防裂混凝土配合比

防裂混凝土配合比（精选8篇）

防裂混凝土配合比 第1篇

从近年来的建设工程实际调查中发现, 80%以上的混凝土裂缝属于非荷载裂缝。随着商品混凝土的广泛应用, 工程中荷载裂缝的出现呈上升趋势。混凝土非荷载产生的主要原因有三个: (1) 混凝土的干收缩过大; (2) 结构对混凝土的约束力过大; (3) 混凝土的极限抗拉强度或极限抗拉应变过低。结构设计的发展使大体量的建筑物不断涌现, 而建筑物整体性、抗震性的要求也使混凝土收缩约束越来越高, 使得变形释放的结构设计抗裂方法应用范围受到局限。材料措施就成为最有效和重要的抗裂手段。

混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水配制成的胶结材浆体将分散的骨料搅拌在一起的建筑材料, 硬结的混凝土含固相、液相、气相, 是一种多元、多相、非匀质水泥基复合材料。混凝土又是弹性模量较高而抗拉强度较低的材料, 在受约束条件下只要发生少许收缩, 产生的拉应力往往会大于相应龄期混凝土的抗拉强度, 从而导致混凝土产生裂缝。

混凝土开裂的原因多种多样, 通常是混凝土体积变化时受到约束, 或者由于荷载作用时混凝土内产生过大的拉应力引起。笔者就混凝土搅拌站在商品混凝土生产时的选材及配合比设计等对变形裂缝控制予以讨论, 并提出采用混凝土配合比设计全计算法[1]进行抗裂混凝土配合比的设计方法。

2 混凝土组成材料的选用原则

2.1 水泥

2.1.1 品种

大体积混凝土原则上宜采用水化热低的水泥, 以避免早期温度应力导致的混凝土裂缝, 对于非大体积混凝土, 采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥掺加矿渣粉及粉煤灰配成的胶凝材料体系, 在干缩程度上相差不大。

2.1.2 细度

水泥细度过细会导致收缩增大。从水化热速度的角度去考虑, 也不宜太细, 但现时市面上出售的水泥为了满足工程早强的要求, 水泥都磨得比较细。搅拌站可以通过掺加掺合料来改善。

综合以上两方面的情况, 从混凝土搅拌站的实际生产操作及材料存放考虑, 本人觉得采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥掺加磨细矿渣粉及粉煤灰配成的复合胶凝材料体系比采用低热水泥较好, 并易于控制。

2.2 骨料

2.2.1 含泥量

含泥量对混凝土收缩和力学性能有着明显的影响, 在实际中必须严格控制骨料的含泥量, 搅拌站应对粗骨料冲洗, 河砂进让时必须严查含泥量, 杜绝不合格产品进入。

2.2.2 级配

级配的合理能有效的减少收缩, 采用两种或多种单粒级的骨料及II区中砂进行合理的搭配, 以达到尽量减少空隙率的目的。

2.2.3 种类

采用有利于减少收缩的优质骨料, 细骨料种类对混凝土干缩的影响从大到小的顺序为:河砂海砂机制砂;粗骨料种类对混凝土干缩的影响从大到小的顺序为:机碎石河烁石石灰石碎石;考虑到广东地区原材料的供应, 本人建议还是用机碎石及河砂。有条件的可以选用机制砂, 但使用机制砂时必须密切监控机制砂的含泥量。

2.3 掺合料

掺合料对改善混凝土的各项性能有不同程度的效果, 掺加适量矿渣粉可降低水化热, 使水化热峰值趋缓并有利于后期强度的增长。另外矿渣粉和粉煤灰的微集料效应, 使混凝土形成了微观的自紧密结构, 提高了混凝土的强度。本文中将考虑采用按水泥、粉煤灰、矿渣粉等胶凝材料的体积比以7.5:1:1.5的比例进行搭配使用。

2.4 外加剂

混凝土的单位用水量和流动性能对收缩有影响, 在实践中, 我们经常会发现同一种外加剂在不同品牌水泥中使用的效果不一样, 在此我们将采用复合超塑化剂。但选用的外加剂与选用的水泥必须经过试验, 当外加剂的胶砂减水率≥18%, 净浆流动度≥160mm时, 方可使用[2]。

2.5 水

按GB/T14902-2003《预拌混凝土》的要求, 不得使用河水或循环水。

3 防裂混凝土配合比设计

3.1 配合比设计原则

防裂混凝土配合比设计需要遵循以下几个原则:

⑴在满足施工要求的条件下, 尽量采用较小的混凝土坍落度。基础梁及低层楼面、屋面用的混凝土坍落度宜小于120mm;柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm;高层用混凝土根据泵送高度控制在180mm左右。

⑵采用较小的水胶比和砂率, 水胶比0.55。⑶90天的干缩率宜小于0.06%。

⑷在保证强度的前提下, 尽量采用复合组合掺合料替代水泥, 从而有效降低水化热和混凝土的绝热升温, 抑制混凝土的早期开裂, 提高后期强度。

3.2 设计步骤

本文中, 将以初始坍落度15~17cm、初凝时间约为10小时、强度等级C40的泵送防裂商品混凝土设计为例, 利用陈建奎, 王栋民老师所编写的《高性能混凝土配合比设计新法-全计算法》[1]详细介绍该配合比的设计过程。

3.2.1 配合比组成材料

⑴水泥:普能硅酸盐水泥, 选用华润平南P.O42.5R水泥;

⑵掺合料:Ⅱ级粉煤灰 (珠电) 、S95级矿渣粉 (秦峰) ;

⑶粗骨料:单粒级新会碎石, 分别为31.5mm、20mm、10mm。

⑷细骨料:西江河砂, Ⅱ区中砂, 细度模数2.6~

⑸外加剂:某品牌复合超塑化剂。

3.2.2 混凝土初步计算配合比的确定

⑴计算混凝土配制强度:

⑵采用鲍罗米公式, 计算水胶比:

⑶确定用水量W:

Ve浆体体积, 取305至335 l/m3, 本次取330l/m3。

Va空气体积, 本次使用非引气剂, 取15 l/m3。

⑷胶凝材料C’的组成:

根据Mehta的研究, 胶凝材料的组成关系为混凝土中水泥与掺料的体积比宜为75:25[1], 本次试配将使用粉煤灰、矿渣粉以体积比分别代替10%和15%同体积的水泥。采用水泥密度为3.15g/cm3, 粉煤灰密度为2.51g/cm3, 矿渣密度为2.8g/cm3转换成质量比则为

72:12:16。

⑸确定胶凝材料C’ (水泥C、粉煤灰F、矿渣粉G) 的用量:

⑹计算砂率及骨料用量:

SP砂率;

Ves干砂浆体积, l/m3, 按表1取值;

D混凝土容重, kg/m3;

C'胶凝材料总用量, kg/m3;

S河砂及量, kg/m3;

Agg粗骨料总用量, kg/m3。

另外根据实际单粒级骨料的状况, 选取最合理搭配, 并使总骨料用量符合上式计算所得。

⑺计算外加剂用量:

