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        大體積混凝土施工技術(shù)研究

        2016-10-19 20:54:39董秋孌
        水能經(jīng)濟(jì) 2016年9期
        關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu)施工

        董秋孌

        【摘要】當(dāng)前,隨著城市化進(jìn)程的加快,在工業(yè)與民用建筑中,建筑物的高度越來越高,規(guī)模越來越大,大體積混凝土的應(yīng)用越來越普遍。大體積混凝土由于截面大、水泥用量大、內(nèi)外溫差大、溫度收縮應(yīng)力很容易導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫,如何在施工過程中采取有效措施,防止有害裂縫顯得尤為重要,本文就影響大體積混凝土施工質(zhì)量的因素進(jìn)行了分析,并提出了質(zhì)量控制措施。

        【關(guān)鍵詞】大體積混凝土材料施工養(yǎng)護(hù)措施

        1、前言

        1.1 研究背景

        大體積混凝土是指厚度大于或等于1m,且施工過程中必須采用的一定的技術(shù)來處理水化熱引起的內(nèi)外溫差以及體積變形等問題,并防止溫度應(yīng)力導(dǎo)致裂縫加劇的一種混凝土結(jié)構(gòu)。由于其具有結(jié)構(gòu)體積大、水泥水化熱大且內(nèi)部受力較為復(fù)雜等一系列特點(diǎn),故在施工中很易出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫。因此,大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是建筑工程長(zhǎng)期困擾的一個(gè)技術(shù)難題。

        1.2 研究目的和意義

        大體積混凝土具有結(jié)構(gòu)厚大、澆筑量大,工程條件復(fù)雜的特點(diǎn),除了必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性以外,還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)物的整體性和耐久性要求。大體積混凝土的施工較小體積混凝土施工技術(shù)復(fù)雜程度大大增強(qiáng),如不加以重視,必將影響工程結(jié)構(gòu)的正常使用和耐久性能。因此,如何切實(shí)有效的解決好大體積混凝土施工問題,做好必要的施工技術(shù)及質(zhì)量控制工作,是業(yè)內(nèi)人士應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重要課題

        2、裂縫種類及成因

        2.1 裂縫種類

        一種是微觀裂縫;另一種是宏觀裂縫。微觀裂縫是混凝土本身就有的,它的寬度僅2~5pm,微觀裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中的分布是不規(guī)則、不貫通的,并且肉眼看不見。寬度不小于0.05mm的裂縫稱為宏觀裂縫,宏觀裂縫是由微觀裂縫擴(kuò)展而來的。

        2.1 裂縫成因

        混凝土的宏觀裂縫一般可分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三類?;炷帘砻媪芽p一般是在干縮變形和混凝土自身溫度場(chǎng)變化的內(nèi)部約束或由于氣溫驟降而引起的。深層裂縫是出現(xiàn)在脫離基礎(chǔ)約束范圍以外的表面裂縫,在經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)降溫的過程以后,如果內(nèi)部溫度較高,在混凝土塊內(nèi)部將形成一個(gè)溫度梯度比較陡的復(fù)雜溫度場(chǎng),從而使裂縫向縱深發(fā)展,形成深層裂縫。基礎(chǔ)貫穿裂縫是切斷混凝土結(jié)構(gòu)的大裂縫?;A(chǔ)貫穿裂縫是混凝土變形受外界約束而發(fā)生的,它的整個(gè)斷面均受拉應(yīng)力,只要產(chǎn)生裂縫,就會(huì)形成貫穿裂縫。

        微裂縫是所有混凝土結(jié)構(gòu)都具有的,它的存在是正常的現(xiàn)象,本文不另加研究。

        3、大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原理

        3.1 水泥水化熱

        水泥水化過程中要放出一定的熱量。而大體積混凝土結(jié)構(gòu)物一般斷面較厚,水泥放出的熱量聚集在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部不易散發(fā)。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時(shí)散發(fā)出去,以至于越積越高,使內(nèi)外溫差增大,引發(fā)裂縫。

