大体积混凝土裂缝原因预防措施.docx

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1、 大体积混凝土裂缝原因预防措施_物业经理人 通过近几年来的现场实践,及查阅相关的技术资料,对混凝土裂缝产生的缘由、现场混凝土温度的掌握和预防裂缝的措施进展简要的阐述。 一、裂缝产生的缘由分析 混凝土中产生的裂缝有多种缘由,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不匀称性,原材料不合格(如碱骨料反映),模板变形,根底不匀称沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水热化热,内部温度不段上升,在外表引起拉应力,后期在降温过程中,由于受到根底或老混凝上的约束,又会在混凝土内部消失拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂力量时,即会消失裂缝。很多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但外表湿度可能变化较大或发生猛烈变

2、化。如养护不周、时干时湿,外表干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一中脆性材料,拉抗强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形也只有(0.61.0)104,长期加荷时的极限拉伸变形也只有(1.22.0)104.由于原材料不匀称,水灰比不稳定,及运输和浇注过程中的离析现象,在同一块混凝土中其拉强度又是不匀称的,存在着很多抗拉力量很低,易于消失裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力只要是由钢筋来担当,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位假如构造消失了拉应力,则须依靠混凝土自身担当。一般设计中均要求不消失拉应力或者只消失很小的拉应力,但是在施工中混凝

3、土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力,因此把握温度应力的变化规律对于进展合理的构造设计和施工极为重要。 二、温度应力的分析 温度应力的形成过程可分为以下三个阶段: (1)早期:自浇筑混凝土开头至水泥放热根本完毕,一般约30天。这个阶段有两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土上弹性模量的急剧变化,由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成剩余应力。 (2)中期:自水泥放热作用根本完毕时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中。温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的剩余应力相叠加,在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。 (

4、3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的剩余应力相叠加。 依据温度应力引起的缘由可分为两类: (1)自生力量:没有任何约束或完全静止的构造,假如内部温度是非线性分布的,由于构造本身相互约束而消失的温度应力。例如,桥梁墩身,构造尺寸相对较大,混凝土冷却时外表的温度低,内部温度高,在外表消失拉应力,在中间消失压应力。 (2)约束力量:构造的全部或局部边界受到外界的约束,不能自由变形而一起的应力,如箱梁顶板混凝土和护拦混凝土;这两种温度应力往往和混凝土上的干缩所引起的应力共同作用;想要依据已知的温度精确分析出温度应力的分布、大小是一项比拟简单的工作

5、。在大多数状况下,需要依靠模型试验或数值计算,混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛,计算温度应力时,必需考虑徐变的影响,具有计算这里就不在细述。 三、温度的掌握和防止裂缝的措施 为了防止裂缝,可以从掌握温度和改善约束条件两个方面着手,现场常用的措施如下: (1)采纳改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以削减混凝土中的水泥用量。 (2)搅拌混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。 (3)热天浇筑混凝土时削减浇筑厚度,最好掌握在500mm以内,以便于外表散热;其次层浇筑必需在第一段砼初凝前浇筑完毕。 (4)依据混凝土浇注面积,在混凝土上中下部设置肯定数量测温管

6、,定时测定内外温度,前4天每2h测一次,5-7天每4h测一次,8-15天每天一次,并准时记录,确保混凝土内外温差掌握在25.以内,做到准时观看,消失温度超偏,可通过调整养护方式来降低温差。 (5)规定合理的拆模时间,以免混凝土外表发生急剧的温度梯度,加强保温养护措施,现场通常实行措施为混凝土浇注后先掩盖一层塑料薄膜,用麻袋装锯末,厚度80100进展中层掩盖,最终掩盖1-2层100mm厚岩棉被。 (6)夏季施工中长期暴露的混凝土浇筑块外表及侧边,设置专人撒水养护时间不少于14d,有条件的应对根底侧边进展覆土掩盖,避开内部水分蒸发过快,产生裂缝。 改善约束条件的措施是: (1)合理地分区分块。 (

7、2)避开根底过大起伏。 (3)合理的安排施工工序,避开过大的高差和侧面长期暴露。 此外,改善混凝土的性能,提高抗裂力量,加强养护,防 止外表干缩,特殊是保证混凝土的质量对防止裂缝是非常重要,应特殊主留意避开产生贯穿裂缝,消失后要恢复其构造的整体性是非常困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。 在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,外表引起相当大的拉应力,此时外表温度亦较气温为高,此时撤除模板,外表温度骤降,必定引起温度梯度,从而在外表附加一拉应力,与水化热应力叠加,再加上混凝土干缩,外表拉应力到达很大的数值,就有导致裂缝的危急。但假如在撤除模板后准时在外表掩盖一些轻型保温材料,如泡沫海绵

8、等,对于防止混凝土外表产生过大的拉应力,具有显着的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,由于大体积混凝土的含筋率极低,只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土的线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的715倍,当内混凝土应力到达抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过 100200kg/cm2,因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的消失很困难,但加筋后构造内的裂缝一般就变的数目多、间距小、宽度与深度较小了。为了保证混凝土工程质量,防止开裂,

9、提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是削减开裂的措施之一,例如使用减水防裂剂,笔者在实践中总结出其主要作用为: (1)混凝土中存在大量的毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管外表张力,但会使混凝土强度降低。 (2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量削减25%. (3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可削减15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。 (4)掺加减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,削减混凝土泌水,削减沉缩变形。 (5)外加剂混凝土和易性好,外表易摸平,形成微

10、膜,削减水分蒸发,减 少枯燥收缩。 很多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性功能,我们在工程实践中应多进性这方面的讨论,比单纯改善外部条件,可能会更加简洁、经济。 四、混凝土的早期养护 实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的外表裂缝,其主要缘由是温度梯度造成的,严寒地区的温度骤降也是简单形成裂缝的。因此说混凝土的保温对防止外表早期裂缝尤其重要;从温度应力观点动身,现场保温应到达下述要求: (1)防止混凝土内外温度差及混凝土外表梯度,防止外表裂缝。 (2)防止混凝土超冷,应当尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土的使用期的稳定温度。 (3)防止老混凝土过冷,以削减新老混凝土间的约束。 新浇混凝土中所含水分完全可以满意水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等缘由经常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,外表混凝土最简单而且直承受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应当切实重视起来。 五、完毕语 以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进展了理论和实践的初步探讨 ,虽然现在对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于详细的预防和改善措施意见还是比拟统一,同时在实践中的应用效果也是比拟好的,详细施工中要靠我们多观看、多比拟,消失问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避开的。/P