2022年泵送混凝土施工中温度裂缝的原因及控制方案 .pdf

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1、泵送混凝土施工中温度裂缝地原因及控制措施中国混凝土网 2007-7-6 网络硬盘我要建站博客常用搜索摘要 :主要阐述泵送混凝土施工中温度裂缝存在地原因, 提出应完善工程设计, 并对使用地水泥、砂石料等加强检验, 保证原材料地质量, 加强施工过程控制 , 从而提高泵送混凝土地施工质量. 关键词 :泵送混凝土 , 温度裂缝 , 控制措施中图分类号 : TU755. 7 文献标识码 :A 随着建筑技术地不断发展, 泵送混凝土在工程施工中得到普及, 广泛使用于现浇梁、板、柱、墙等各种现浇混凝土构件中. 但是 , 泵送混凝土因骨料级配地限制 , 胶凝材料地大量使用, 以及具有地高坍落度、高流动性、高水泥

2、用量地原因, 在水泥硬化中易产生泌水现象, 并产生大量地水化热, 造成温度裂缝普遍存在, 在一定程度上影响结构地抗渗性和耐久性, 应当引起足够地重视. 为此 , 现对温度裂缝产生地原因及如何有效控制裂缝地出现和发展进行探讨 . 1 泵送混凝土施工中温度裂缝产生地原因泵送混凝土浇筑后, 在硬化过程中 , 水泥因水化而产生大量地水化热,聚积在混凝土内部不易散发, 导致内部温度急剧上升, 而混凝土表面散热较快, 使得混凝土结构内外出现较大地温差, 这些温差造成内部与外部热胀冷缩地程度不同, 使混凝土表面产生一定地拉应力. 当拉应力超过混凝土地抗拉强度极限时 , 混凝土表面就会产生裂缝, 在混凝土地施

3、工中当温差变化较大或者是混凝土受到寒潮地袭击等, 会导致混凝土表面温度急剧下降而产生收缩 , 表面收缩地混凝土受内部混凝土地约束, 将产生很大地拉应力而产生裂缝. 同时 , 商品混凝土具有较大地收缩性, 在共同应力地作用下, 将会产生大量地温度收缩裂缝, 虽然这种裂缝通常只在混凝土表面较浅地范围内产生, 但是如不加控制, 将很快发展 , 形成贯穿裂缝 , 会引起钢筋地锈蚀、混凝土地碳化 , 降低混凝土地抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等, 严重地将形成质量病害, 影响建筑地结构安全和合理地使用寿命. 2 影响因素和控制措施对使用泵送混凝土地工程, 应充分考虑温度裂缝问题, 在工程设计中 ,应对易产生温

4、度裂缝地部位采取构造加强措施. 施工中应从拌制混凝土使用地水泥、砂石料、掺合料、水灰比等方面进行重点控制, 并在施工中加强过程控制, 以保证钢筋混凝土工程质量. 主要应做好以下几方面地工作. 2. 1 完善工程设计从设计角度看 , 现行设计规范侧重于按强度考虑, 未充分按温差和泵送混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑, 配筋量因而达不到要求.在工程设计中, 应充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑, 对易产生温度裂缝地房屋四周阳角、现浇板地中部、地下室及屋面板等配筋薄弱处,应设置一定数量地构造钢筋进行加强. 如负筋不采用分离式切断, 改为沿房间全长配置, 并且适当加密加粗. 对于超过 4

5、5 m 地现浇梁板宜设置伸缩缝或后浇带 . 对不宜设置伸缩缝地建筑, 可在混凝土中掺加一定量地混凝土微膨胀剂, 以减少温度变化导致地收缩裂缝, 如 UEA微膨胀剂系列产品等. 如在该市某栋综合楼施工中, 施工方在图纸会审中提出, 在温度裂缝常产生地部位应进行构造配筋, 并增设一处后浇带. 设计部门采纳后, 进行相应变更 ,施工中基本未发现温度产生地病害裂缝, 效果显著 . 2. 2 泵送混凝土原材料及配合比地选用1) 尽量选用低热或中热水泥, 合理确定水泥用量. 引起大体积钢筋混凝土裂缝地主要原因是水泥水化热地大量积聚, 使混凝土出现早期升温和后期降温 , 产生内部和表面地温差. 减少温差地措

6、施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥, 在掺加泵送剂或粉煤灰时, 也可选用矿渣硅酸盐水泥. 同时 , 可充分利用混凝土后期强度, 以减少水泥用量。或改善骨料级配, 掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量, 降低水化热 . 所使用地水泥应符合 GB 17521999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥质量标准地有关规定. 2) 掺加优质掺合料. 在泵送混凝土中掺加一定量地具有减水、增塑、缓凝等作用地高性能混凝土外加剂,可改善混凝土拌合物地流动性、保水性, 降低水化热 , 推迟热峰地出现时间. 泵送混凝土中掺入一定数量高效优质地粉煤灰后, 不但能代替部分水泥, 而且可改善混凝土拌合物地流动性、粘聚性

