浅谈大体积混凝土裂缝与防治措施论文_孔华记

浅谈大体积混凝土裂缝与防治措施论文_孔华记

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摘要:在混凝土施工过程中会存在多方面原因的裂缝,施工者需要从多方面考虑,重在管理,管理出效益。

关键词:混凝土裂缝;膨胀性裂缝;收缩性裂缝;工艺措施;材料;温控

引 言:随着城市大规模的建设越来越频繁,不少房屋结构的裂缝日益突出,有的甚至影响结构的安全性、有的影响结构的抗渗防水。所以我们在结构混凝土施工前、施工中、施工后都有必要重视裂缝的控制与防范。

1 混凝土裂缝基本分为“膨胀性裂缝”、“收缩性裂缝”两类

1.1 收缩性裂缝产生的原因主要从原材料及施工工艺上来采取措施防范

1.1.1材料原因

大体积混凝土水泥应该优先选用低水化热水泥(硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥);骨料(砂、石)的含泥量不宜过大(砂的含泥量:混凝土强度等级大于等于C60,含泥量小于等于2.0%;C55--C35为不大于3.0%;强度等级小于C30时,含泥量不大于5.0%。粗集料(碎石或卵石)的含泥量:C60以上,小于0.5%;C55--C35为不大于1.0%;强度等级小于C30时,含泥量不大于2.0%);混凝土配合比需要优化处理,首先考虑的是水泥用量不宜过大。混凝土水胶比、坍落度偏大,和易性差都会导致混凝土收缩性裂缝。

1.1.2工艺原因

(一)大体积混凝土的浇筑方案

大体积混凝土浇筑时,浇筑方案可以选择整体分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工方式,保证结构的整体性。

混凝土浇筑宜从低处开始,沿长边方向自一端向另一端进行。当混凝土供应量有保证时,亦可多点同时浇筑。

(二)大体积混凝土的振捣

(1)混凝土应采取振捣棒振捣。

(2)在振动界限以前对混凝土进行二次振捣,排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裂缝,减少内部微裂,增加混凝土密实度,使混凝土抗压强度提高,从而提高抗裂性。

(三)大体积混凝土的养护

(1)大体积混凝土应进行保温保湿养护,在每次混凝土浇筑完毕后,除应按普通混凝土进行常规养护外,尚应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。

(2)保湿养护的持续时间不得少于14d,应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况,保持混凝土表面湿润。

(四)大体积混凝土防裂技术措施

宜采取以保温保湿养护为主体,抗放兼施为主导的大体积混凝土温控措施。在大体积混凝土工程设计、设计构造要求、混凝土强度等级选择、混凝土后期强度利用、混凝土材料选择、配合比的设计、制备、运输、施工,混凝土的保温保湿养护以及在混凝土浇筑硬化过程中浇筑体内温度及温度应力的监测和应急预案的制定等技术环节,采取一系列的技术措施防控混凝土裂缝。

(1)大体积混凝土工程施工前,宜对施工阶段大体积混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算,并确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的升温峰值,里表温差及降温速率的控制指标,制定相应的温控技术措施。温控指标符合下列规定:

a混凝土入模温度不宜大于30℃;混凝土浇筑体最大温升值不宜大于50℃。

b在养护阶段,混凝土浇筑体表面(以内约50mm处)温度与混凝土浇筑体里(约1/2截面处)温度差值不应大于25℃;结束养护时,混凝土浇筑体表面温度与环境温度最大差值不应大于25℃。

c混凝土浇筑体内部相邻两测温点的温度差值不应大于25℃。

d混凝土的降温速率不宜大于2.0℃/d;当有可靠经验时,降温速率要求可适当放宽。

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(2)大体积混凝土配合比的设计除应符合工程设计所规定的强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性等要求外,尚应符合大体积混凝土施工工艺特性的要求,并应符合合理使用材料、减少水泥用量、降低混凝土绝热温升值的要求。