以产品推荐用量为基础用量, 如本次产品的基础用量为1.2%, 查表2及表3按全计算法中外加剂掺量的公式计算出掺量μ, 再按实际试配效果作出调整。

⑻按以上计算所得的配比中各项参数进行混凝土配合比试配, 当测得坍落度及容重符合要求时 (若不符合要求作适当调整) , 为验证配比的稳定性, 作连续三天的同一配比试配工作, 观察配比中各项性能的波动性是否过大。

⑼试配结果:试配结果如表5所示。

试配结果证明此配合比符合设计目标, 可用作生产使用。

4 生产中的科学管理

当混凝土配合比用到实际生产中时, 要注意加强搅拌站的科学管理。如:

⑴加强材料进场验收, 杜绝不合格品的进入;

⑵加强原材料管理, 杜绝混料情况出现;

⑶保证机械维修, 定时检查计量系统, 确保生产顺利;

⑷按照抗裂混凝土配合比的设计要求, 进行混凝土坍落度、水胶比、出机温度及混凝土绝热升温的复验;

⑸每月定期对原材料、生产工艺、混凝土成品进行数据统计分析, 用分析结果指导工作。

摘要：混凝土开裂的原因多种多样, 通常是混凝土体积变化时受到约束, 或者由于荷载作用时混凝土内产生过大的拉应力引起。笔者就混凝土搅拌站在商品混凝土生产时的选材及配合比设计等对变形裂缝控制予以讨论, 并提出采用混凝土配合比全计算法[1]进行抗裂混凝土配合比的设计方法。

关键词：防裂混凝土配合比,配合比设计,全计算法

参考文献

[1]陈建奎, 王栋民.《高性能混凝土配合比设计新法-全计算法》硅酸盐学报, 28 (2) , 2000

防裂混凝土配合比 第2篇

论文上传：tracy116 留言 论文作者：龚爱民 您是本文第 1232 位读者

摘要：本文分析了大体积混凝土产生裂缝的原因；概括介绍了防止裂缝发生的措施，可在工程实践中参考应用。

关键词：大体积混凝土 裂缝 防裂措施 前言

近年来，随着国民经济和建筑技术的发展，建筑规模不断扩大，大型现代化技术设施或构筑物不断增多，而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点，日益受到人们的欢迎，于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。所谓大体积混凝土，一般理解为尺寸较大的混凝土，美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题，开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂，是一个值得关注的问题。大体积混凝土裂缝形成的原因

裂缝产生的原因可分为两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。

2.1 温度应力引起裂缝（温度裂缝）

目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种：混凝土浇注初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中，较为主要是由水化热引起的内外温差。

2.2 收缩引起裂缝

收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。2.2.1 干燥收缩

混凝土硬化后，在干燥的环境下，混凝土内部的水分不断向外散失，引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。2.2.2 塑性收缩

在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝，出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加大，于是裂缝进一步扩展。3 防止裂缝的措施

由以上分析，材料型裂缝主要是由温差和收缩引起，所以为了防止裂缝的产生，就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩，具体措施如下。3.1 优选原材料 3.1.1 水泥

由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥，由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数，硅酸盐水泥的矿物组成主要有：C3S、C2S、C3A和C4AF，试验表明：水泥中铝酸三钙（C3A）和硅酸三钙（C3S）含量高的，水化热较高，所以，为了减少水泥的水化热，必须降低熟料中C3A和 C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外，在不影响水泥活性的情况下，要尽量使水泥的细度适当减小，因为水泥的细度会影响水化热的放热速率，试验表明比表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。3.1.2 掺加粉煤灰

为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；②由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；③同时，粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。

值得一提的是：由于粉煤灰的比重较水泥小，混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的掺合料较多，强度较低，表面容易产生塑性收缩裂缝。因此，粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。

3.1.3 骨料

（1）（1）粗骨料

尽量扩大粗骨料的粒径，因为粗骨料粒径越大，级配越好，孔隙率越小，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之降低，对防止裂缝的产生有利。（2）（2）细骨料

宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因为其孔隙率小，总表面积小，这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂缝就减少，另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用干净的中粗沙。3.1.4 加入外加剂

加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会，外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响：

（1）（1）减水剂对混凝土开裂的影响 减水剂的主要作用改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。（2）（2）缓凝剂对混凝土开裂的影响

缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中的塌落度损失。

（3）（3）引气剂对混凝土开裂的影响

引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是：外加剂不能掺量过大，否则会产生负面影响，在GB8076～1977中规定，掺有外加剂的混凝土，28d的收缩比不得大于135%，即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。3.2 采用合理的施工方法 3.2.1 混凝土的拌制

（1）（1）在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。

（2）（2）要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

3.2.2 混凝土浇注、拆模

（1）（1）混凝土浇注过程质量控制 浇注过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇注混凝土要求分层浇注，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。

（2）（2）浇注时间控制

尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排在夜间进行。（3）（3）混凝土拆模时间控制 混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。3.2.3 做好表面隔热保护

大体积混凝土的温度裂缝，主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后，由于内部较表面散热快，会形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，但是这种拉应力通常很小，不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生，所以在混凝土在拆模后，特别是低温季节，在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。3.2.4 养护

混凝土浇注完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样既减少外界高温倒罐，又防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12～18h内立即开始养护，连续养护时间不少于28d或设计龄期。3.2.5 通水冷却

若是在高温季节施工，则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差，还应在夏末秋初进行中期通水冷却，中期通水一般采用河水，通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。4 结语

大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题，通过以上分析可知，大体积混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的，笔者认为精心选择原材料，并在施工中采用合理的方法，能有效的防止裂缝的发生。[参考文献] [1] 龚召熊：水工混凝土的温控与防裂.北京：中国水利水电出版社，1999 [2] 戴镇潮：大体积混凝土的防裂.混凝土，2001，（9）：10 [3] 覃维祖：混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土，2001，（7）：3 [4] 迟陪云：大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土，2001，（12）：31 [5] 康方中：浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治.混凝土，2003，（5）：18 [6] 段 峥：现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治.混凝土，2003，（5）：48 [7] 尤启俊：外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响.混凝土,2004，（9）：

混凝土综合防裂技术 第3篇

本技术针对这种特点, 从改善材料和工艺着手, 采用计算机力学分析, 结合现场监测技术, 摸索出一套综合治理混凝土开裂的方法。该防裂技术已成功地应用于广州地铁一号线的施工。

本技术包含以下内容:

(1) 根据工程的要求与特点、原材料条件、气候环境条件, 确定最佳的原材料 (包括骨料、水泥、掺和料、外加剂) 配合比;

(2) 制定合理的施工操作 (包括支模、浇铸、捣实、养护) 规程;

(3) 根据混凝土的配合比以及约束条件等, 采用最新计算机软件验算混凝土的抗裂性能;