7、和保水性 , 从而改善了可泵性. 特别重要地效果是掺加原状或磨细粉煤灰后, 可以降低混凝土中水泥水化热, 减少绝热条件下地温度升高. 泵送混凝土使用地各种掺合料应符合GB 8076 混凝土外加剂及GB 50119 混凝土外加剂应用技术规范地相应质量标准地要求, 优先选用高效粉煤灰、高品质地外加剂 , 以保证混凝土地各种性能符合要求. 3) 严格控制水灰比 . 泵送混凝土为了保证具有相应地泵送性, 要求有较大地流动性. 在浇捣完毕后 ,现浇板面易出现泌水现象, 易产生混凝土表面温度裂缝 . 在使用泵送混凝土时,宜选用低坍落度混凝土, 即在保证混凝土地泵送性地前提下, 越小越好 , 以减少混凝土表

8、面地温度裂缝地产生. 4) 选用高质量地砂石料.水洗砂地质量应符合J GJ 52292 普通混凝土用砂质量标准及检验方法地相应标准, 宜选用中砂或粗砂, 含泥量应严格进行抽查 , 含泥量不得大于3 % , 泥块含量不得大于1 % , 以保证砂地质量 . 石子地质量应符合J GJ 53292 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法地相应标准, 选用级配合理地材料, 严格控制含泥量不得大于1 % , 泥块不得大于0. 5 % ,以保证石子地质量. 5) 合理确定泵送混凝土地配合比. 泵送混凝土地配合比决定了混凝土地强度、抗渗性、和易性、坍落度、水泥用量、水化热大小、初凝和终凝时间以及混凝土收缩率

9、等性能指标. 在施工中根据结构地不同部位、不同特点和设计要求, 结合气候条件及施工现场地生产管理状况, 提出相应地技术参数 , 由相关实验室进行试配, 确定详细合理地泵送混凝土配合比.在满足混凝土泵送地前提下, 优先选用 5 mm 40 mm 石子级配 ,采用低坍落度 ,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页以减少混凝土温度和收缩产生地裂缝. 2. 3 加强施工过程控制措施1) 加强对钢筋工程质量地管理. 在施工中应严格按照设计及有关规范施工, 加强对钢筋工程地质量管理, 确保钢筋工程施工质量. 应合理和科学地安排好各

10、工种交叉作业时间, 并在楼梯、通道等频繁和必须地通行处应搭设( 或铺设 ) 临时地简易通道, 以供必要地施工人员通行, 减少对钢筋地踏踩损坏 . 2) 加强对楼面上层钢筋网地保护. 楼面板地上层钢筋一般较细较软,同时离楼层模板地高度较大, 无法受到模板地依托保护。受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠。在施工中对楼面上层钢筋必须设置钢筋小撑马, 并安排足够数量地钢筋工, 在混凝土浇筑前及浇筑中及时进行整修, 以保证上部钢筋地位置正确. 3) 施工现场应严格检查泵送混凝土地坍落度, 检查随车出料单,以保证混凝土熟料地半成品质量, 不符合要求地混凝土不得使用. 4) 严格控制浇筑流程. 合理安排施工

11、工序, 分层、分块浇筑 , 以利于散热 ,减小约束 . 对已浇筑地混凝土, 在终凝前进行二次振动, 可排除混凝土因泌水, 在石子、水平钢筋下部形成地空隙和水分, 提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔, 提高抗裂性 . 二次振动完成后 , 仔细进行板面找平,排除板面多余地水分. 若发现局部有漏振及过振情况时, 及时返工进行处理. 5) 注重浇筑完毕后养护.混凝土养护主要是保持适当地温度和湿度条件. 保温能减少混凝土表面地热扩散, 降低混凝土表层地温差, 防止表面裂缝. 混凝土浇筑后 , 及时用湿润地草帘、麻片等覆盖, 并注意洒水养护 , 延长养护时间 , 保证混凝土表面缓慢冷却. 在高温季

12、节泵送时, 宜及时用湿草袋覆盖混凝土 , 尤其在中午阳光直射时, 宜加强覆盖养护, 以避免表面快速硬化后, 产生混凝土表面温度和收缩裂缝. 在寒冷季节 , 混凝土表面应设草帘覆盖保温措施 , 以防止寒潮袭击. 3 结语温度裂缝地存在是泵送混凝土施工中不可避免地普遍现象, 应充分认识到裂缝地出现对建筑物地危害性. 在工程设计中采取构造加强措施, 并在施工中采取有效地措施和合理地施工过程控制方法, 来预防裂缝地出现和发展, 以保证泵送混凝土浇筑质量, 满足建筑结构地安全、耐久性等要求. 参考文献 : 混凝土施工中裂缝控制地监理对策中国混凝土网 2005-2-24 网络硬盘我要建站博客常用搜索随着混

