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大體積混凝土裂縫產生原因及防裂措施

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大體積混凝土裂縫產生原因及防裂措施

山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 1679


一、大體積混凝土的定義隨著工程技術水平的不斷發展, 為滿足社會需要, 一些體積更加龐大的混凝土不斷出現, 應用于高層基礎、大壩等結構中。目前國內尚無一個明確的定義,國外的定義也不盡相同。大體積砼指的是最小斷面尺寸大于1m以上的砼結構,其尺寸已經大到必須采用相應的技術措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應力并控制裂縫開展的砼結構。(該定義摘錄自建筑施工手冊 縮印版第二版 建筑施工手冊第三版編寫組 1999年1月第二版 中國建筑工業出版社)大體積混凝土與普通混凝土的區別表面上看是厚度不同,但其實質的區別是由于混凝土中水泥水化要產生熱量,大體積混凝土內部的熱量不如表面的熱量散失得快,造成內外溫差過大,其所產生的溫度應力可能會使混凝土開裂。因此判斷是否屬于大體積混凝土既要考慮厚度這一因素,又要考慮水泥品種、強度等級、每立方米水泥用量等因素,比較準確的方法是通過計算水泥水化熱所引起的混凝土的溫升值與環境溫度的差值大小來判別,一般來說,當其差值小于25℃時,其所產生的溫度應力將會小于混凝土本身的抗拉強度,不會造成混凝土的開裂,當差值大于25℃時,其所產生的溫度應力有可能大于混凝土本身的抗拉強度,造成混凝土的開裂,此時就可判定該混凝土屬大體積混凝土。(摘錄自《地下工程防水技術規范》GB50108-2001)例如:大壩、電站、橋梁、大型工廠、大型設備等。二、大體積混凝土裂縫產生的原因 大體積混凝土結構裂縫的發生是由多種因素因素引起的,基礎設施建設中大體積混凝土施工難度較大,而它產生裂縫的機率也較多。(一)干縮裂縫混凝土的收縮引起的干縮裂縫,大體積混凝土表面水分散失過快,混凝土逐漸散熱和硬化過程引起的收縮,會產生很大的收縮應力,混凝土早期強度較低,不足以抵抗這種變形而開裂。(二)溫度應力裂縫1、溫差較大,大體積混凝土多采用高強混凝土,水泥用量大,水泥水化反應過程中釋放大量熱量,又因混凝土尺寸較大,混凝土內部溫度不斷上升,而表面溫度較低,內部與表面混凝土形成較大溫差,內部膨脹大于外部,在混凝土表面受到很大的拉應力,早期混凝土抗拉強度較低,當溫度應力超過混凝土的抗拉強度時就會出現裂縫。各種結構在變形過程中受到外界的約束引起的,當大體積混凝土基礎澆灌在堅硬地基或厚大的老混凝土墊層上時,沒有采取降低和放松約束的措施,將會在混凝土內部引起很大的拉應力,易發生深進,直至貫穿性溫度裂縫。(三)其他裂縫超出設計荷載的外力引起的裂縫。三、控制裂縫的措施防止裂縫必須采取綜合措施,應從結構設計、混凝土原材料優選、施工方法和工藝以及混凝土養護各環節加強溫控防裂,努力提高結構物自身的抗裂能力。(一)控制配合比,采用90天或180天凝期的混凝土,以減少水泥用量,選擇合適水泥和嚴格控制水泥用量或摻粉煤灰(二)加強混凝土的振搗,提高密實度,在振搗時把振搗器插入下層(剛澆的)砼內深度不少于 50 ㎜。增設限裂鋼筋及澆筑纖維混凝土,提高局部混凝土的抗裂限裂能力。 (三)采取薄層澆筑

土工膜是一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料。主要分為: 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅寬、厚度規格齊全。2.具有優良的耐環境應力開裂性能及優良的耐化學腐蝕性能。3.優良的耐化學腐蝕性能。4.具有較大的使用溫度范圍和較長的使用壽命。5.使用于垃圾填埋場、尾礦儲存場、渠道防滲、堤壩防滲及地鐵工程等。

,分層推進。分層厚度可劃分為50cm一層,這樣能加速散熱,減少混凝土硬化中的水化熱。在澆筑過程中,溫度過高或者陽光直射時,采取降溫措施,控制澆筑溫度,減小熱量倒灌,如架設噴霧裝置,增加空氣濕度等。 (四)采取切實可行的降溫、保溫措施,有效控制混凝土溫度。1、控制骨料的溫度,在混凝土澆筑前,對骨料進行預冷,在較低的溫度澆筑,降低混凝土硬化的水化熱。2、在大體積混凝土澆筑時,(1)控制混凝土澆筑入倉溫度,埋設溫度計。溫度計采取L形布置,以便于及時掌握混凝土內部溫度變化。(2)鋪設冷卻水管。在混凝土澆筑過程中,分層鋪設冷卻水管,根據混凝土厚度可劃分為1.5m一層。從已有施工經驗的測溫情況看,混凝土內部溫升的高峰值一般在3.5d 內產生, 3d 內溫度可上升到或接近最大溫升,在混凝土澆筑過程中開始通水,以降低混凝土澆筑溫度,之后連續通水,根據埋設在混凝土內部的溫度計溫度情況控制通水流量和通水溫度,降低混凝土內外溫差,減小拉應力。嚴格控制通水的溫度,在溫升的過程中通水溫較低的水,并根據埋設的溫度計所測的內部溫度,控制通水流量,讓混凝土內部溫度緩慢降溫,具有顯著效果。混凝土內部降溫過快也可能引起內部裂縫。(五)混凝土的養護和保溫。在混凝土溫度高于氣溫時,考慮拆模時間,避免出現“溫度沖擊”現象,以免引起混凝土早期的表面裂縫。在拆模之后,及時在表面、側面覆蓋一層保溫材料,防止表面拉應力過大,產生裂縫有良好作用。澆筑完畢后要及時覆蓋保溫材料,并蓄水養護,保持表面經常濕潤,以起到既保水又保溫的效果,防止早期干縮而產生裂縫。四、結束語裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,在大體積混凝土構件中尤為明顯,混凝土產生裂縫的機率,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待,采用合理的方法進行處理,文中就這些問題作了一個簡單的綜述僅供參考。


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