(4) 根据混凝土施工现场的具体条件, 选择施工工艺、结构形式与尺寸的制定监测方案。

单位:清华大学科学技术开发部

地址:北京市海淀区清华园 (东门外) 华业大厦

邮编:100084

大体积混凝土防裂控制措施 第4篇

关键词：大体积混凝土,裂缝,控制,温差,收缩

大体积混凝土施工过程中, 混凝土的裂缝控制是施工成败的关键所在, 因此需要在各个方面采取措施。

1、大体积混凝土裂缝产生的原因

大体积混凝土产生裂缝的原因是很复杂的, 而且往往是各种因素的综合, 为防止混凝土产生裂缝, 结合大体积混凝土裂缝的“抗放结合”理论, 应着重控制混凝土内外温差、延缓降温速度、减少混凝土的收缩等方面一系列技术措施。

2、大体积混凝土表面裂纹控制措施

2.1 从原材料方面采取技术措施

1) 水泥选用水化热较低的水泥, 且厂家必须提供水泥出厂合格证。

2) 外加剂:在预拌混凝土中掺入膨胀剂, 实现混凝土结构的自防水, 控制温差裂缝。在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂, 可减小新拌混凝土的泌水率, 延缓混凝土的凝结和降低温升的目的。在不增加拌合用水量的条件下增大混凝土的坍落度, 增加流动性, 从而获得良好的可泵性。

3) 掺加料:混凝土中掺入一定数量的粉煤灰, 由于粉煤灰呈球状起润滑作用, 不仅能代替部分水泥, 还能改善混凝土的工作性和可泵性, 降低混凝土中的水泥水化热量。掺加粉煤灰要严格执行北京市《混凝土中掺用粉煤灰的技术规程》 (DBJ 01-10-93) 。

4) 粗、细骨料:本工程混凝土中尽可能用5~25mm级配的碎卵石, 这样可以减少用水量, 混凝土的收缩和泌水可随之减少, 且砂、石含泥量应分别小于3%和1%。

5) 坍落度、和易性等混凝土施工性能的检验以到达现场入模前为准。在性能达不到要求或出场超过4小时, 以退场处理, 严禁现场加水。

2.2 从施工方面采取技术措施:

1) 由于混凝土量大, 配备足够的混凝土搅拌车, 确保各施工段能一次连续浇筑完毕。

2) 每次浇筑混凝土统一配合比、水泥强度等级、外加剂及掺合料。同一强度等级、不同品种水泥的混凝土严禁混合浇筑, 如同一部位需浇筑不同种混凝土时, 必须分成区域分别浇筑。

3) 由于大体积混凝土施工中采取泵送施工, 通讯联络对合理组织施工, 灵活调度, 确保工程质量尤为重要, 因此现场设临时指挥调度小组, 加强车辆调度、平衡, 尽量减少预拌混凝土的运输时间及等待时间, 保证混凝土输送车的调度衔接、喂料准确, 及时顺利完成大体积混凝土施工。

4) 在混凝土振捣时, 振捣棒要快插慢拔, 梅花点布置振动点。为使上下层混凝土结合成整体, 振捣器应插入下层混凝土内50mm。同一处振捣时间不宜过长, 严格按照规范施工, 杜绝出现漏振和过振现象。在振捣时, 振捣棒不要碰到钢筋。

5) 在混凝土浇捣至标高时, 要专门安排抹灰工用长刮尺刮平多余浮浆, 初凝前用木抹子打平, 对控制混凝土表面裂缝的出现很重要。

6) 大体积混凝土施工要严格填写混凝土入模记录、养护温度记录和裂缝检查记录。

2.3 从养护上采取措施

1) 保温养护是大体积混凝土施工的关键环节。保温养护的目的主要是降低大体积混凝土浇筑时里外温差值以降低混凝土块体的自约束应力, 其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度, 充分利用混凝土的抗拉强度, 以提高混凝土块体承受外约束应力时的抗裂能力, 达到防止或控制温度裂缝的目的。

2) 本次大体积混凝土的施工和养护, 根据施工时炎热季节的气候条件, 按施工技术方案采取控温措施, 在混凝土内部预埋管道, 进行水冷散热。

(1) 冷却管的设计原则

由于混凝土体积大, 施工过程中聚集水化热大, 内外散热不均匀和内外约束不一致, 使混凝土内部产生较大的温度应力, 导致裂缝产生, 埋下了严重的质量隐患, 因此, 在大体积混凝土内设置循环冷却水管是大体积混凝土降温的主要关键措施。

(1) 在开始浇筑砼时即通入冷水, 对于厚度大于1.0m的大体积砼, 一般均要设置循环冷却水管;

(2) 冷却管一般采用Φ32mm的标准铸铁水管, 管与管之间的连接采用与之配套的接头。

(2) 冷却管的空间位置及尺寸设计

(1) 设计依据:根据砼产生的水化热、升温降温情况、砼缓凝时间、浇筑工艺及外界环境情况设计;

(2) 冷却管的层数设计:由砼的厚度决定, 对于砼厚度<2m时, 冷却管按一层布设;对于砼厚度≥2m时, 冷却管按多层布设, 上下层层间的间距一般设计为0.5m≤D≤1.0m;

(3) 冷却管的平面位置及尺寸设计:每层冷却管平面成"弓"字型直线布设, 短边长度按2m设计, 即长边方向的间距为2m, 最外排的冷却管与砼边缘的距离按60cm设计;

(4) 冷却管在埋设和浇筑砼的过程中, 接头部分应采用胶带纸缠裹, 以防漏水, 使用完毕后灌浆封孔, 出露部分应割除。

(3) 混凝土养护温度监测

为了进一步摸清大体积混凝土内外温差的多少, 不同深度处温度场升降的变化规律, 在2.3m厚、0.7m厚底板混凝土内不同部位埋设测温管, 测温管上口高出混凝土表面10cm, 测温管用镀锌薄钢板卷制而成, 下端封闭, 在养护阶段注意对测温管的保护。

由于在养护开始阶段, 混凝土温升比较快, 因此在前5d, 对混凝土每2h测温一次, 以后对混凝土每4h测温一次。混凝土内外温差、沉降梯度及环境温度每昼夜不少于2次。由于酒精温度计容易受外界气候影响, 所以当测温时, 当温度计从埋管中抽出时, 应迅速读出温度值, 以免造成误差, 并认真填写温度记录表。混凝土内外温度要按要求测温, 控制内外温差。做好测温计算, 如发现温差过大, 及时增减蓄水深度, 控制大体积混凝土中心温度与表面温度之差小于25℃。

混凝土养护完成后, 将测温孔用1:1稀释水泥砂浆注灌。

总结

大体积混凝土表面裂纹控制, 应从混凝土原材料、混凝土施工过程及后期混凝土养护多方面进行着手。通过有效的措施, 降低混凝土内外温差、延缓降温速度、减少混凝土的收缩, 从而杜绝混凝土表面裂纹产生, 提高混凝土外观质量及耐久性。

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范[S].『JTJ041-89], -部分参考『JTJ-041-2000』, 1998年

[2]人民交通出版社, 《公路施工手册》, 『桥涵]下册, 2000年

[3]朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制.北京:人民交通出版社.1988.