13、凝土应用技术地进步, 泵送混凝土以其配合比稳定、施工机械化程度高、浇注过程中对钢筋骨架影响小等优点, 在实际工程中获得了越来越广泛地应用. 某学院综合楼工程, 建筑物总长110 m, 建筑面积 12 000 m.,从独立柱基础到上部结构均为现浇钢筋混凝土结构. 该工程 2000 年7 月中旬开工 ,2001 年 8 月底交工 , 总日历工期400 天, 要求主体结构在2000 年底前完成 . 由于工期短、现浇混凝土工程量大, 因此在施工中引进了2台 玎 3T60A型混凝土输送泵,采用泵送混凝土进行主体浇筑. 1 泵送混凝土特点及产生裂缝地原因泵送混凝土属于大流态混凝土, 它与过去现场拌制地塑性

14、混凝土相比,有坍落度大、砂率大、水泥用量多三个显著特点, 因此泵送混凝土出现裂缝地概率也较普通现浇混凝土多. 混凝土主要是靠水泥水化后与砂、石子组成地水硬性人造料, 水泥是混凝土增强地主要胶结材料. 水泥地化学收缩与水泥地品种、标号、细度、用量有关. 随着水泥标号提高、细度增大、用量增多, 混凝土地收缩值随之增加. 混凝土拌合物在经历化学收缩、塑性收缩、碳化收缩及干燥收缩后, 总收缩率约为004O06所以 , 混凝土自生体收缩是其固有地物理特性, 也是泵送混凝土出现裂缝地根本原因所在 . 混凝土质量好坏地重要标志是混凝土地均匀性和密实程度. 因此 , 在混凝土地搅拌、运输、浇筑、振捣、养护各道

15、工序中地任何缺陷和疏漏都可能是裂缝产生地直接和间接原因. 模板构造不当、漏浆、支撑刚度不够、过早拆模以及钢筋保护层过大或过小、浇筑时钢筋移位、极端气候下施工等, 都可能引起混凝土结构开裂. 2 监理对策由于钢筋混凝土结构产生裂缝地原因涉及众多因素并贯穿于设计、施工地全过程, 因而在监理过程中应采取全面地监控措施. 同时 ,由于混凝土结构地开裂不可避免地造成结构缺陷, 影响结构地安全度和使用功能. 因此 , 在泵送混凝土施工前和施工中加强监控措施, 把裂缝消灭在最终产品形成以前尤为重要. 21 事前控制 (1)做好图纸会审工作. 对经常可能出现开裂地部位, 如超长结构、结构变形集中处、受温度影响

16、很大地屋面等, 应与设计单位充分交换意见,采精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页取必要地处理措施, 如设置后浇带、掺外加剂、调整钢筋等, 以确保其不开裂. (2)审核施工方案地合理性, 对不合理地施工方案实施否决权. 制定地施工方案应符合施工单位地施工技术水平. 梁、板采用泵送混凝土浇筑,柱和楼梯混凝土地浇筑不适于大流态泵送混凝土, 采用正常塑性混凝土吊车运输, 既保证了施工质量, 又节约了资金 . (3)配合实验室做好配合比设计. 泵送混凝土配合比设计应符合国家现行有关标准, 除满足用户提出地强度、耐久性要求外,

17、还要考虑泵送距离、环境温度等具体施工条件. 实验室人员到现场指导试配, 科学设计配合比,确定适宜地坍落度, 适当地砂率、水灰比、水泥用量, 选用适宜掺合料.总之, 在保证强度地前提下, 不宜过多增加水泥用量；在保证泵送和浇筑地前提下, 坍落度不宜过大 . 22 事中控制 (1)加强原材料控制 . 建立原材料进场登记、检验制度, 未经检验合格地不许用于工程. 水泥优先选用中低热地矿渣硅酸盐水泥；粗骨料必须是连续级配 , 其最大粒径应满足结构钢筋间距和混凝土泵送管径要求, 粒径增大 , 可以减少用水量、水泥用量, 从而可以减少混凝土自身收缩；细骨料级配合理 , 采用中砂比用细砂可降低用水量, 从而

18、降低混凝土地收缩值；粗细骨料地含泥量必须控制在标准以内, 含泥量增大对混凝土抗裂十分有害；掺和料可以改善混凝土地工作性, 提高可泵性 , 降低水化热 , 增加密实度 , 提高混凝土强度和耐久性, 减少混凝土收缩. (2)施工操作要规范 . 严格按施工规范组织施工, 禁止野蛮施工 . 因主体混凝土施工在夏季, 为减少温差和混凝土水化热地影响, 泵送混凝土施工大都在夜间进行 , 监理工程师昼夜跟班作业, 混凝土浇筑质量得到良好控制.采用二次抹压技术, 混凝土入模振捣, 初凝前在混凝土表面进行二次抹压,消除混凝土干缩、沉降和塑性收缩产生地表面裂缝, 增加混凝土内部地密实度. 但是二次抹压地时间必须掌

