大体积混凝土施工工艺及裂缝控制.doc

大体积混凝土施工工艺及裂缝控制httpwwwstudanetfazhanhttpwwwstudanetdangdai随着建筑施工技术飞速发展现代建筑中经常涉及到大体积混凝土施工如高层楼房基础大型设备基础水利大坝等其主要特点是体积大表面小水泥水化热释放较集中内部温升较快当混凝土内外温差较大时会产生温度裂缝影响结构安全和正常使用所以必须从根本上加以分析来保证施工的质量大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同分为贯穿裂缝深层裂缝及表面裂缝种贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝最终形成贯穿裂缝它切断了结构的断面可能破坏结构的整体性和稳定性其危害性较严重而深层裂缝部分地切断了结构断面也有一定危害性表面裂缝一般危害性较小但也影响外观质量出现裂缝并不是绝对地影响结构安全它有一个最大允许值处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度毫米处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度毫米对于地下或半地下结构混凝土的裂缝主要影响其防水性能一般当裂缝宽度在毫米时虽然早期有轻微渗水但经过一段时间后裂缝可以自愈如超过毫米则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大所以在地下工程中应尽量避免超过毫米贯穿全断面的裂缝如出现这种裂缝将大大影响结构的使用必须进行化学灌浆加固处理大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝一方面是混凝土内部因素由内外温差而产生的另一方面是混凝土的外部因素结构的外部约束和混凝土各质点间的约束阻止混凝土收缩变形混凝土抗压强度较大但抗拉能力却很小所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时即会出现裂缝这种裂缝的宽度在允许限值内一般不会影响结构的强度但却对结构的耐久性有所影响因此必须予以重视和加以控制而产生裂缝的主要原因有水泥水化热外界气温变化和混凝土的收缩等造成如何控制这几方面对结构耐久性的影响呢一大体积混凝土的配合比设计水泥的选用应尽量选用水化热低凝结时间长的水泥优先采用中热硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥大坝水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥等粗细骨料粗骨料宜采用连续级配细骨料宜采用中砂大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下应提高掺合料及骨料的含量以降低单方混凝土的水泥用量减水剂为满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂除加入减水剂外有些混凝土还要根据需要加入其他外加剂如引气剂膨胀剂泵送剂等除以上点外还要适当降低原材料的温度二大体积混凝土的浇筑与振捣浇筑方案除应满足每一处混凝土在初凝前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外还应考虑结构大小钢筋疏密预埋管道和地脚螺栓的留设混凝土供应情况以及水化热等因素的影响常采用的方法有以下几种全面分层即在第一层全面浇筑完毕后再回头浇筑第二层此时应使第一层混凝土还未初凝如此逐层连续浇筑直至完工为止这种方案适用于结构平面尺寸不太大施工时从短边开始沿长边推进比较合适必要时可分成两段从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑分段分层混凝土浇筑时先从底层开始浇筑至一定距离后浇筑第二层如此依次向前浇筑其他各层由于总的层数较多所以浇筑到顶后第一层末端的混凝土还未初凝又可以从第二段依次分层浇筑这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程转斜面分层要求斜面坡度不大于适用于结构长度大大超过厚度倍的情况混凝土从浇筑层下端开始逐渐上移混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺一般在每个斜面层的上下各布置一道振动器上面的一道布置在混凝土卸料处保证上部混凝土的捣实下面一道振动器布置在近坡脚处确保下部混凝土密实随着混凝土浇筑的向前推进震动器也相应跟上三混凝土的温控措施水化热温升控制措施混凝土升温时间较短根据工程实践一般在浇筑后的二至三天内混凝土弹性模量低基本处于塑性与弹塑性状态约束应力很低当水化热温升至峰值后水化热能耗尽继续散热引起温度下降随着时间逐渐衰减延续余天至余天作为工程预控指标可采取保温与降温措施的有采用冰水配制混凝土或混凝土厂址配置有深水井采用冰凉的井水配置粗细骨料均搭设遮阳棚避免日光曝晒选用低水化热的普硅水泥并利用掺合料减少水泥单方用量混凝土拆模时混凝土的温差不超过其温差应包括表面温度中心温度和外界气温之间的温差采用内部降温法降低混凝土内外温差内部降温法是在混凝土内部预埋水管通入冷却水降低混凝土内部最高温度冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行还有常见的投毛石法均可有效控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料如草袋锯木湿砂等在缓慢的散热过程中使混凝土获得必要的强度以控制混凝土的内外温差小于大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能如何采取更好的方法来降低混凝土的水化热掺和料的用量该如何控制混凝土原材料的温度是否可以再降低这些都有待于在施工实践中进一步积累经验采取有效措施使大体积混凝土浇筑中出现的开裂问题能得到更好的解决