加气混凝土墙体抹灰防裂施工方法 第5篇

目前取代粘土砖较好的砌体材料就是加气混凝土砌块, 它主要是由石灰、粉煤灰以及水泥等原料再加上适量的铝粉作为发气剂, 经过高温蒸压制作然后养护而成的, 由于其质量轻因此能够减轻建筑物的自重, 除了降低结构

费用外还能够起到良好的建筑物防震作用, 施工过程由于降低了劳动强度, 因此砌筑速度快。此外, 这种材料还具有保温隔热以及防火吸音的功能, 因此, 它是利用工业废物加工而成的能够节约资源的新型墙体材料。

虽然加气混凝土砌块有很多的优点, 但是如果按照传统的抹灰方式再用普通水泥砂浆抹面以后很容易开裂空鼓, 容易出现局部脱落的质量问题。即使通过抹灰前的使用界面剂处理减少了开裂空鼓以及脱落的现象, 但是仍旧不能够根除这方面的质量问题。为了有效的解决这方面的质量问题, 必须严格控制材料以及工艺。根据使用两个不同材料后的结果, 分析了加气砌块、水泥砂浆以及专用粉刷石膏三种材料的特性、凝结硬化过程特点以及施工控制方法, 有效的预防了蒸压加气混凝土砌块抹灰层开裂空鼓甚至是脱落的质量问题。

1 加气砌块墙抹灰开裂的原因

加气砌块的密度、抗压强度以及弹模远远不如水泥砂浆, 但是与石膏砂浆却相近。因此, 受到外部荷载的时候加气砌块与水泥砂浆变形差异大容易产生集中应力而开裂。此外, 加气砌块的导热系数与石膏砂浆变形差异较小, 而与水泥砂浆的变形差异较大, 因此, 当外部墙体发生变化时, 水泥砂浆与加气砌块产生的剪切应力大于石膏砂浆与加气砌块产生的剪切应力。因此, 随着温度的反复变化在加气砌块墙与抹灰的交界处就产生了开裂空鼓。

2 专用抹面石膏材料

2.1 加气砌块与烧结砖的不同

加气砌块具有密闭的、分布规则的气孔性质, 它的这一性质和黏土砖是完全不同的, 从而导致它的吸水能力以及导水能力与黏土砖存在差异性。加气砌块具备很强的吸水能力, 每次可以吸收超过60%的水量, 在表层能够很快的吸水, 然而向内部渗透的时候就变得十分缓慢。黏土烧结砖吸水能力较弱, 每次可以吸收的水量大概只有20%左右, 水分吸收之后往内部渗透的速度很快且极易渗透。两者所具备吸水性的不同导致在进行抹灰层作业的时候也有不同的要求。

2.2 加气砌块和黏土砖在开展抹灰作业的时候存在差异性

在对加气砌块以及黏土砖砌体的表层开展抹灰作业时, 水泥砂桨中的水分很容易被立即吸干, 导致粘结力与强度大幅下降。要想让抹灰层能够有更高的质量, 就要在开展抹灰作业时运用不同工艺。针对黏土砖而言, 在其表层开展抹灰作业时, 首要要做用水打湿墙面的准备工作, 确保黏土砖表层的含水量在10毫米处能够达到饱和。从而使得水泥砂浆与墙面之间的粘粘度和水化度能够维持原有水平。而加气砌块表层的水渗透至10毫米较为缓慢, 并且外部体积很大, 在工程实践中很难达到水饱和。因此, 采用界面剂来代替水, 即在抹灰作业之前先在加气砌块的表层刷上界面剂后再进行下一步的工作。但是采取这一工艺开展的抹灰作业, 后来证实并没有取得很好的效果。对这一问题进行研究发现现在市面所售卖的界面剂, 保水性能有所欠缺, 不能适应于加气砌块表层使用, 更适宜于混凝土的表层使用。因为混凝土专用的界面剂可以使墙面变得粗糙, 从而使粘结接触面积变大, 在保水性能方面有一定的欠缺, 无法避免加气砌块对泥砂浆所含水的吸取, 所以界面剂能够在一定程度上避免墙面开裂以及空鼓问题的出现, 但质量问题仍然发生。

2.3 砌块表面专用抹灰石膏特性

有效的阻止了加气砌块墙面吸干石膏抹灰砂浆中的水分因此增大了抹灰层的强度。而使用的抹灰石膏具有很好的工作性以及流动性, 因此抹灰后嵌入灰缝以及低洼处, 凝固成各种形状从而更具有粘结性。由于纯石膏浆会出现微小的膨胀, 当与水的配合比不当时会产生较大的收缩, 因此, 最好使用袋装干粉石膏砂浆, 试验合适的配合比使石膏砂浆硬化后的收缩量<0.2mm/m。专用抹面石膏水化凝结后可以调节室内的空气, 使空气湿润舒适度良好。因此, 砂浆形成抹灰层之后能够很好的避免墙体空鼓、开裂以及脱落等问题。

3 蒸压加气混凝土砌块抹灰层质量掌控

3.1 加气砌块的质量掌控

在决定选择加气砌块之后, 要从多方面考量选择最好的加气砌块生产商家, 所用加气砌块生产的商家应该有规范化的管理, 完善的质量检测程序以及质量过关的产品。在实地考察生产商家的时候要根据检查标准让负责工程监理的工作人员取样品来测试, 将样品送至较深资质的试验室对其各项性能进行测试, 看是否达到国家所规定的标准, 加气砌块在经过二十八天的养护之后进入工程实施场地, 同时做好防雨防水的工作。

3.2 加气砌块墙体的质量掌控

当下对于加气砌块而言, 一般采用其专用的砂浆, 首选的是薄层砂浆。这是因为薄层砂浆的保水性能较好, 能够确保在砌筑过程中与墙面的粘结度。假如选择的是市面较为普通的人工搅拌水泥砂桨来开展加气砌块的砌筑工作, 要在砌筑作业开展之前首先用水打湿, 让铺浆面能够保持在湿润的状态下, 避免出现过快砂浆不能水化的现象。并且对于铺浆的厚度也要做好严格的掌控工作, 让灰缝的宽度、平整度以及重直度都能够尽量保持相同, 在碱性加气砌块的砌筑作业过程中要不断的使用原砂浆进行勾缝, 确保灰缝中充分填满砂浆, 砂浆的高度在加气砌块3毫米到5毫米范围内为最佳。在开展砌筑作业过程中, 为了避免以后踢脚线出现空鼓和开裂的问题, 要先进行0.2米高度混凝土墙体的浇筑工作, 再进行加气砌块的砌筑工作。在砌筑的过程当中应该仔细检查所留框架柱等和砌块相接的钢筋结构, 做好数量以及牢固程度等方面的把关。在进行墙体的砌筑过程中应该控制好进度, 一般每一天所砌筑的墙体高度是1.4米, 墙体与梁板底部之间要预留出两厘米的空隙, 并在一周后用细石混凝土将此填补上。

3.3 专用抹面石膏材料质量要求标准

专用的抹灰石膏材料对于质量有很严格的要求标准, 在材料的选择上一定要从以下几个方面进行严格的考量:抹灰石膏开始凝固的时间为1.5小时, 停止凝固的时间为5.0小时, 抵抗压强要达到4.0MPa, 抗折强度不超过20MPa, 与墙面的粘结强度要达到0.3MPa。只有这项内容符合标准, 墙体的质量才能有所保障。