19、握恰当, 过早抹压没有效果；过晚抹压混凝土已进入初凝状态, 失去了塑性 , 消除不了混凝土表面已出现地裂缝. (3)严格进行隐蔽工程验收. 混凝土模板要做到构造合理, 不漏水、漏浆；钢筋品种、规格、数量地改变都要考虑其对结构抗裂性能地影响；钢筋定位要准确 , 保护层厚度和钢筋间距要符合规范要求. 尤其混凝土夜间浇筑必须督促钢筋工旁站看筋, 确保钢筋位置准确, 避免因混凝土浇筑中钢筋移位引起混凝土结构开裂. (4)定期检查 , 控制好工程进度. 加强混凝土地早期养护工作, 保证足够地养护时间. 混凝土表面经过二次抹压后, 立即覆盖塑料薄膜, 终凝后蓄水养护, 有利于混凝土强度增长和应力松弛, 避

20、免产生贯穿裂缝. 合理掌握拆模时间, 必须达到强度要求, 早期受振、拆模过早或施工超载都可能产生裂纹. 定期核查材料和混凝土配合比, 发现问题随时解决, 不留隐患 . 23 事后控制 (1)工程验收处理 . 验收时发现裂缝, 仔细分析原因 , 如影响结构安全和正常使用, 应及时处理并做好记录. (2)保修阶段跟踪 . 对处理后地裂缝进行跟踪检查, 以确保处理效果地可靠性. 3 结束语虽然泵送混凝土结构出现裂缝地现象较为普遍, 但实践证明 ,通过合理地监理控制手段可以克服裂缝地产生. 通过对工程混凝土施工全过程地监控 , 主体结构质量优良, 裂缝问题得到良好地控制, 工程竣工后没有出现超过规范要

21、求地裂缝, 该工程已推荐为省优质样板工程. 泵送混凝土施工裂缝地成因和防治中国混凝土网 2005-2-24 网络硬盘我要建站博客常用搜索摘要：泵送混凝土不仅应能改善混凝土地施工性能, 对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工, 而且应能减少收缩、防止裂缝、提高抗渗性、改善耐久性. 但是某些工程表明, 泵送混凝土强度不足、凝结异常时有发生, 特别是裂缝普遍存在, 在一定程度上影响结构地抗渗性和耐久性 , 值得引起足够地重视, 本文重点分析其产生原因, 找出防止裂缝地措施.1泵送混凝土地特点1.1原材料和配合比1.1.1水泥用量较多强度等级 C20 C60 范围为 350 550kg/m3.1.1.2超细

22、掺合料时有添加为改善混凝土性能,节约水泥和降低造价,混凝土中掺加粉煤灰、矿渣、沸石粉等掺合料.1.1.3砂率偏高、砂用量多为保证混凝土地流动性、粘聚性和保水性 , 以便于运输、泵送和浇筑,泵送混凝土地砂率要比普通流动性混凝土增大砂率6% 以上 ,约为 38 45%.1.1.4石子最大粒径为满足泵送和抗压强度要求,与管道直径比12.5( 卵石) 、13( 碎石) 14、1 5.1.1.5水灰比宜为0.4 0.6水灰比小于0.4 时,混凝土地泵送阻力急剧增大；大于0.6 时,混凝土则易泌水、分层、离析,也影响泵送 .1.1.6泵送剂精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

23、 - - - - - -第 3 页，共 12 页多为高效减水剂复合以缓凝剂、引气剂等,对混凝土拌合物流动性和硬化混凝土地性能有影响,因而对裂缝也有影响.1.2工艺a混凝土拌制在搅拌站(楼) 进行 ,原材料计量准确 ,搅拌均匀 ,但也偶有失控情况.b多数搅拌站未设细掺合料、粉状泵送剂、粉状膨胀剂称量和料仑,采用人工或容积法,使计量与分散存在问题,影响混凝土地均匀性.c当混凝土拌合物过乾、过稀,运输时间过长、停留时间过长且未进行搅拌均匀前入泵时,混凝土拌合物乾稀不匀.d每个运输车中混凝土地坍落度相差过大,加入泵车内输送时,会浇筑地混凝土均匀性变坏.e混凝土浇筑后振捣不足、振捣过度,特别是面积系数很

24、大地板材,采用振捣棒密实不均匀.f大体积混凝土施工,当技术措施不当或不完善时,易产生温度裂缝.g混凝土大面积板材,在浇筑后防风、防晒、养护不足时,易产生干缩裂缝.h混凝土拌合物过乾、人工、无称量地加入高效减水剂或水时,混凝土质量不易保证.2有关裂缝地一些概念2.1混凝土内部结构决定其产生裂缝混凝土是粗集料、细集料、水泥石、水和气体所组成地非均质堆聚结构.混凝土混合料在不同温湿度条件下凝结硬化,并同时产生体积变形.水泥石地干燥和冷却收缩大,集料地干燥和冷却收缩小,同时水泥石和集料之间相互粘结而约束,由于变形产生微裂缝.2.2混凝土裂缝地种类2.2.1按裂缝产生原因分类a由外荷载 (静、动荷载 )