        3.2 外界氣溫變化

        大體積混凝土在施工階段,外界氣溫的變化影響是顯而易見的,因?yàn)橥饨鐨鉁赜?,混凝土的澆筑溫度也愈高;而外界溫度下降,又增加混凝土的降溫幅度,這對(duì)大體積混凝土是極為不利的?;炷羶?nèi)部的溫度是水化熟的絕熱溫度,澆注溫度和結(jié)構(gòu)物的散熱降溫等各種溫度疊加,而溫度應(yīng)力則是由溫差引起的溫度變形造成的;溫差愈大,溫度應(yīng)力也愈大。

        3.3 混凝土的收縮變形

        混凝土的塑性收縮一般發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4~5小時(shí)左右,此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈,分子鏈逐漸形成,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮,同時(shí)骨料因自重下沉,因此時(shí)混凝土尚未硬化,稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大,可達(dá)1%左右。

        4、大體積混凝土溫度裂縫控制

        由以上分析,大體積混凝土裂縫主要是由溫差和收縮引起,所以為了防止裂縫的產(chǎn)生,就要最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮,具體措施如下

        4.1 選用中低熱的水泥品種

        混凝土升溫的熱源是水泥水化熱,在施工中應(yīng)選用早期水化熱較低的水泥以及在保證強(qiáng)度等級(jí)的條件下盡量降低單位水泥用量。

        4.2 摻加外加劑

        1.減水劑:摻加減水劑后,不僅能降低水灰比,而且能使混凝土拌合物中的水泥更為分散,從而使硬化后的空隙率及孔隙分布情況得到進(jìn)一步改善。

        2.膨脹劑:在混凝土中摻入膨脹劑,混凝土在硬化過程中產(chǎn)生體積膨脹,這部分膨脹可以部分或全部補(bǔ)償硬化過程中冷縮和干縮,減少或避免混凝土的開裂。

        3.粉煤灰:把粉煤灰摻入混凝土中,就制成粉煤灰混凝土因?yàn)檫@種混凝土能夠節(jié)約礦物資源和能源,減少環(huán)境污染,改善混凝土性能,因此它是一種經(jīng)濟(jì)的改性混凝土。在混凝土中摻入粉煤灰可以提高混凝土的密實(shí)性。齡期越長(zhǎng),反應(yīng)越完全,混凝土越密實(shí),混凝土的強(qiáng)度也越高。

        4.3 粗細(xì)骨料選擇

        盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑,因?yàn)榇止橇狭皆酱螅?jí)配越好,孔隙率越小,總表面積越小,每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越小,水化熱就隨之降低,對(duì)防止裂縫的產(chǎn)生有利。細(xì)骨料宜采用級(jí)配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因?yàn)槠淇紫堵市?,總表面積小,這樣混凝土的用水量和水泥用量就可以減少,水化熱就低,裂縫就減少。

        5、結(jié)束語

        大體積混凝土產(chǎn)生裂縫是由多種原因造成的,在大體積混凝土施工中,合理選擇施工材料,優(yōu)化混凝土配合比,采用科學(xué)的施工方法,加強(qiáng)大體積混凝土養(yǎng)護(hù),加強(qiáng)溫度控制措施,就可以降低混凝土溫度應(yīng)力和提高混凝土本身抗拉性能,保證工程質(zhì)量。

        參考文獻(xiàn):

        [1]張少鋒.大體積混凝土溫度裂縫的控制.土木工程.2002.16(2))

        [2]羅惠大體積混凝土的裂縫控制[J].今日科技,2006,(07)

        [3]陳瓊淺析對(duì)控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫問題的探討[J].中國(guó)科技信息2005,(17)

        [4]趙延朋大體積混凝土在冬季施工中裂縫控制[J].科技信息科學(xué)教研),2007,

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