3.4 抹面工艺过程控制

首先检查墙面平整度并设置灰饼及冲筋, 同时做好墙角、门窗以及梁柱等的护角线, 灰饼及冲筋间距宜在1.2-1.5m之间, 标筋宽度宜在30-50mm。工序一般是:室内是从踢脚线以上开始抹, 地面完成后再抹踢脚线, 装饰抹灰层分层进行, 第一遍抹灰厚6-12mm, 终凝后再抹2mm, 接着用2m直尺检查标筋平整即可, 不要用木抹子搓压。当抹灰层厚度小于5mm时, 宜采用一次工艺抹平, 待抹面完成终凝12小时后, 再批抹纯石膏桨面层, 每次厚度在1mm左右, 也可分两次连续批抹, 抹后约半小时再用不锈钢铁抹子压光, 达到表面检查验收标准。

摘要：目前在施工中多采用加气混凝土砌块来取代传统的粘土砖, 由于其具有质量轻、防震、施工简便以及保温隔热和吸音功能, 得到了迅速的应用。但是抹灰层的空鼓开裂以及脱落是加气混凝土砌块的质量通病。采用专门的抹灰石膏砂浆抹灰虽然可以达到质量要求, 但是要想从根本解决这个问题还必须从抹灰的工艺进行控制。

关键词：加气混凝土,墙体,裂缝成因,施工措施

参考文献

[1]吴立武.基于建筑安全管理的PDCA循环的分析与研究[J].价值工程, 2013 (06) .

[2]杜学瑞, 王正峰, 原方.浅谈粉刷层空鼓和龟裂的质量控制[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2011 (09) .

混凝土桥梁开裂机理和防裂措施 第6篇

随着社会主义市场经济的逐步繁荣, 我国的交通、水运以及建筑等行业也在飞速发展, 混凝土在建筑桥梁等行业也有着广泛的应用, 混凝土有着价格优惠, 耐久性能好和材料来源广泛等优点, 与此同时, 它也存在着使用期较短, 容易产生裂缝, 抗拉性能较差等不足之处。所以混凝土尤其是高强混凝土的开裂对混凝土整体工程的质量存在这很大的影响。

1 混凝土桥梁现状

由于混凝土自身的开裂在工程施工阶段影响工程质量, 甚至造成工程返工的现象发生。另外由于混凝土自身的抗冻和抗腐蚀等性能较差, 混凝土的使用寿命缩短而导致的维修费用也是不容小觑的。桥梁工程作为现阶段水运交通工程中的重要组成环节, 在大部分桥梁工程设计时都需要用混凝土来达到连续浇灌的目的, 但是因为施工的具体地形和地质等原因的限制, 致使现在很多桥梁工程大都采用大跨高墩的基础结构, 这样的结构设计使混凝土的防裂问题就成为了整体工程中应该重点考虑的问题之一。现在公路桥梁的运输量增大, 许多桥梁都出于一种超负荷的运行状态, 所以结合桥梁工程的实际情况, 对混凝土桥梁开裂机理进行分析并采取有效的防裂措施具有非常重要的现实意义。

2 混凝土桥梁开裂机理分析

导致混凝土桥梁开裂的机理有很多种, 大部分原因都是由于桥梁自身结构的设计以及施工的细节等因素的耦合作用, 另外, 桥梁在使用中的超负荷运营、钢筋锈蚀、基础沉降等也是导致混凝土桥梁开裂的重要原因。总体而言, 混凝土桥梁的开裂机理大致分为以下几种。

2.1 桥梁的钢筋锈蚀导致的开裂

在桥梁工程的设计施工是需要运用大量的钢筋混凝土, 所以钢筋在桥梁中分布相对集中, 另外钢筋质量和施工工艺的不足往往导致了桥梁钢筋的生锈腐蚀现象比较严重。特别是在混凝土保护层被破坏之后, 钢筋裸露在空气中, 腐蚀因子就会和钢筋发生化学反应, 破坏钢筋表层的氧化膜。被腐蚀后的钢筋体积一般会变为原体积的2-4倍, 桥梁所受的拉应力也越来越大, 当拉应力超过桥梁工程的承受范围时, 混凝土桥梁就会出现裂缝, 裂缝的方向一般为钢筋的铺设方向。

2.2 混凝土收缩导致的开裂

对于现有的大部分使用混凝土筑成的连续箱型桥梁来说, 混凝土的自身收缩是一种常见的导致桥梁开裂的原因之一。在桥梁施工和建成初期, 桥梁混凝土并未完全硬化, 由于桥梁自身 (包括桥梁混凝土和骨料) 重力影响, 会导致桥梁骨料产生下沉现象, 裂缝的方向一般沿着铺设钢筋的方向。此外, 在桥梁混凝土的硬化过程中存在混凝土中水分蒸发的过程, 但是由于混凝土表面水分的蒸发速度要远大于混凝土内部水分的蒸发过程, 导致了混凝土不同部位的收缩不均衡的情况, 处于相对外界的混凝土就产生了次生应力。因为次生应力的影响, 混凝土就会有裂缝产生。

2.3 混凝土基础不均匀沉降导致的开裂

在桥梁建成初期, 桥梁的混凝土基础不均匀沉降是非常常见的现象, 通常来讲, 混凝土的基础不均匀沉降主要包括由于地下水流失引起的底层不均匀沉降、基础模板支撑在了冻土上面, 由于冻土解冻引发的不均匀沉降和桥梁在进行基础浇灌时, 因为地基浸水引发的不均匀沉降三种。因为桥梁沉降现象引发的预应力超过混凝土的抗拉性能时, 就会导致桥梁产生裂缝。这种由于举出不均匀沉降引起的裂缝一般出现在箱梁腹板处。

2.4 温差导致的开裂

对于桥梁的超静定结构来说, 温度的改变会引发桥梁的支座反力个构建内力的产生, 这是另外一个导致桥梁开裂的一个原因之一。一般来讲, 连续箱型桥梁的截面一般是沿着跨长的方向变化的, 跨中间的梁高差不多是支点高度的一半, 这就导致了跨中间的温度梯度会大于支点处的温度梯度, 所以连续箱型桥梁的跨中间的温差也会远大于支点处的温度差, 所以由于温差引起的桥梁开裂部位一般处于连续箱型桥梁的跨中间位置。

3 混凝土桥梁的防裂措施

3.1 优化混凝土配合比

通过选择混凝土的原材料对混凝土的配合比进行优化是常见的桥梁防裂措施之一。在混凝土中加入一些矿物掺合料, 这样做不仅可以提升混泥土的耐久性, 而且还可以有效的降低混凝土的水化热效应, 使得混凝土在桥梁建成初期的防裂性能得到有效的提升。在对混凝土的矿物掺合料进行选取的时候应该尽量选取含泥量比较少、弹性比较高的骨料, 这样可以提升桥梁的防裂性能。在调整混凝土的配合比时, 可以用68%作为基准的骨料体积含量, 这样可以使混凝土达到最佳的收缩效果。