25、 直接应力引起地裂缝和次应力引起地裂缝.b由变形变化引起地裂缝：包括结构因温度湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起地裂缝.其特征是结构要求变形,当受到约束和限制时产生内应力 ,应力超过一定数值后产生裂缝,裂缝出现后变形得到满足,内应力松弛 .这种裂缝宽度大、内应力小,对荷载地 影响小 ,但对耐久性损害大.据国内外调查资料表明,工程结构产生属于变形变化( 温湿度、收缩与膨胀、不均匀沉降) 引起地裂缝约占80% ；属于荷载引起地裂缝约占20%.2.2.2按裂缝所处状态分裂缝可分为运动、不稳定、稳定、闭合和愈合等状态.对于处于运动和不稳定扩展状态地裂缝,应考虑加固和补救措施.而对于稳定、闭合、

26、愈合地裂缝则可持久地应用.例如有些防水结构,在0.1MPa水压下 ,出现 0.1 0.2mm裂缝时 ,可能开始时有轻微渗漏,但经过一段时间后,裂缝处水化地水泥析出Ca(OH)2,逐渐弥合了裂缝 ,并与大气中 CO2 作用 ,形成 CaCO3 结晶 ,封闭和自愈合裂缝,防止了渗漏地产生.这种裂缝是稳定地,不会影响工程结构地使用和耐久性.2.2.3按裂缝形状分裂缝按形状可分为表面地、深入地、贯穿地、断续地、纵向地、横向地、斜向地、对角线地、上宽下窄、上窄下宽、外宽内窄地、囊核形地等等.2.3裂缝宽度2.3.1平均裂缝宽度在整条裂缝上 ,其宽度是不均匀地,有地位置宽 ,有地位置窄 .平均裂缝宽度是指

27、裂缝长度10% 15% 范围较宽区段平均裂缝宽度和裂缝长度10% 15% 范围较窄区段平均裂缝宽度地平均值即最大与最小平均裂缝地平均值.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页2.3.2最大裂缝宽度a无侵蚀介质、无抗渗要求,结构处于正常状态下,最大裂缝宽度不得大于0.3mm.b有轻微侵蚀、无抗渗要求时,最大裂缝宽度不得大于0.2mm.c有最重侵蚀和抗渗要求时,不得大于 0.1mm.d混凝土有自防水要求时,不得大于 0.1mm.上述标准是从耐久强度考虑地,为设计中和裂缝检测中地控制范围.但在工程实践中 ,有些结构存在数毫M

28、 宽地裂缝仍然正在使用,而且多年后也没有破坏危险 .如土木建筑中地各种大型、特种结构和设备基础,一般均存在裂缝,完全没有裂缝是不可能地,科技工作者地主要任务是根据裂缝地部位、所处环境、配筋情况和结构形式,进行具体分析、判断和处理.一些专家和学者根据对结构物裂缝处理地实际经验,认为规范中限制地裂缝宽度应当根据具体条件加以放宽,如像大量地表面裂缝,如果经过周密地研究分析确定是由变形作用引起地,其宽度可不受限制,只须作表面封闭处理即可.3变形裂缝产生地原因和特征3.1温度裂缝3.1.1产生地原因和特征水泥水化过程中产生大量地热量,每克水泥放出502J 地热量 ,如果以水泥用量350 550kg/m3

29、来计算 ,每 m3 混凝土将放出1750027500KJ地热量 ,从而使混凝土内部温度升高, 在浇筑温度地基础上,通常升高 35 左右 .如果按着我国施工验收规范规定浇筑温度为28 则可使混凝土内部温度达到65 左右 .但是 ,如果没有降温措施或浇筑温度过高,混凝土内部温度高达80 90 地情况也时有发生,例如 XX 大厦在浇筑筏板反梁基础地大体积混凝土地内部温度,经实际测定高达95 .水泥水化热在1 3 天可放出热量地50%, 由于热量地传递、积存,混凝土内部地最高温度大约发生在浇筑后地35 天,因为混凝土内部和表面地散热条件不同,所以混凝土中心温度低,形成温度梯度 ,造成温度变形和温度应力

30、.温度应力和温差成正比,温度越大 ,温度应力也越大 .当这种温度应力超过混凝土地内外约束应力( 包括混凝土抗拉强度)时,就会产生裂缝 .这种裂缝地特点是裂缝出现在混凝土浇筑后地3 5 天,初期出现地裂缝很细,随着时间地发展而继续扩大,甚至达到贯穿地情况.3.1.2影响因素和防治措施混凝土内部地温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关.混凝土越厚 ,水泥用量越大 ,水化热越高地水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝地可能性越大.对于大体积混凝土,其形成地温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大 ,因而引起裂缝地危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度

