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大體積混凝土施工裂縫的預(yù)防與控制
下面是小編整理的大體積混凝土施工裂縫的預(yù)防與控制的論文，歡迎各位建筑學(xué)的同學(xué)借鑒!
【摘 要】對(duì)大體積混凝土在施工階段所產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行原因分析，總結(jié)出一系列針對(duì)性較強(qiáng)的抗裂措施和控溫辦法，取得了良好的效果。
【關(guān)鍵詞】大體積混凝土;施工裂縫;措施
在工業(yè)與民用建筑的設(shè)備基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、筏基底板、立墻等大體積砼施工中，由于水泥水化熱引起砼澆筑內(nèi)部溫度和溫度應(yīng)力劇烈變化，而導(dǎo)致砼發(fā)生裂縫現(xiàn)象。因此，控制砼澆筑塊體因水泥水化熱引起的升溫、砼澆筑塊體的里外溫差及降溫速度，防止砼出現(xiàn)溫度裂縫是施工技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題，必須認(rèn)真對(duì)待。
1.大體積砼施工裂縫產(chǎn)生的原因
造成大體積砼施工裂縫的原因是復(fù)雜的，且是綜合性的，主要有以下幾種：
1.1溫度原因
1.1.1由于溫差較大引起，砼結(jié)構(gòu)在硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使砼表面和內(nèi)部溫差較大，砼內(nèi)部膨脹高于外部，此時(shí)砼表面將受到很大拉應(yīng)力，而砼早期抗拉強(qiáng)度很低，即出現(xiàn)裂縫。這溫差一般僅表面處較大，離開表面很快減弱，因此裂縫只在接近表面范圍內(nèi)發(fā)生，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。
1.1.2由結(jié)構(gòu)溫差較大，受到外界約束引起的，當(dāng)大體積砼澆筑在約束地基上時(shí)，又未采取特殊措施降低，放松或取消約束，或根本無(wú)法消除約束，易發(fā)生深進(jìn)，直至貫穿的溫度裂縫。
1.2沉縮裂縫
砼澆筑成型后，養(yǎng)護(hù)工作不到位，未及時(shí)地進(jìn)行表面履蓋，表面水份散失過(guò)快，導(dǎo)致砼內(nèi)部與外部不均勻收縮是砼產(chǎn)生裂縫的重要原因。表現(xiàn)在振搗不密實(shí)，沉實(shí)不足，或者骨料下沉，表層浮漿過(guò)多，砼澆筑后，沒(méi)有及時(shí)抹壓實(shí)，且表面覆蓋不及時(shí)，受風(fēng)吹日曬，表面水份散失快，產(chǎn)生干縮，砼早期強(qiáng)度又低，不能抵抗這種變形而導(dǎo)致開裂。
采用緩凝型泵送劑，延緩砼的凝結(jié)硬化速度，充分利用外加劑的特性，適時(shí)增加抹加次數(shù)，消除表面裂縫，特別是初凝前的抹壓很有效。
2.大體積砼施工裂縫的控制
針對(duì)以上所分析的裂縫形成原因，可采用以下措施加以控制：
2.1嚴(yán)格控制砼組成材料
2.1.1水泥品種選擇。應(yīng)根據(jù)大體積砼特點(diǎn)，既要注意水泥的水化熱，又要注意水泥的收縮作用，選用低水化熱、低收縮的水泥，而不要采用早強(qiáng)型水泥。
2.1.2摻入粉煤灰，選擇減水劑，保證泵送流動(dòng)度。摻入一定量的粉煤灰，以保證膠凝材料的總量。一般摻量為水泥重量的15%～20%。粉煤灰在砼中主要起物理填充作用，增加砼密實(shí)度，可改善砼工作度，改善施工性能，減少砼泌水和離析現(xiàn)象，減少收縮。粉煤灰還能延緩水化熱峰值出現(xiàn)，降低峰值。粉煤灰和減水劑同時(shí)摻入砼中，可以降低水灰比，減少水泥漿量，提高砼的可泵性。
2.1.3粗細(xì)骨料的選擇。配制大體積砼，應(yīng)選用細(xì)度模數(shù)在2.7～3.1之間的含泥量最低的中粗砂，砂率最佳值為0.33。碎石應(yīng)采用連續(xù)級(jí)配、良好粒級(jí)的彈性模量低的骨料。其次是砂石的吸水率應(yīng)盡可能小一些，以利于降低收縮。
2.1.4砼的配合比設(shè)計(jì)。應(yīng)根據(jù)施工單位的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，優(yōu)化合理地選擇砼的強(qiáng)度和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際要求，合理利用砼后期強(qiáng)度，如60天、90天或更長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)度。
2.1.5加強(qiáng)筏板養(yǎng)護(hù)、控制裂縫產(chǎn)生。
養(yǎng)護(hù)目的是保持砼水化需要的溫濕度。大體積砼保濕養(yǎng)護(hù)建議采用農(nóng)用薄膜覆蓋。保溫養(yǎng)護(hù)建議采用草簾覆蓋。保溫養(yǎng)護(hù)是大體積砼施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)保溫養(yǎng)護(hù)可降低大體積砼澆筑塊體的里外溫差，以降低砼塊體的約束應(yīng)力，其次可降低砼降溫速度，充分利用砼抗拉強(qiáng)度，以提高砼塊體承受外約束應(yīng)力時(shí)的抗裂能力，達(dá)到防止或控制溫度裂縫的目的;同時(shí)，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中保持良好濕度和防風(fēng)條件，使砼在良好的環(huán)境下養(yǎng)護(hù)。
2.1.6溫控現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)。
(1)監(jiān)測(cè)內(nèi)容：出機(jī)溫度、入模溫度、澆筑溫度、砼塊體升降溫、里外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度。
