文档介绍：大体积混凝土的裂缝控制技术
大体积混凝土的裂缝控制技术
摘要:混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。只有采取精心设计混凝土配合比、增配构造筋提高抗裂性能、在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸等措施,才能杜绝危险的发生。此外最关键的就在于采取措施控制水泥水化热引起的温度变化,这样才能解决大体积混凝土裂缝的质量问题。
关键词:裂缝;控制;
中图分类号: TU528 文献标识码: A 文章编号:
一、引言混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。二、大体积混凝土的裂缝混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。因而。混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题,一直未能很好地解决。根据国内外的调查资料,工程实践中结构物的裂缝原因,属于由变形变化(温度、湿度、地基变形)引起的约占80%以上,属于荷载引起的约占20%左右。在大体积混凝土工程施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝。因此,控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度,防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题。我国的工程技术人员科学实验的基础,以防为主,采用了温控施工技术,在大体积混凝土结构的设计、混凝土材料的选择、配合比设计、拌制、运输、浇筑、保温养护及施工过程中混凝土浇筑内部温度和温度应力的监测等环节,采取了一系列的技术措施,成功地完成了我国许多钢铁企业和工业民用建筑、高层建筑的大体积混凝土工程的施工,取得丰富的施工经验。
三、裂缝产生机理
混凝土管段在施工中,由水泥水化过程中发出的热量、气温和地基温度变化所引起的混凝土的温度变形要受到两种类型的约束,愿意一:混凝土与外部环境温度差异引起的约束;原因二:由于内部的条件不同产生的约束,以上两种约束产生的应力为温度应力。
其次,湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束,生的应力为干缩应力。因为湿度传导速率远小于传导速率(约为1/1600),所以,它主要在混凝土表面附近;另外,混凝土的自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力,称为自身体积变形应力;还有地基非均匀沉降、模板走样也会产生变形应力。在以上非结构荷载作用下所产生的应力中,主要是温度应力和变形应力。对于管段结构施工,当混凝土浇筑体边界无约束时(如底、侧、顶板顶面),在早期水化热温度迅速升高阶段,由于混凝土内、外散热条件不同,形成温度梯度,表面受拉,内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段,混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束时(如已浇底板对外侧墙、中隔