文档介绍：浅谈大体积高性能混凝土裂缝控制及预防
浅谈大体积高性能混凝土裂缝控制及预防
摘要:大体积混凝土结构,在水泥水化时内部聚集的热量长期不易散失,混凝土内部和周围大气环境间形成较高温度差,由于温度应力常造成混凝土开裂,应十分慎重组织大体积混凝土的施工,以防止出现质量事故。
关键词:大体积高性能混凝土裂缝温度控制防护措施
中图分类号:TU37文献标识码: A
在大体积高性能混凝土施工浇捣过程中容易产生较大的水化热,从而引起附加温度应力,混凝土收缩受阻而产生收缩应力。当附加的温度应力或收缩应力大于混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。
大体积混凝土浇注后一段时间,内部水化热不易散失,外部混凝土散热较快,水化热温升随壁(板)厚度增加而加大,混凝土内外形成一定的温度梯度。无论温升阶段或温降阶段,混凝土中心温度总是高于混凝土表面温度。根据热胀冷缩原理,中心部分混凝土膨胀速率要比表面混凝土大。因此,混凝土中心与表面各质点间的内约束以及来自地基及其他外部边界约束的共同作用,使混凝土内部产生压应力,混凝土表面产生拉应力。当温度梯度大到一定程度时,表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面产生裂缝。在升温阶段,混凝土未充分硬化,弹性模量小,徐变影响较大。因此拉应力较小,只引起混凝土表面裂缝。
随着水泥水化反应的结束及混凝土的不断散热,大体积混凝土由升温阶段过渡到降温阶段。温度降低,混凝土体积收缩。由于混凝土内部热量是通过表面向外散发,降温阶段混凝土中心部分与表面部分的冷缩程度不同,在混凝土内部产生较大的内约束,同时地基与边界条件也对收缩的混凝土产生较大外约束。内外约束的作用,使收缩的混凝土产生拉应力,随混凝土的龄期增长,抗拉强度增大。弹性模量增高,徐变影响减小。因此降温收缩产生的拉应力较大,易在混凝土中心部位形成较高拉应力区,若此时的混凝土拉应力大于混凝土此龄期的抗拉强度,则大体积混凝土产生贯穿裂缝。
混凝土的出机温度影响最大的是石子及水的温度,砂的温度次之。在气温较高时,拌和混凝土时可用低温水或冰水搅拌混凝土,同时防止太阳的直接照射,砂石料场设置遮阳蓬。
(1)混凝土施工分层、分段对称连续浇注,加强振捣确保混凝土的密实度,浇筑和振捣过程中要注意下列问题:在浇筑工序中,控制混凝土的均匀性和密实性,混凝土由泵车卸出进行浇筑时,其自由倾落高度一般不宜超过2m,在竖向结构中浇筑混凝土的高度不得超过3m,防止混凝土的分层离析,振动棒使用时不能将振动棒太靠近模板或钢筋,使模板和钢筋受到强烈的振动而产生走动、位移或变形,致使混凝土产生裂缝。
(2)合理选用原材料,采用“双掺法”优化配置比设计,尽可能降低混凝土的水化热,并有适宜的早期强度和较好的施工性能,(初凝时间不少于6h,坍落度控制在12~14cm,保证有良好的可泵性、泌水小、流淌斜度相对较小等)。
(3)在设计允许条件下,视工程情况减小浇筑面积,减少混凝土的体积,使温度应力和收缩应力相应减少,抗裂强度得到改善。
(4)选择合理的浇灌工艺,在规定的区段内保证连续浇灌。选择合理的浇灌路线,按斜面分层推进,确定每层