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大體積混凝土結構裂縫成因及預防措施

  
評論: 更新日期:2010年10月27日

  5. 裂縫的防治措施
  5.1 設計措施
  1. 精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應盡可能地降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設計準則,生產(chǎn)出高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。
  2. 增配構造筋提高抗裂性能。配筋應采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應在0.3-0.5%之間。
  3. 避免結構突變產(chǎn)生應力集中,在易產(chǎn)生應力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施。
  4. 在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。
  5. 在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征,合理設置后澆縫,保留時間一般不小于60天。如不能預測施工時的具體條件,也可臨時根據(jù)具體情況作設計變更。
  5.2 施工措施
  1. 嚴格控制骨料級配和合泥量
  選用10.40mm連續(xù)級配碎石(其中10.30mm級配含量65%左右),細度模數(shù)2.80-3.00的中砂(通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi),并不得混有有機質(zhì)等雜物,杜絕使用海砂。
  2. 選擇適當外加劑
  可根據(jù)設計要求,混凝土中摻加一定用量外加劑,如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等外加劑。外加劑中糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延長到5h左右。
  3. 選擇優(yōu)化配合比
  選用良好級配的骨料,嚴格控制砂石質(zhì)量,降低水灰比,并在混凝土中摻加粉煤灰和外加劑等,以降低水泥用量,減少水化熱,以降低混凝土溫升,從而可以降低混凝土所受的拉應力。
  4. 采用切實可行的施工工藝
  根據(jù)泵送大體積混凝土的特點,采用“分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能較好地適應泵送工藝,避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土出料口,主要解決上部混凝土的振實;由于底層鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土坡腳處,以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進,振動器也相應跟上,以確保整個高度上混凝土的質(zhì)量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收水裂縫。
  5. 嚴格控制混凝土入模溫度
  大體積混凝土最好選在春秋季施工,以降低入模溫度,既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模溫度,再者澆筑混凝土時最好不要讓混凝土在太陽下直接爆曬。施工過程中應對碎石灑水降溫,保證水泥庫通風良好,自來水預可先放入地下蓄水池中降溫。
  6. 加適當預埋件
  在混凝土易裂縫部位埋設應力應變傳感片,直接測試拉應力,以便更直接控制混凝土(調(diào)節(jié)保溫保濕養(yǎng)護條件,保證溫度梯度),確保混凝土不出現(xiàn)裂縫。在基礎面筋上加設鐵絲網(wǎng)或小直徑鋼筋網(wǎng),以提高混凝土表面抗裂性(中間溫度筋可去掉)。如3.0m厚承臺設計時,在承臺中間設置了墊20@2肋水平抗縮鋼筋網(wǎng)片。采用“水平分層間隙”施工方法,分兩層進行澆筑,間隙時間7d以上,分層厚度各1.5m,抗縮鋼筋網(wǎng)設置在下層1.5m的上表面。在工期允許的情況下,這種施工方法可降低內(nèi)部最高溫升、減少人力、材料及機械設備的投入。
  7. 改進施工技術
  施工時加強插筋位置的振搗、抹壓、養(yǎng)護。由于鋼筋是熱的良導體,易產(chǎn)生大的溫度梯度,這是裂縫產(chǎn)生的一個主要環(huán)節(jié)。同時加強初凝前的抹壓,以消除初期裂縫,并加強早期養(yǎng)護,提高混凝土抗拉強度。
  8. 加強混凝土澆筑后的養(yǎng)護
  混凝土澆筑后,應盡快回填土--土是混凝土最好的養(yǎng)護材料之一。目前這是混凝土保溫保濕養(yǎng)護的最有效方法,對預防裂縫是非常有益的。如采用蓄水法保溫養(yǎng)護,在混凝土施工期間可通入冷卻循環(huán)水,以便加快承臺內(nèi)部熱量的散發(fā)。如采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養(yǎng)護周期,對于超厚大體積混凝土施工尤其適用。
  9. 加強技術管理
  加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工,明確分工,責任到人。加強計量監(jiān)測工作,定時檢查并做好詳細記錄,認真對待澆筑過程中可能出現(xiàn)的冷縫,并采取措施加以杜絕。在變截面施工前,一定要加強預測,并保證預測的科學性。同時在實施過程中,要切實落實施工方案。
  10. 加強混凝土的測溫工作
  為及時掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值,在承臺內(nèi)埋沒若干個測溫點,采用L形布置,每個測溫點埋設溫管2根01根管底埋置于承臺混凝土的中心位置,測量混凝土中心的最高溫升,另一根管底距承臺上表面100 mm,測量混凝土的表面溫度,測溫管均露出混凝土表面100 mm。用100的紅色水銀溫度計測溫,以方便讀數(shù)。第l-5d每2h測溫1次,第6d后每4h測溫1次,測至溫度穩(wěn)定為止。從已有施工經(jīng)驗的測溫情況看,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,內(nèi)外溫差值在20℃左右,控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi),未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象。

  6. 結語
  綜上可以看到,混凝土的裂縫的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性。
  因此,緊抓施工環(huán)節(jié),嚴格施工過程的管理非常重要,只有在施工過程中嚴格控制才能確保工程質(zhì)量。

  參考文獻:
  [1] 《大體積混凝土溫度應力于溫度控制》 朱伯芳中國電力出版社
  [2] 《建筑物的裂縫控制》 王鐵夢上??茖W技術出版社

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