3.2 选择合理的桥梁结构和浇筑时间

桥梁的内部温度应力和裂缝的产生在很大程度上与桥梁自身的结构形式有关系, 在桥梁的设计初期就应该考虑到桥梁的结构形式对温度应力和裂缝的影响, 在建筑材料的选取上面应该尽量少选取温度变化对其影响较大的薄壁结构。桥梁在进行分缝分块时也应该注意分块的尺寸, 因为桥梁分块越大, 温度应力也就越大, 桥梁也就越容易产生裂缝。

3.3 采取混凝土控温措施

温度的控制是桥梁工程应该重点考虑的问题之一, 应该做好混凝土表面的保温保湿工作, 利用水管冷却等技术使得浇筑温度得到有效的控制, 使混凝土内部的水化热得到有效的降低, 混凝土内外的温度差控制在标准范围内, 从最大程度上降低混凝土连续箱型桥梁裂缝产生的可能性。

3.4 采用纤维材料提升抗冻能力

混凝土因为受冻导致的破坏是一种非常常见的现象, 混凝土桥梁的孔结构和塑形收缩裂缝是导致这种破坏最主要的因素。采用聚丙烯掺入混凝土中可以使混凝土桥梁早期收缩的裂缝大大减小, 另外聚丙烯纤维参与抵抗冻融及化学侵蚀的膨胀压力和渗透压力, 会减少裂缝的扩展, 提升了高性能混凝土的抗冻融及化学侵蚀能力。

4 案例分析

近十年来, 我国公路、铁路等市政建设非常迅速, 也建设了大量的混凝土桥梁。混凝土较量一般使用十年左右就会出现严重的损伤破坏, 调查发现上海、西安等地的建成十几年的混凝土桥梁都有不同程度的裂缝和开裂现象。根据推算若干年后有害离子进入混凝土内部, 造成钢筋锈蚀, 会造成更严重的后果。开裂图如图1所示。

根据实验结果可知, 不同纤维对水泥砂浆的抗裂效果是不同的。对水泥砂浆抗裂效果中聚丙烯晴纤维是36.6%, 未改性的聚丙烯纤维为63.1%, 改性的聚丙烯纤维为95.5%。实验结果如表1、表2所示。

根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》和GBJ82-1985《普通混凝土长期性能及耐久性试验方法》, 表明掺入聚丙烯可以有效提高水泥基复合材料的抗冻性能和抗化学侵蚀性能。

5 结束语

混凝土桥梁开裂是目前连续箱型桥梁中普遍存在的一个问题, 桥梁开裂不仅使得桥梁整体工程的质量下降, 而且对行人的出行安全造成了很大的影响。所以对混凝土桥梁开裂的机理进行分析, 并且结合不同桥梁的实际情况, 制定一系列的桥梁防裂措施, 桥梁裂缝对桥梁结构功能的影响得到有效的控制, 具有非常重要的现实意义。

摘要：混凝土桥梁开裂是混凝土桥梁的常见问题之一, 对桥梁开裂进行有效的防治具有非常重要的现实意义。本文首先分析了现阶段混凝土桥梁的现状, 然后在混凝土桥梁的超负荷运营、钢筋锈蚀、混凝土收缩、不均匀沉降和温差五个方面分析了混凝土桥梁的开裂机理, 最后在优化混凝土配合比、优化桥梁结构和控制温度三个方面阐述了桥梁的防裂措施。

关键词：混凝土桥梁,开裂机理,防裂措施

参考文献

[1]孙杰, 顾缬琴, 王浩, 李红, 刘玉龙.混凝土桥梁开裂机理和防裂措施研究[J].水运工程, 2014, 12:215-217.

[2]梁贵枝.预应力混凝土连续箱梁开裂机理及防裂措施[J].山西建筑, 2013, 18:158-159.

[3]孙家瑛, 戴亚英.钢筋混凝土桥梁裂缝调查及抗裂措施研究[J].混凝土, 2005, 10:78-80.

大体积混凝土施工防裂措施探讨 第7篇

长治市金德利大厦,主楼地下1层、地上30层,钢筋混凝土剪力墙结构,基础混凝土底板厚为1.5 m,混凝土量约1 000 m3,分段分3层进行浇筑,1层～3层均为500 mm厚,2005年8月22日18:00时开始施工至8月23日8:00时完成。

本文结合上述工程,针对大体积混凝土综合特点及温度裂缝采取相应的、有效的技术措施,并依靠严密的施工组织和进行全面的防护,使裂缝的预防和控制效果甚佳。

1 认真地进行混凝土裂缝控制的理论计算,确定可行的技术措施是防裂的前提

在大体积混凝土施工前,根据施工拟采取的防裂措施和现有的施工条件,编制科学的施工组织设计,以指导施工。在施工方案的确定中,首先要进行混凝土裂缝控制的理论计算,即先计算混凝土施工中水泥水化热的绝热最高温升值、各龄期收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量,然后通过计算,估量可能产生的最大温度收缩应力,如不超过混凝土的抗拉强度,则表示采取的防裂措施能有效控制、预防裂缝的出现;如超过混凝土的抗拉强度,则可采取措施调整混凝土的入模温度,降低水化热温升值,改善施工操作工艺和混凝土拌合物性能,提高抗拉强度或改善约束等技术措施重新计算,直到计算的应力在允许的范围内。

2 精心地挑选原材料和进行科学的配合比是防裂的基础

2.1 原材料的选用

1)水泥:采用水化热低、初凝时间较长的32.5,42.5矿渣硅酸盐水泥。2)粗细骨料:细骨料为粗砂或中砂,含泥量应严格控制,必须不大于3%,颗粒级配符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。粗骨料为0.5 cm～3.2 cm粒径的碎石或卵石,碎石最大粒径之比宜不大于1∶3;卵石宜不大于1∶2.5,粒径连续级配,以使混凝土增强密实度提高自身防水能力及提高混凝土的极限拉伸强度,减小收缩变形,保证施工。3)外加剂:选用UNF-3B高效减水复合剂,掺量为水泥用量的2%,用来使混凝土降低水灰比,改善和易性,增强流动性,节约水泥,有利于强度的增长及物理性能的改善。UEA微膨胀剂,掺量为水泥用量的1.3%,将混凝土膨胀率控制在0.05%～0.08%之间,经7 d～14 d的湿润养生,可获得0.5 N/mm2～1.2 N/mm2的自应力,使混凝土处于受压状态,以补偿混凝土的全部或大部分收缩,达到防止开裂的目的。4)掺合料:选用Ⅰ级粉煤灰,掺量为水泥用量的10%～15%,细度标准为通过0.08 mm方孔筛的筛余量不超过15%,SO3含量小于3%,烧失量小于5%。

