3-3防止裂缝的技术措施解析优秀PPT.ppt

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1、第三节防止混凝土温度裂缝的技术措施10/29/20221n限制混凝土温升n延缓混凝土的降温速率n削减混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸值n改善边界约束和构造设计n施工监测10/29/20222限制混凝土温升限制混凝土温升1.选用中低热的水泥品种2.利用混凝土的后期强度3.掺加减水剂木质素磺酸钙4.掺加粉煤灰外掺料5.粗细骨料选择6.限制混凝土的出机温度和浇筑温度10/29/20223n选用中低热的水泥品种n混凝土升温的热源是水泥水化热，选用中低热的水泥品种，可削减水化热，使混凝土削减升温。为此，施工大体积混凝土结构多用325 号、425 号矿渣硅酸盐水泥。10/29/20224n利用混凝土的后期

2、强度n试验数据证明，每立方米的混凝土水泥用量，每增减IOkg，水泥水化热将使混凝土的温度相应升降1 。因此，为限制混凝土温升，降低温度应力，削减产生温度裂缝的可能性，可依据结构实际承受荷载状况，对结构的刚度和强度进行复算并取得设计和质量检查部门的认可后，可接受f45、f60或f90替代 f28作为混凝土设计强度，这样可使每立方米混凝土的水泥用量削减40 70kg/左右，混凝土的水化热温升相应削减4 7 。n由于高层建筑与大型工业设施等施工工期很长，其基础等大体积混凝土结构承受的设计荷载，要在较长时间之后才施加其上，所以只要能保证混凝土的强度在28d 之后接着增长，且在预料的时间（45、60 或

3、90d）能达到或超过设计强度即可。n利用混凝土后期强度，要特地进行混凝土协作比设计，并通过试验证明28d 之后混凝L 土强度能接着增长。10/29/20225n掺加减水剂木质素磺酸钙n在混凝土中掺人水泥重量0.25 的木钙减水剂（即木质素磺酸钙），它不仅能使混凝土和易性有明显的改善，同时又削减了10 左右的拌合水，节约10 左右的水泥，从而降低了水化热。10/29/20226n掺加粉煤灰外掺料n试验资料表明，在混凝土内掺人确定数量的粉煤灰，由于粉煤灰具有确定活性，不但可代替部分水泥，而且粉煤灰颗粒呈球形，具有“滚珠效应”而起润滑作用，能改善混凝土的粘塑性，并可增加泵送混凝土（大体积混凝土多用泵

4、送施工）要求的0.315mm 以下细粒的含量，改善混凝土可泵性，降低混凝土的水化热n另外依据大体积混凝土的强度特性，初期处于高温条件下，强度增长较快、较高，但后期强度就增长缓慢，这是由于高温条件下水化作用快速，随着混凝土的龄期增长，水化作用渐渐停止的缘由。掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度，但其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量降低。因此对早期抗裂要求较高的工程，粉煤灰掺人量应少一些，否则表面易出现微小裂缝。10/29/20227n粗细骨料选择（1）n宜优先接受以自然连续级配的粗骨料配制混凝土。因为用连续 级配粗骨料配制的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。n在

5、石子规格上可依据施工条件，尽量选用粒径较大、级配良好的石子。因为增大骨料粒径，可削减用水量，而使混凝土的收缩和泌水随之削减。同时亦可削减水泥用量，从而使水泥的水化热减小，最终降低了混凝土的温升。n粗骨料颗粒的形态对混凝土的和易性和用水量也有较大的影响。因此，粗骨料中的针、片状颗粒按重量计应不大于15。10/29/20228n粗细骨料选择（2）n细骨料以接受中、粗砂为宜。n泵送混凝土的输送管道除直管外，还有锥形管、弯管和软管等。当混凝土通过锥形管和弯管时，混凝土颗粒间的相对位置就会发生变更，此时如混凝土的砂浆量不足，便会产生堵管现象。所以在级配设计时适当提高一些砂率是完全必要的，但是砂率过大，将

6、对混凝土的强度产生不利影响。因此在满足可泵性的前提下，应尽可能使砂率降低。n另外，砂、石的含泥量必需严格限制。依据国内阅历，砂、石的含泥量超过规定，不仅会增加混凝土的收缩，同时也会引起混凝土抗拉强度的降低，对混凝土的抗裂是特殊不利的。因此在大体积混凝土施工中，建议将石子的含泥量限制在小于1%，砂的含泥量限制在小于2。10/29/20229n限制混凝土的出机温度和浇筑温度n混凝土的原材料中石子的比热较小，但其在每立方米混凝土中所占的重量较大；水的比热最大，但它的重量在每立方米混凝土中只占一小部分。因此对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响很小。为了进一步降低混凝

7、土的出机温度，其最有效的方法就是降低石子的温度。在气温较高时，为防止太阳的干脆照射，可在砂、石堆场搭设简易遮阳装置，必要时须向骨料喷射水雾或运用前用冷水冲洗骨料。n混凝土从搅拌机出料后，经搅拌运输车运输、卸料、泵送、浇筑、振捣、平仓等工序后的混凝土温度称为浇筑温度。n在土建工程的大体积钢筋混凝土施工中，浇筑温度对结构物的内外温差影响不大，因此对主要受早期温度应力影响的结构物，没有必要对浇筑温度限制过严。但是考虑到温度过高会引起较大的干缩以及给混凝土的浇筑带来不利影响，适当限制浇筑温度是合理的。建议最高浇筑温度限制在4。以下为宜，这就要求我们在常规施工状况下合理选择浇筑时间，完善浇筑工艺以及加强