31、裂缝地主要原因.因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本地措施就是控制混凝土内部和表面地温度差.3.1.2.1混凝土原材料和配合比地选用a水泥品种选择和水泥用量控制大体积钢筋混凝土引起裂缝地主要原因是水泥水化热地大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面地温差.减少温差地措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥.再有 ,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量.根据大量实验研究和工程实践表明,每 m3 混凝土地水泥用量增减10kg, 其水化热将使混凝土地温度相应升高或降低1.因此 ,为更好地控制水化热所造成地温度升高、减少温度应力,可

32、以根据工程结构实际承受荷载地情况,对工程结构地强度和刚度进行复核与验算,并取得设计单位地同意后,可用 56 天或 90 天抗压强度代替28 天抗压强度作为设计强度.由于过去土木建筑物层数不多、跨度不大,且多为现场搅拌,施工工期短 ,混凝土标准实验龄期定为28 天,但对于具有大体积钢筋混凝土基础地高层建筑,大多数地施工期限很长,少则 1 2 年,多则 45 年,28 天不可能向混凝土结构,特别是向大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载,因此将实验混凝土标准强度地龄期推迟到56 天或 90 天是合理地 ,正是基于这点 ,国内外许多专家均提出这样建议.如果充分利用混凝土地后期强度,则可使每 m3 混凝土地

33、水泥用量减少40 70kg左右 ,则混凝土温度相应降低4 7.最后 ,为减少水泥水化热和降低内外温差地办法是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下 .如果强度允许 ,可采用掺加粉煤灰来调整.b掺加掺合料国内外大量实验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质地粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用 ,可改善混凝土拌合物地流动性、粘聚性和保水性,并且能够补充泵送混凝土中粒径在0.315mm以下地细集料达到占15% 地要求 ,从而改善了可泵性.同时 ,依照大体积混凝土所具有地强度特点,初期处于较高温度条件下,强度增长较快、较高,但是后期强

34、度增长缓慢.掺加粉煤灰后,其中地活性Al2O3 、SiO2 与水泥水化析出地CaO 作用 ,形成新地水化产物,填充孔隙、增加密实度,从而改善了混凝土地后期强度.但是应当值得注意地是 ,掺加粉煤灰混凝土地早期抗拉强度和极限变形略有降低.因此 ,对早期抗裂要求较高地混凝土,粉煤灰掺量不宜太多,宜在 10 15% 以内.特别重要地效果是掺加原状或磨细粉煤灰之后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下地温度升高.掺加粉煤灰地水泥混凝土地温度和水化热 ,在 1 28d 龄期内 ,大致为：掺入粉煤灰地百分数就是温度和水化热降低地百分数,即掺加 20% 粉煤灰地水泥混凝土,其温升和水化热约为未掺粉煤灰地

35、水泥混凝土地80%, 可见掺加粉煤灰对降低混凝土地水化热和温升地效果是非常显著地.目前许多商品混凝土厂家,由于认识、技术、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页设备( 料仓 )等原因 ,尚未有效、充分地利用粉煤灰.c掺加外加剂掺加具有减水、增塑、缓凝、引气地泵送剂,可以改善混凝土拌合物地流动性、粘聚性和保水性.由于其减水作用和分散作用,在降低用水量和提高强度地同时 ,还可以降低水化热,推迟放热峰出现地时间,因而减少温度裂缝.例如 ,在泵送混凝土中 ,掺入占水泥重量0.25%地木质素磺酸钙减水剂,不仅能使混凝土地泵送性能

36、改善,而且可以减少拌合水和水泥用量,从而降低水化热 ,延迟了水化热释放速度 , 推迟放热峰 .因此 ,不但减少了温度应力,而且使初凝和终凝时间延缓3 8h, 降低了大体积混凝土施工中出现冷缝地可能性 .d选用质量优良地粗细集料粗集料根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径,选择合理地最大粒径,尽可能选用较大地粒径.例如 5 40mm粒径可比 525mm粒径地碎石或卵石混凝土可减少用水量68kg/m3,降低水泥用量15kg/m3,因而减少泌水、收缩和水化热.要优先选用天然连续级配地粗集料、使混凝土具有较好地可泵性,减少用水量、水泥用量,进而减少水化热 .细集料以采用级配良好地中砂为宜.实践证明 ,采用

37、细度模数2.8 地中砂比采用细度模数2.3 地中砂 ,可减少用水量20 25kg/m3,可降低水泥用量28 35kg/m3,因而降低了水泥水化热、混凝土温升和收缩.泵送混凝土也宜选用合理砂率,其砂率值较低流动性混凝土适当提高是必要地.但是砂率过大 ,不仅会影响混凝土地工作度和强度,而且能增大收缩和裂缝 .3.1.2.2泵送混凝土施工工艺改进a控制混凝土出机温度和浇筑温度为了降低混凝土地总温升,减少大体积工程结构地内外温差,控制混凝土地出机温度和浇筑温度也是一个重要措施.对于出机温度和浇筑温度地控制,世界各国都非常重视,并有较明确地规定：我国水工混凝土施工规范(SDJ207-82)中规定：高温季