2.2 混凝土配合比设计

1)坍落度的选择。泵送大体积混凝土高度越大,坍落度要求越大,坍落度随泵送高度的变化,损失也较大;本工程选择在12 cm～16 cm。2)混凝土运送时间。混凝土在运送过程中随时间和温度的变化,坍落度也损失,尽量缩短运输时间(根据试验确定)。3)混凝土的水灰比。水灰比选择在0.43～0.48之间为宜。4)水泥用量。泵送大体积抗渗混凝土水泥用量,除了满足强度、抗裂要求外,还必须满足泵送要求,掺入粉煤灰及减水剂可降低水泥用量5%,但水泥总量不能低于350 kg/m3。5)砂率的确定。原材料级配良好,并掺有粉煤灰和减水剂,砂率在40%～50%时,混凝土的可泵性较好。

在配合比中,降低水化热是一个关键问题,为使混凝土具有高效能,应当选用不同的水泥、掺合料、外加剂对混凝土配合比进行大量的试验,以测试不同配合比的收缩及收缩与龄期的关系。

3 严格的温度控制是防裂的关键

为降低混凝土的总温升,减小结构的内外温差,控制混凝土出机温度及浇筑温度成为防裂的关键。

在出机温度控制中,该工程底板施工在8月,正处于高温炎热季节,特别是中午前后的气温相对较高的特点,为尽可能降低混凝土的出机温度,对搅拌站现场堆放的砂、石采用编织袋进行覆盖,防止太阳直接照射,气温较高时采用向碎石喷水降温的方法降低拌合料温度。通过实测各原材料的温度,计算出混凝土的入模温度在22 ℃以内,由于入模温度较低,因此有效地降低了混凝土的总温升,防止其在浇筑过程中过早硬化和出现裂纹。

在浇筑温度控制中,为控制浇筑温度,应尽量缩短混凝土的运输时间,及时卸料,泵管用湿麻袋包裹以降低温度,输送泵、搅拌站全部搭棚以防阳光照射,现场用编织袋遮阳。通过采取一系列的措施,现场测定的混凝土浇筑温度均在28 ℃以内。

此外,联系的监测控制混凝土的两个温差以及校验计算值与实测值的差别,随时掌握混凝土温差动态测温工作至关重要。本工程中采用了便携式测温仪进行测温,同时还配合使用普通玻璃棒式温度计进行校验,通过测温仪测定温度,进行从浇筑到养护期满全部过程的跟踪和监测,随时了解混凝土内部的温度情况,有的放矢地采取相应的技术措施,确保施工质量。

混凝土测温时间,从混凝土浇筑后6 h开始,每隔2 h测一次,4 d后每4 h测一次,同时应测大气温度,及时掌握混凝土强度发展过程中的内部温度变化、内部与表面温差情况等。

4 合理的浇筑方法是防裂的根本

1)保证连续浇筑。浇筑时沿短边开始,向纵向采取“一次浇筑、一个坡度、薄层覆盖、循序推进、一次到顶”的连续浇筑方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法能较好适应泵送工艺,避免输送管道经常拆除清洗和接长,提高泵送效率,简化了混凝土的泌水处理,保证上、下层浇筑间隔不超过初凝时间,避免冷缝的出现。2)加强混凝土的振捣。根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土卸料点,主要解决上部的振实;第二道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土的密实,为防止混凝土集中堆积,先振捣出料口处混凝土,形成自然流淌坡度,然后全面振捣,严格控制振捣时间、移动间距和插入深度,从而确保混凝土的密实度。3)处理好泌水。大流动性混凝土在浇筑、振捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底,所以事先已在基坑周边预留了集水坑,然后通过集水坑内的潜水泵向坑外排出。4)做好表面处理。由于泵送混凝土表面水泥浆较厚,在浇筑后2 h～8 h,初步按标高用长杠尺刮平,然后用木搓板反复搓压数遍,使其表面密实,在初凝前再用搓板搓磨,这样做不仅控制了混凝土表面龟裂,还减少混凝土表面水分的散发,促进了养护。5)重视混凝土浇筑后的养护。为防止内外温差过大,造成温度应力大于同期混凝土抗压强度而产生裂缝,养护工作尤为重要,故采取保温、保湿养护法。先在混凝土表面覆盖两层塑料薄膜,覆盖时间以混凝土初凝时间为宜,覆盖塑料薄膜的目的是防止水分蒸发,然后在塑料薄膜上覆盖三层湿麻袋用于保温、保湿。同时,为防止雨水造成表面温度突降,在麻袋面上又加盖一层塑料薄膜,隔离了较低温度的雨水对麻袋的直接影响,同时又使表面已升温度不易散失,有效地缩小了内外温差。混凝土需补充水分时,只在下层薄膜与底板接触表面浇水,然后尽快覆盖,通过14 d的养护,混凝土的质量很好,表面光滑、密实,满足验收规范的要求。

摘要：针对大体积混凝土的综合特点,结合实际工程,从裂缝控制的理论计算、原材料选择、配合比设计、温度控制及混凝土浇筑方法等方面提出了大体积混凝土施工防裂措施,以使裂缝的预防和控制效果甚佳。

关键词：大体积混凝土,施工,裂缝,温度控制,防裂措施

参考文献

[1]薛世贵.大体积混凝土裂缝控制措施[J].山西建筑,2007,33(13):148-149.

浅论泵站底板混凝土的防裂措施 第8篇

关键词：泵站,底板,裂缝,措施

1 底板裂缝形态和成因

表面温度裂缝与流道混凝土墙体的温度裂缝相似, 当底板修建在刚度较大的岩基上时, 底板受到的约束较大, 有可能会产生贯穿性的裂缝, 温控防裂时要引起重视, 若修在软基上时, 底板受到基础对它的约束要小得多。

引起底板开裂的另一个重要原因就是地基的不均匀沉降。地基的不均匀沉降容易导致顺水流方向的裂缝, 主要原因有:1) 地基土体软硬不均, 或局部存在松软土, 未经夯实和必要的加固处理, 即使在相同的外荷载作用下, 也会产生不同的沉降量, 从而引起混凝土的开裂。2) 结构各部位荷载悬殊, 在泵站运行的情况下, 上下游方向便受到不同的静水压力的作用, 会引起地基的不均匀沉降。3) 泵站混凝土墙体传给底板的力也是不均匀的, 混凝土浇筑后因地基受力不均, 产生不均匀下沉, 造成结构应力集中, 导致出现裂缝。4) 当边墩外填土接近设计高程时, 底板中部顶面顺水流方向产生裂缝。5) 冬季施工, 模板支架支撑在冻土层上, 上部结构未达到规定强度时, 冻土化冻下沉, 使结构下垂产生裂缝。6) 地基发生渗漏, 使地基发生破坏而造成底板开裂。

