為50cm一層,這樣能加速散熱,減少混凝土硬化中的水化熱。在澆筑過程中,溫度過高或者陽光直射時,采取降溫措施,控制澆筑溫度,減小熱量倒灌,如架設(shè)噴霧裝置,增加空氣濕度等。 (四)采取切實(shí)可行的降溫、保溫措施,有效控制混凝土溫度。1、控制骨料的溫度,在混凝土澆筑前,對骨料進(jìn)行預(yù)冷,在較低的溫度澆筑,降低混凝土硬化的水化熱。2、在大體積混凝土澆筑時,(1)控制混凝土澆筑入倉溫度,埋設(shè)溫度計。溫度計采取L形布置,以便于及時掌握混凝土內(nèi)部溫度變化。(2)鋪設(shè)冷卻水管。在混凝土澆筑過程中,分層鋪設(shè)冷卻水管,根據(jù)混凝土厚度可劃分為1.5m一層。從已有施工經(jīng)驗(yàn)的測溫情況看,混凝土內(nèi)部溫升的高峰值一般在3.5d 內(nèi)產(chǎn)生, 3d 內(nèi)溫度可上升到或接近最大溫升,在混凝土澆筑過程中開始通水,以降低混凝土澆筑溫度,之后連續(xù)通水,根據(jù)埋設(shè)在混凝土內(nèi)部的溫度計溫度情況控制通水流量和通水溫度,降低混凝土內(nèi)外溫差,減小拉應(yīng)力。嚴(yán)格控制通水的溫度,在溫升的過程中通水溫較低的水,并根據(jù)埋設(shè)的溫度計所測的內(nèi)部溫度,控制通水流量,讓混凝土內(nèi)部溫度緩慢降溫,具有顯著效果?;炷羶?nèi)部降溫過快也可能引起內(nèi)部裂縫。(五)混凝土的養(yǎng)護(hù)和保溫。在混凝土溫度高于氣溫時,考慮拆模時間,避免出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象,以免引起混凝土早期的表面裂縫。在拆模之后,及時在表面、側(cè)面覆蓋一層保溫材料,防止表面拉應(yīng)力過大,產(chǎn)生裂縫有良好作用。澆筑完畢后要及時覆蓋保溫材料,并蓄水養(yǎng)護(hù),保持表面經(jīng)常濕潤,以起到既保水又保溫的效果,防止早期干縮而產(chǎn)生裂縫。四、結(jié)束語裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,在大體積混凝土構(gòu)件中尤為明顯,混凝土產(chǎn)生裂縫的機(jī)率,因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進(jìn)行處理,文中就這些問題作了一個簡單的綜述僅供參考。


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