(2)測(cè)溫元件安裝及保護(hù)
�、贉y(cè)溫元件安裝位置應(yīng)準(zhǔn)確，固定牢固，并與結(jié)構(gòu)鋼筋及固定金屬體絕熱。
�、跍y(cè)溫元件的引出線應(yīng)集中布置，并加以保護(hù)。
�、垌艥仓^(guò)程中，下料時(shí)不得直接沖擊測(cè)溫元件及其引出線，振搗時(shí)，振搗器不得觸及測(cè)溫元件及其引出線。
(3)測(cè)溫點(diǎn)布置： 須具有代表性，能全面反映大體積砼各部位溫度，應(yīng)考慮大體積砼全斷面包括中心和上表面、下表面;全平面包括中部和邊角區(qū)。該工程砼厚0.8m，考慮對(duì)稱性，在整個(gè)范圍內(nèi)布置7個(gè)點(diǎn)，豎向3層次，計(jì)21個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，具體位置由現(xiàn)場(chǎng)確定，包括模板溫度、表面溫度、環(huán)境溫度等。
(4)溫度監(jiān)測(cè)制度：砼澆筑期間，每1小時(shí)測(cè)一次;砼澆筑后3天，每1小時(shí)測(cè)一次;3～6天，每2小時(shí)測(cè)一次;6～10天，每4小時(shí)測(cè)一次;10～15天，每12小時(shí)測(cè)一次;15～30天，每24小時(shí)測(cè)一次; 監(jiān)測(cè)期間觀察溫差變化趨勢(shì)和降溫情況，開始撤除養(yǎng)護(hù)層時(shí)即可停止監(jiān)測(cè)。
2.2優(yōu)化砼施工過(guò)程
砼抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度是砼容易開裂的內(nèi)在因素。普通砼極限拉伸離散性很大，必須創(chuàng)造條件，確保砼均勻密實(shí)。砼坍落度各罐不要有大差異，澆筑基礎(chǔ)時(shí)坍落度可控制在100-140mm，坍落度大時(shí)會(huì)使表面鋼筋下部產(chǎn)生水分，或表層鋼筋上部的砼產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為防止這種裂縫，在砼初凝前和砼預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。
大體積砼澆筑應(yīng)合理分段，分層進(jìn)行，使砼高度均勻上升，砼澆筑間歇時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，在前層砼初凝前必須把后層砼澆上。澆筑應(yīng)在室外氣溫較低時(shí)進(jìn)行，砼澆筑氣溫不宜超過(guò)28℃，在炎熱氣候下應(yīng)采取降溫措施。
澆筑砼過(guò)程中，嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)的施工線路澆筑。禁止閑散人員在鋼筋上部停留。澆筑施工人員不應(yīng)在鋼筋上部無(wú)序走動(dòng)。采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，在上下層鋼筋網(wǎng)片之間應(yīng)設(shè)置足夠的支撐用鋼筋撐腳，以保證鋼筋位置正確。在澆筑線路上，鋪設(shè)臨時(shí)操作腳手板。所有澆筑人員原則上應(yīng)在腳手板上完成，以減少對(duì)鋼筋網(wǎng)踩踏次數(shù)。臨時(shí)腳手板隨澆筑區(qū)域轉(zhuǎn)移而移動(dòng)。
2.3加強(qiáng)砼養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)主要是保持適宜的溫度和濕度條件，保溫的目的有兩個(gè)，一是減小砼表面的熱擴(kuò)散，減小砼表面的溫度梯度，防止產(chǎn)生表面裂縫;二是延長(zhǎng)散熱時(shí)間，充分發(fā)揮砼強(qiáng)度的潛力和材料松馳特性，使平均總溫差對(duì)砼產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于砼的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生貫穿性裂縫。潮濕養(yǎng)護(hù)的作用：一是剛澆筑不久砼，尚處在凝固硬化階段，水化速度較快，適宜的潮濕條件可防止砼表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫;二是砼在保溫(25-40℃)及潮濕條件下可使水泥的水化作用順利進(jìn)行，提高砼的極限拉伸和抗拉強(qiáng)度，使早期抗拉能力增長(zhǎng)很快。
在施工過(guò)程中正確規(guī)定拆模時(shí)間對(duì)防止裂縫的開展關(guān)系較大，如過(guò)早拆模，砼表面溫度較低，形成很陡的溫度梯度，產(chǎn)生很大拉應(yīng)力，對(duì)于早期強(qiáng)度低，極限拉伸小的砼處于不利的溫度條件下，就極易形成裂縫。因此大體積砼除要求強(qiáng)度外，還須防止內(nèi)外溫差太大而引起裂縫。
通過(guò)分析認(rèn)為大體砼施工要做到優(yōu)化配合比，選用良好級(jí)配的骨料，嚴(yán)格控制砂石質(zhì)量，降低水灰比，降低砼所受的拉應(yīng)力。同時(shí)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理。砼澆筑后，應(yīng)盡快回填土或覆蓋，加以養(yǎng)護(hù)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范.
[2]建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程.
[3]趙炎龍.大體積混凝土施工裂縫的控制[J].山西建筑.
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