(3)在确定混凝土配合比时,应根据混凝土的绝热温升、温控施工方案的要求等,提出混凝土制备时粗细骨料和拌合用水及入模温度控制的技术措施。如降低拌合水温度(拌合水中加冰屑或用地下水);骨料用水冲洗降温,避免暴晒等。

(4)在混凝土制备前,应进行常规配合比试验,并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验;必要时其配合比设计应当通过试泵送验证。

(5)大体积混凝土应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,大体积混凝土施工所用水泥其3d的水化热不宜大于240kJ/kg,7d的水化热不宜大于270kJ/kg。

(6)大体积混凝土配制可掺入缓凝、减水、微膨胀的外加剂,外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076—2008、《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119—2013和有关环境保护的规定。

(7)及时覆盖保温保湿材料进行养护,并加强测温管理。

(8)超长大体积混凝土应采取留置变形缝、后浇带或采取跳仓法施工,控制结构不出现有害裂缝。

(9)结合结构配筋,配置控制温度和收缩的构造钢筋。

(10)大体积混凝土浇筑宜采用二次振捣工艺,浇筑面应及时进行二次抹压处理,减少表面收缩裂缝。

1.2 膨胀性裂缝产生的原因主要从原材料上来采取措施防范

混凝土膨胀裂缝是由于混凝土结构由于内外因素的作用而产生的物理结构变化,而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。

我们施工前需要对水泥的安定性进行进场检验,水、骨料、外加剂等材料碱含量不宜过高。

(1)使用的水泥安定性不良,游离的氧化镁或氧化钙含量较高或骨料中混入镁砂、白云石等有害杂质引起不均匀膨胀产生的裂缝。

(2)化学膨胀裂缝基本有4种类型

a钢筋锈蚀膨胀裂缝,混凝土中氯离子含量过高,会使钢筋产生化学腐蚀生成铁锈,钢筋体积膨胀造成混凝土开裂;

b水泥杆菌腐蚀裂缝,混凝土中的铝酸三钙受镁盐或氟酸盐的侵蚀,生成的难溶物质体积膨胀,使混凝土胀裂;

c碱集料反应裂缝,混凝土的集料中含有游离二氧化硅,与水泥中的碱发生反应,生成硅酸凝胶,硅酸凝胶吸水后体积膨胀,造成混凝土开裂,碱集料反应被称为混凝土的癌症,具有极大的破坏性;

d水泥中含有大量游离氧化钙,在混凝土硬化后继续水化而产生体积膨胀。

e延迟钙矾石膨胀裂缝。延迟钙矾石指的是混凝土在早期完全硬化后且无外来硫酸根离子的条件下经过高温养护处理后,混凝土中的钙矾石部分或全部分解,后期在一定的外部条件下,分解后的产物又重新生成钙矾石的过程。后期生成的钙矾石在混凝土硬化后结晶膨胀,对混凝土产生挤压应力致使混凝土产生膨胀,膨胀的不均匀性会导致混凝土中产生拉应力,当拉应力超过混凝土能承受的抗拉极限,混凝土就会产生微裂缝,微裂缝会继续在混凝土中发展,甚至可能贯穿混凝土产生表面裂缝。延迟钙矾石破坏作用一般在几个月甚至几年后显现,这种滞后的膨胀会引起混凝土结构的破坏,造成巨大的经济损失。延迟钙矾石引起的混凝土膨胀开裂的时间周期较长,且造成破坏的混凝土往往是投入实际使用的混凝土结构,因此很难对其产生的破坏进行评估。

结语

综合以上原因与措施,我们可以从多方面来防止混凝土裂缝的产生与控制。

参考文献:

[1]全国一级建造师执业资格考试用书(2018年版)建筑工程实务

[2]《普通混凝土用砂、石质量及检测方法标准》

作者简介:孔华记,男,工程师。身份证号码:3201251988****XXXX

论文作者:孔华记

论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期

论文发表时间:2018/9/17

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