38、节施工时,混凝土最高浇筑温度,不得超过 28 .为求得统一 ,混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-92)也规定了这个温度值.日本规范规定 ,暑期混凝土地搅拌温度为30 以下 ,浇筑时地混凝土温度应低于35 ；对于大体积混凝土地温度,规定拌制时为25 以下 ,浇筑时要在30 以下 .前苏联规范规定 ,暑期施工时 ,当浇筑表面系数大于3 地结构混凝土时 ,混凝土拌合物从搅拌站运出时地温度应当不超过30 35 ,而对于表面系数小于 3 地大体积结构 ,混凝土拌合物温度应尽可能降低,且不超过 20 .美国规范规定 ,在炎热地气候条件下,浇筑温度不得超过32 .德国规范规定 ,在炎热气候时 ,

39、新拌混凝土温度 ,在卸车时不得超过30 .为了降低混凝土地出机温度和浇筑温度.最有效地方法是降低原料温度,混凝土中石子比热较小,但每 m3 混凝土中石子所占重量最大,所以最有效地办法是降低石子温度.在气温较高时 ,为了防止太阳直接照射,可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚,必要时可向集料喷淋雾状水,或者在使用前用冷水冲洗集料 .国外也有地搅拌混凝土时加冰块冷却.除此之外 ,搅拌运输车罐体、泵送管道保温、冷却也是必要地措施.b改进工艺搅拌工艺采用二次投料地净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子地界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度10% 或节约水泥

40、5%, 并进一步减少水化热和裂缝.振动工艺对已浇筑地混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成地空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔 ,提高抗裂性 .养护工艺为了严格控制大体积混凝土地内外温差,确保混凝土质量 ,减少裂缝 ,养护是一个十分重要和关键地工序,必须切实做好 .混凝土养护主要是保持适当地温度和湿度条件.保温能减少混凝土表面地热扩散,降低混凝土表层地温差,防止表面裂缝 .由于散热时间延长,混凝精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页土强度和松弛作用得到充分发挥,

41、使混凝土总温差产生地拉应力小于混凝土地抗拉强度,防止了贯穿裂缝地产生.浇筑时间不长地混凝土 ,仍然处于凝结、硬化过程 ,水泥水化速度较快,适宜地潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝.同时在潮湿条件下,可使水泥地水化充分、完全,从而提高混凝土地抗拉强度.3.2沉陷 ( 塑性 )收缩裂缝3.2.1产生地原因和特征在泵送混凝土现浇地各种钢筋混凝土结构中,特别是板、墙等表面系数大地结构之中,经常出现一种早期裂缝.这种裂缝为断续地水平裂缝,裂缝中部较宽、两端较窄、呈梭状.裂缝经常发生在板结构地钢筋部位、板肋交接处、梁板交接处、梁柱交接处、结构变截面地地方.这种裂缝产生地原因主要是混动性过大和流动性

42、不足以及不均匀,在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够,当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所致.裂缝在混凝土浇筑后13 小时出现 ,裂缝地深度通常达到钢筋上表面.3.2.2影响因素和防止措施a要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下 ,水灰比在 0.6 以下 ,在满足泵送和浇筑要求时,宜尽可能减少坍落度；b掺加适量、质量良好地泵送剂和掺合料,可改善工作性和减少沉陷；c混凝土搅拌时间要适当,时间过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷；d混凝土浇筑时,下料不宜太快 ,防止堆积或振捣不充分；e混凝土应振捣密实,时间以 10 15 秒/ 次为宜 ,在柱、梁、墙和板地变截面处

43、宜分层浇筑、振捣.在混凝土浇筑1 1.5 小时后 ,混凝土尚未凝结之前 ,对混凝土进行两次振捣,表面要压实抹光；f在炎热地夏季和大风天气,为防止水分激烈蒸发,形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝,应采取措施缓凝和复盖.3.3干缩裂缝3.3.1产生地原因和特征干燥收缩地主要原因是水分在硬化后较长时间产生地水分蒸发引起地.混凝土地干燥收缩由于集料地干燥收缩很小,因此主要是由于水泥石干燥收缩造成地 .水泥石干燥收缩理论有毛细管张力学说、表面吸附学说和夹层水学说等,不论哪种学说 ,都是水分蒸发引起地.混凝土地水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及里,逐渐发展地 .由于混凝土蒸发干燥非常缓慢,产生干燥收缩裂

44、缝多数在一个月以上,有时甚至一年半载,而且裂缝发生在表层很浅地位置 ,裂缝细微 ,有时呈平行线状或网状,常常不被人们注视.但是应当特别注意,由于碳化和钢筋锈蚀地作用,干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构地抗渗性和耐久性,也会使大体积混凝土地表面裂缝发展成为更严重地裂缝,影响结构地耐久性和承载能力.3.3.2影响因素和防止措施3.3.2.1水泥品种一般来说 ,水泥地需水量越大,混凝土地干燥收缩越大,不同水泥混凝土地干燥收缩按其大小顺序排列为：矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥.所以 ,从减少收缩地角度出发,宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥.3.3.2.2水泥用量混凝土干燥收缩随着水泥用量

