文档介绍：大体积混凝土结构施工裂缝控制
大体积混凝土结构施工裂缝控制
摘要:随着我国经济的发展,大体积混凝土结构广泛应用在工程建设中,但大体积混凝土裂缝控制问题仍是应用中的难以根治的技术难题。文章结合大体积混凝土的概念及裂缝产生的原因,从温度估算、配合比设计及施工方面论述了大体积混凝土结构施工裂缝的控制措施,以确保大体积混凝土施工质量。
关键词:大体积混凝土;裂缝;原因;配合比设计;施工工艺
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
随着国民经济的快速发展,工程建设规模也不断扩大,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等,大体积混凝土在工程建设中得到了广泛的应用。由于大体积混凝土体积庞大,一次性混凝土浇筑量大,工程条件复杂,如果施工措施不力,极易产生不同程度、不同形式的裂缝,各种混凝土结构裂缝,轻者会影响混凝土的耐久性,重者会严重影响混凝土的力学性能。因此,必须从根本上分析大体积混凝土裂缝,并采取有针对性的裂缝控制措施。
1 大体积混凝土概念
一般认为结构断面尺寸最小在80cm以上,水化热引起混凝土内最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土结构为大体积混凝土。建筑工程中的高层建筑基础、板式转换层、转换大梁等均属于大体积混凝土结构。
大体积混凝土由于截面大,水泥用量大,水泥水化释放的水化热会产生较大的温度变化,由此形成的温度应力产生裂缝。大体积混凝土内出现的裂缝,按其深度一般分为表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。贯穿裂缝切断了结构断面,破坏了结构的整体性、稳定性和耐久性等,危害严重。深层裂缝部分切断了结构断面,也有一定的危害性。表面裂缝虽然不是结构裂缝,但易产生应力集中,能促使裂缝进一步开展。
2 大体积混凝土裂缝出现的原因
水泥水化热
大体积混凝土结构物断面较厚,水化热量聚集在结构物内部不易散失,引起急聚升温。随混凝土龄期的增长,弹性模量的增大,对混凝土内降温收缩约束亦越大,以致产生很大的温度拉应力,导致温度裂缝。
外界气温变化
大体积混凝土施工阶段,外界气温的变化影响明显,外界气温高,混凝土的浇筑温度也高;外界气温下降,增加混凝土的降温幅度,特别是气温骤降,大大增加外层与内部的温度梯度,温度应力增大。
约束条件
结构物在变形中必然会受到一定的结构物边界条件的外约束和各质点变形不均匀而产生约束。大体积混凝土温度变化产生变形,而变形又受到约束产生应力。当应力超过某一数值后,便出现裂缝。
混凝土的收缩变形
混凝土水化作用时产生的体积变形称为“自生体积变形”。该变形主要取决于胶凝材料的性质,普通水泥混凝土大多为收缩变形。实践表明,混凝土收缩变形引起的温度应力不可忽视,一般收缩引起的温度应力值可占温度应力值的30%左右。
3 大体积混凝土施工裂缝控制
建筑工程中,尤其是高层建筑工程中的大体积混凝土,其几何尺寸远比坝体小,控制裂缝的方法不像坝体混凝土那样,要采用特别的低热水泥和复杂的冷却系统,而主要依靠合理配筋,改进设计,采用合理的混凝土配比,浇筑方案和浇筑后加强养护等措施,以提高结构的抗裂性和避免引起过大的内外温差而出现裂缝。
在大体积混凝土施工前,应对其最高温度、温度应力、收缩应力进行验算,确定控制指标,制定技术措施。
最高温度的估算