8、养护工作。10/29/202210延缓混凝土的降温速率延缓混凝土的降温速率n大体积混凝土表面保温牛保湿材料的厚度，可依据热交换原理按下式计算n大体积混凝土结构进行蓄水养护是一种较好的方法，我国一些工程曾接受。n混凝土终凝后，在其表面蓄存确定深度的水。由于水的导热系数为0.58W/m K，有确定的隔热保温效果，这样可延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小混凝土中土表面的温差值，从而可限制混凝土的裂缝开展。10/29/202211n依据热交换原理，每一立方米混凝土在规定时间内，内部中心温度降低到表面温度时放出的热量，等于混凝土在此养护期间散失到大气中的热量。此时混凝土表面所需的热阻系数，可按下式计算

9、：n热阻系数与保温材料的厚度和导热系数有关，当接受水作为保温养护材料时，可按下式计算混凝土表面的蓄水深度：hs R w 10/29/202212n此外，在大体积混凝土结构拆模后，宜尽快回填土，用土体保温避开气温骤变时产生有害影响，亦可延缓降温速度，避开产生裂缝。我国有的大体积混凝土结构工程就因为拆模后未回填土而长期暴露在外，结果引起裂缝。10/29/202213削减混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸值削减混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸值n通过改善混凝土的协作比和施工工艺，可以在确定程度上削减混凝土的收缩和提高其极限拉伸值p，这对防止产生温度裂缝亦起确定的作用。n混凝土的收缩值和极限拉伸值，除与

10、上述的水泥用量、骨料品种和级配、水灰比、骨料含泥量等有关外，还与施工工艺和施工质量亲密有关n对浇筑后的混凝土进行二次振捣，能解除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高10 20 左右，从而提高抗裂性10/29/202214n混凝土二次振捣的恰当时间是指混凝土经振捣后尚能复原到塑性状态的时间，一般称为振动界线，驾驭二次振捣恰当时间的方法一般有以下二种：n(l)将运转着的振动棒以其自身的重力渐渐插人混凝土中进行振捣，混凝土仍可复原塑性的程度是使振动棒当心拔出时混凝土仍能自行闭

11、合，而不会在混凝土中留下孔穴，则可认为当时施加二次振捣是适宜的n(2)为了精确地判定二次振捣的适宜时间，国外一般接受测定贯入阻力值的方法进行。即当标准贯入阻力值达到35ON/cm2 时，以前进行二次振捣是有效的，不会损伤已成型的混凝土。依据有关试验结果，当标准贯人阻力值为35ON/cm2 时，对应的立方体试块强度约为25N/cm2，对应的压痕仪强度值约为27N/cm2。10/29/202215n此外，改进混凝土的搅拌工艺也很有意义n传统混凝土搅拌工艺在混凝土搅拌过程中水分干脆润湿石子表面，在混凝土成型和静置的过程中，自由水进一步向石子与水泥砂浆界面集中，形成石子表面的水膜层。在混凝土硬化后，由

12、于水膜的存在而使界面过渡层疏松多孔，减弱了石子与硬化水泥砂浆之间的粘结，形成混凝土中最薄弱的环节，从而对混凝土抗压强度和其它物理力学性能产生不良影响n为了进一步提高混凝土质量，可接受二次投料的砂浆裹石或净浆裹石搅拌新工艺。这样可有效地防止水分向石子与水泥砂浆界面的集中，使硬化后的界面过渡层的结构致密，粘结加强，从而可使混凝土强度提高10 左右，也提高了混凝土的抗拉强度和极限拉伸值。混凝土强度基本相同时，可削减7 左右水泥用量n二次投料法是先将水、水泥、砂子投入拌合机，拌合30秒成为水泥砂浆，然后再投粗集料拌合60秒，这时集料与水泥已充分拌合匀整，接受这种方法，因砂浆中无粗胶料，便于拌合，粗集料

13、投入后，易被砂浆匀整包袱，有利于提高混凝土强度，并可削减粗集料对叶片和衬板的磨损。10/29/202216改善边界约束和构造设计n1.设置滑动层n滑动层的作法有：涂刷两道热沥青加铺油毡一层；铺设1020mm厚沥青砂；铺设50mm 厚砂或石屑层等n2.避开应力集中n可在孔洞四周增配斜向钢筋、钢筋网片；在变断面处避开断面突变，可作局部处理使断面渐渐过渡，同时增配抗裂钢筋，这对防止裂缝是有益的。n3.设置缓冲层n在高、低底板交接处、底板地梁处等，用3050mm 厚聚苯乙烯泡沫塑料作垂直隔离，以缓冲基础收缩时的侧向压力n4.合理配筋n5.合理的分段施工10/29/20221710/29/202218施工监测施工监测n为了进一步摸清大体积混凝土水化热的多少，不同深度处温度场升降的变更规律，随时监测混凝土内部温度状况，以便有的放矢地实行相应技术措施确保工程质量，可在混凝土内不同部位埋设铜热传感器，用混凝土温度测定记录仪，进行施工全过程的跟踪和监测。n混凝土温度测定记录仪n记录仪还可自动记录各测点的温度，能刚好绘制出温度变更曲线，可有的放矢地实行相应的技术措施。这样在施工过程中，对大体积混凝土内部各部位的温度变更可跟踪监测，做到信息化施工，从而可确保工程质量。10/29/202219