2 泵站混凝土结构防裂方法

2.1 合理选择混凝土材料

1) 选择低热水泥。影响混凝土绝热温升的因素包括:水泥品种、水泥用量、混合材料品种、用量和浇筑温度。水泥品种对绝对温升的影响主要是由于水泥矿物成分的不同。水泥越细, 发热量速率越快, 但水泥细度不影响最终发热量。当这些矿物成分在熟料中的相对含量变化时, 水泥性能也随之改变。2) 选用热学性能好的骨料。混凝土的热学性能在很大程度上取决于粗骨料的矿物性质, 优先选用热学性能好的骨料是混凝土温度控制的根本措施之一。3) 减少胶凝材料的用量。a.掺混合料。可以在混凝土中掺混合料, 如粉煤灰。在混凝土中掺用粉煤灰后, 降低了混凝土的早期强度和极限拉伸值, 但混凝土发热量降低了。如果略去掺粉煤灰混凝土早期徐变增加、弹性模量降低、干缩减少的有利因素外, 仅从降低混凝土温升与混凝土极限拉伸值相比较, 以7 d龄期为例, 掺与不掺极限拉伸值会降低19×10-6, 而温度变形值会降低34.1×10-6, 两者相比较, 安全系数K=1.8。由此可见, 适当地掺粉煤灰对大体积混凝土抗裂是有利的[1]。粉煤灰对水泥水化热和混凝土温升有较大影响。随着粉煤灰掺量的增加, 水泥水化热逐渐下降。b.掺外加剂。根据工程结构性能的要求和建筑物所处的环境条件, 选择适当的外加剂, 也是减少水泥用量和降低混凝土水化热的重要措施之一。其最优掺量通过试验确定。水工混凝土使用的外加剂有减水剂、缓凝剂、引气剂、早强剂等。在混凝土中掺用外加剂的优点是:改善混凝土的和易性, 延缓混凝土凝结时间, 提高混凝土早期强度和混凝土质量。c.调整混凝土骨料级配。提高利用混凝土骨料的最大粒径, 如改三级配为四级配, 可以减少水泥用量[2]。d.采用低流态混凝土。在水灰比相同的条件下, 水泥用量少。低流态混凝土与流态混凝土相比较, 具有早期强度高、混凝土抗裂能力强的特点。e.利用不同标号混凝土。在泵站的不同部位, 分别使用与之强度等级要求相符合的混凝土, 达到充分利用水泥性能, 节约水泥的目的。但是同一层面的混凝土最好采用单一品种水泥, 相邻部位的混凝土级别差也不宜过大, 最好不超过一个级别。f.合理调整混凝土相应配合比。

2.2 合理选择浇筑时间

1) 避开高温季节施工。混凝土的水化反应是放热反应, 而混凝土又是热的不良导体, 混凝土内部的热量很难散发出去, 所以混凝土的施工应避开夏季高温时施工, 尤其要避开夏季中午时段的施工, 可以选择温度低的夜间进行施工, 同时注意混凝土的养护, 以确保高温季节施工的混凝土不出现裂缝。2) 避开严寒季节施工。在低温情况下, 水泥的水化作用会减缓, 相应的混凝土的凝固时间也会增加。

2.3 控制混凝土的温度

控制混凝土的温度主要包括两方面:1) 降低混凝土的入仓温度。主要通过降低混凝土各拌合料的温度:降低拌合用水的温度, 在拌和的时候可以加入适量冰屑;降低骨料的温度, 对骨料进行预冷;在混凝土的运输过程中, 采用遮阳防晒, 在罐车的储料斗上洒冷水等保温措施, 避免吸收外界热量, 防止混凝土在运输过程中温度回升。混凝土预冷骨料的主要方法有:水冷法, 风冷法和真空汽化法。2) 控制温升幅度。主要通过在混凝土里埋设冷却水管, 用冷却水循环带走混凝土的热量, 从而降低混凝土的温升峰值来减小混凝土的基础温差和混凝土的内外温差, 是一种经济而有效的温控防裂措施。

2.4 改善约束

1) 合理分缝分块[5]。合理的分缝分块能够增大混凝土的散热面积, 使热量容易散发, 有利于混凝土的防裂;另一方面, 由于底板和流道混凝土墙体的断面尺寸较大, 泵站运行后, 各个部位承受不同的荷载, 地基有可能会出现不均匀沉降, 导致裂缝的出现。所以需要在不同的基岩处设置沉降缝, 沉降缝的设置可以和纵缝与横缝结合起来综合考虑。2) 控制浇筑层厚度和层间间歇时间。浇筑层越薄, 越有利于混凝土热量的散发。层间间歇时间是指一层混凝土浇筑完毕后直至上层混凝土再次浇筑时的时间间隔, 在这段时间内, 混凝土通过表面向外散发热量, 因此间歇时间要大于混凝土早期最高温度出现的时间。但是, 过长的间歇时间对于上层新浇筑的混凝土防裂也是不利的。因而提倡短间歇连续均匀上升, 层面间歇时间不宜超过15 d。3) 采用吊空模板技术。吊空模板技术是将流道混凝土墙体分期浇筑, 一期混凝土墙体高约1 m, 使其和底板连续浇筑, 间歇一段时间后浇筑二期混凝土墙体到预定高程。4) 设置后浇带。后浇带的宽度理论上而言只需1 cm已足够保证温度收缩变形, 但考虑施工方便, 避免应力集中, 一般宽度应在70 cm～100 cm之间, 工程实践中大多采用100 cm。由后浇带设计原则可知浇灌时间越迟越好, 但考虑设备安装、使用要求等方面需要, 后浇带浇灌应选在两个月后为宜, 并且要保证“早期温差”以及至少有30%的收缩都已完成。另外, 后浇带混凝土浇筑时的外界温度最好低于主体混凝土施工时的温度。

2.5改善混凝土的养护

对于泵站底板, 可以先覆盖一层草袋或土工布, 然后在上面再加盖一层防水塑料膜。对于混凝土墙体、肘部流道等渐变面和底板侧面等一些垂直面, 应尽量采用导热系数低, 保温效果好的竹胶模板, 厚度尽可能大一些, 避免采用基本上没有保温效果的钢模板。

2.6预应力钢筋

混凝土的抗拉性能比较差, 普通钢筋混凝土构件在荷载作用下, 受拉区的混凝土较容易开裂, 此时, 受拉钢筋的应力只能达到30 MPa。对于允许出现裂缝的构件, 当裂缝宽度限制在0.2 mm～0.3 mm时, 受拉钢筋的应力也只达到200 MPa左右, 钢筋的作用没有得到充分发挥。因此, 混凝土中加入预应力钢筋, 用钢筋来代替混凝土的受拉。

3结语

论述了调水泵站混凝土裂缝的形态, 指出了温度裂缝主要是由温度应力过大而引起的, 通过分析其成因, 从混凝土的选料、浇筑间歇与层厚、浇筑温度、改善约束、浇筑后的养护、掺膨胀剂以及结构设计等角度分别提出了具有针对性的温控防裂措施, 能够有效防止混凝土裂缝的产生。

参考文献

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[2]徐勇.构皮滩双曲拱坝混凝土优化配合比试验研究[J].商品混凝土, 2003 (6) :43-48.

[3]高英.混凝土的冬季施工[J].化工施工技术, 1997 (6) :33.

[4]林德胜.浅谈冬季混凝土施工技术措施[J].莱钢科技, 2006 (10) :27.

[5]李东升, 金正浩, 苏加林, 等.混凝土冬季施工[M].北京:中国水利水电出版社, 2000.