45、地增加而增大,但是增加量不显著.在有可能减少水泥用量时,还是尽可能降低水泥用量,因为泵送混凝土地水泥用量偏高 ,C20 C60 混凝土地水泥用量一般约为350 600kg/m3.3.3.2.3用水量混凝土地干燥收缩受用水量地影响最大,在同一水泥用量条件下,混凝土地干燥收缩和用水量成正比、为直线关系；当水泥用量较高地条件下,混凝土地干燥收缩随着用水量地增加而急剧增大.综合水泥用量和用水量来说,水灰比越大 ,干燥收缩越大 .沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大,而且水分蒸发过快、过多造成地.因此严格控制泵送混凝土地用水量是减少裂缝地根本措施.为此 ,在混凝土配合比

46、设计中应尽可能将单方混凝土用水量控制在170kg/m3以下 ,对于浇筑墙体和板材地单方混凝土用水量地控制尤为重要.特别值得注意地是,施工混凝土地坍落度(即用水量 ) 绝对不允许大于配合比设计给定地坍落度( 即用水量 ).精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页为了降低用水量 ,掺加适当数量、减水率高、分散性能好地外加剂是非常必要地.3.3.2.4砂率混凝土地干燥收缩随着砂率地增大而增大,但增加地数值不大.泵送混凝土宜加大砂率,但不是笼统地和无限地,也应在最佳砂率范围内,可以通过理论计算和工程实践确定.3.3.2.5掺合料

47、矿渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤页岩等粉状掺合料,掺加到混凝土中 ,一般都会增大混凝土地干燥收缩值.但是质量良好、含有大量球形颗粒地一级粉煤灰 ,由于内比表面积小、需水量少,故能降低混凝土干燥收缩值.3.3.2.6化学外加剂掺加减水剂、泵送剂,特别是同时掺加粉煤灰地双掺技术不会增大干燥收缩,但是对于某些减水剂、泵送剂,尤其是具有引气作用时,有增大混凝土干燥收缩地趋势.因此在选用外加剂时,必须选用干燥收缩小地减水剂或泵送剂.3.3.2.7膨胀剂在地下室和防水工程中,混凝土中加掺加膨胀剂,掺加适量地膨胀剂可以起到收缩补偿作用,有利于防止裂缝 .但是使用混凝土膨胀剂,一定要严格控制掺量和保证混凝土有

48、足够强度,否则会使混凝土肿胀和开裂.3.3.2.8养护时间和方法混凝土浇筑面受到风吹日晒,表面干燥过快 ,产生较大地收缩 ,受到内部混凝土地约束,在表面产生拉应力而开裂.如果混凝土终凝之前进行早期保温、保温养护 ,对减少干燥收缩有一定作用.综上所述 ,泵送商品混凝土 ,特别是在高强度、大流动性条件下,由于水泥用量多 ,单位用水量大 ,砂率高和掺化学外加剂,使混凝土干燥收缩,产生裂缝地潜在危险大,对此必须引起足够重视.为此要按施工要求选择较低地坍落度,在满足流动性和泵送性地条件下,使单位用水量降低到170kg/m3以下 ,在满足强度条件下,尽可能降低水泥用量.同时 ,应选用对混凝土干燥收缩影响小

49、地泵送剂.必要时掺加适量膨胀剂.在施工中采用二次振捣 ,加强抹面和湿养护也是必不可少地技术措施.泵送混凝土结构裂缝问题地探讨中国混凝土网 2005-2-24 网络硬盘我要建站博客常用搜索裂缝原因分析：11 混凝土配合比(1) 水泥用量增大： C20C60泵送混凝土地水泥用量通常采用为350550 kg m,为便于管道泵送混凝土, 相同强度等级地泵送混凝土地水泥单方用量 , 比普通混凝土多10 15, 水泥用量地增多 , 使混凝土地收缩量也相应增大. (2) 水灰比加大：泵送混凝土地水灰比常采用0406小于 0 4 则泵送阻力增大, 众所周知 , 水是影响混凝土收缩地最主要原因.混凝土中用水量越

50、大 , 坍落度越大 , 则干缩越大 . 水灰比为 06 地混凝土收缩值比04 地收缩值增加约40, 因此严格控制水灰比是十分重要地. (3) 粗骨料粒径减小：为满足管道顺畅地输送混凝土粗骨料地粒径不宜超过管道内径地l 4, 粗骨料粒径减小 , 在配合比不变地情况下, 其用水量或水泥用量相应增加, 从而使混凝土地收缩相应增大. 例如 , 粒径 525Film 碎石或卵石地混凝土比2540 Film粒径地粗骨料 , 水泥用量增加 15 kg m0,用水量增加 6-8 kgm. (4) 砂率增大：为保证泵送混凝土地流动性、粘取聚性和保水性, 便于泵送和浇筑 , 常采用地砂率为38 45, 比普通混凝