论文部分内容阅读
摘要: 建筑技术与建筑设备的支持,使得大体积混凝土应用的越来越广泛。但是大体积混凝土的广泛的应用的同时也带来很多的问题,其中对大体积混凝土裂缝的控制一直是施工的难点。研究控制大体积混凝土的裂缝势在必行,本文从大体积混凝土裂缝的类型出发,探究了裂缝产生的原因,,提出来可行性的控制措施。
关键词:大体积混凝土;裂缝;施工技术;
Abstract: The construction technology and construction equipment support make the application of mass concrete is more and more widely. But the big volume of concrete used widely at the same time it also brings many problems, the control of mass concrete crack is always difficult. Study on crack control of mass concrete be imperative, this article explores the reasons, cracks, the feasibility of proposed control measures from the types of cracks of mass concrete
Keywords: mass concrete; crack; construction technology;
中图分类号:TV544+.91文献标识码:A 文章编号:
0前言
定义大体积混凝土,一般是从混凝土的短边尺寸大于1m来定义的,或最短边小于1m,但是水泥会出现较大的温度裂缝,这种情况的混凝土也叫大体积混凝土。基础以及高层中,大体积混凝土的应用比较多。研究大体积混凝土裂缝控制的施工技术,对大体积混凝土在基础以及高层中的应用都有十分广泛的意义。混凝土是脆性材料,抗压不抗拉,因此大体积的混凝土发生任何拉应力的时候,混凝土都容易出现裂缝,表面的裂缝对结构没有什么影响,但是如果是内部裂缝,或者贯穿裂缝,这二中裂缝就对混凝土结构产生较大的影响,有时直接影响结构的使用。
结合具体的工程结构,对大体积混凝土的裂缝控制施工技术的研究,更有说服力。例如:某混凝土剪力墙结构的商住大楼,层数为32,利用的基础形式是筏板式,基础的底面面积为2471m2,厚1.1m,混凝土量共计3180m3,属于大体积混凝土工程。混凝土强度等级为C30,抗渗等级为S6。
1 裂缝产生的主要原因与类型
大体积混凝土产生裂缝的原因有很多,主要有结构当面、材料方面、施工方面、环境方面的原因。在结构方面,因为大体积混凝土的结构的长度长,面积大,很容易产生变形过大等因素;在材料方面,不同的配合比出来的混凝土的抗拉性能都不是一样的吗,而且不同水泥的矿物质的水化热也不相同;施工方面,现场施工的控制情况,振捣与养护,这些对大体积混凝土的质量有直接的关系;环境方面,特别是环境的温度湿度,对大体积混凝土裂缝的影响很大。大体积混凝土的尺寸过大,而混凝土的温度的传导跟尺寸是有很大关系的,混凝土的导热性能比较差,这就使得内部的温度很高,甚至达到80摄氏度,然而外界的温度又较低,这个时候里面混凝土的膨胀,外面混凝土的收缩,极易产生内部裂缝甚至贯穿裂缝,严重的影响到大体积混凝土的正常的使用。也就是说温度应力,收缩应力是大体积混凝土产生裂缝的主要的原因。裂缝根据影响因素的不同主要有下面几种:
1)收缩裂缝:收缩裂缝是主要的裂缝之一,产生的原因是水分的蒸发导致,是塑性收缩裂缝
这种塑性收缩裂缝与施工的环境有很大的关系,主要是风速太大,或者阳光太过于强烈,导致表面出现塑性收缩裂缝,若裂缝的深度不大,则对混凝土结构的影响不大,一般在施工完成以后做好养护就可以解决这种塑性收缩裂缝。
2) 温度裂缝:温度裂缝是对大体积混凝土结构影响较大的一种裂缝,也是施工之中最难控制的一种裂缝,大体积混凝土的尺寸大,且导热不良,导致内外温差往往在30摄氏度左右,很容易在混凝土的内部产生裂缝,内部裂缝对结构的质量影响很大。
3)沉降裂缝: 这个主要是骨料的级配的问题,或者由于振捣的时间不到位,使得混凝土的结构分层严重,当结构受荷的时候,很容易产生沉降裂缝。
4) 碱骨料破坏裂缝: 碱骨料破坏裂缝,这主要是由于水泥中的碱骨料发生了化学反应,使得骨料发生破话,最终导致局部结构的破坏,产生碱骨料破坏裂缝。
5) 掺料导致的收缩裂缝:掺了的不合适,导致混凝土的收缩严重,特别是早期收缩。
2现场的具体控制措施
2.1 严把材料关
在混凝土的材料上面严格的把关,对控制温度裂缝有积极意义。不同品质的水泥的矿物质的含量是不同的,直接导致水泥的水化过程中释放的热量是不同的。因此在选用材料的时候,使用正规厂家的,质量有保障,尽量选用水化热小的水泥,混凝土搅拌的过程中,加入适当的掺料。骨料的选用方面,要求级配合格,搅拌的时候可以采用特殊的方式减少水泥的用量,减水剂,或者先搅拌水与骨料,再加入水泥,这些方法都可以减少水泥的用量。
2.2 不利环境因素的对策
对于本工程,工程赶在6月天进行的,天气燥热,高温下浇筑的质量没有保障,因此在温度相对较低的当日17:00至第2日的10:00进行施工,达到降低水、水泥、砂、石及混合料的入模温度。而且在搅拌的时候,水是采用的冰水,效果也是减小入模温度。
2.3 混凝土施工
2.3.1 混凝土配合比的制定
混凝土的配合比的制定是要结合具体的工程情况的,适配并确定了配合比,考虑到现场的沙石的含水率,最终确定220:751:1147:148是混凝土的施工配合比,
2.3.2 施工单位的建议
施工单位凭借自己对施工的情况的了解,对设计单位提出了某些建议,具体如下:
1) 在混凝土中添加缓凝剂,可以延缓水化,达到降低水化热速度的目的。
2) 混凝土拌合,加入适当的粉煤灰,能减少水泥的用量,对混凝土的强度也有一定的作用,对水化热的减少有一定的帮助。
3)在混凝土中加入适当的膨胀剂,减少塑性收缩裂缝。
2.3.3留置后澆缝
留置后浇缝对控制收缩裂缝有积极的作用,对温度的传导也有一定的促进。能有效地释放、消减温度收缩应力,避免或减少裂缝的产生,而且有利于分缝分块施工。在这个工程之中,处于实际情况的考虑,设置了3条浇缝。
2.3.4混凝土的浇筑及振捣
对大体积混凝土的浇筑及振捣,采取适当的方式是必须的,本工程采用的是分段分层斜坡式浇筑。利于混凝土散热。分层厚度为400~500mm,不大于振捣棒长度的1.25倍,坡度取1.6~1.7,浇筑过程必须连续进行,不允许有间隔,保证结构的整体性。振捣工作也是此时的难点,做好振捣工作,保证混凝土的密实性,振捣还有一个作用就是促使混凝土流动,具体的振捣方法如下:
由经验老道的施工人员进行振捣工作。每次移动振捣棒,不可以超过400mm的距离,时间控制在15—30秒,快插慢把,防止振捣不到位造成的混凝土的密实性问题,同时防止振捣太久的骨料沉降。在振捣的过程中,注意观察,表面无明显气泡,表面泛出灰浆,这个时候已经达到了振捣的要求了。在振捣上层混凝土的时候,要把振捣棒插入下层混凝土一定深度,一般为50mm左右,保证2层混凝土的较好的连接。振捣完成后,一般等待50分钟左右,再次对混凝土进行振捣,提高混凝土的密实性,同时提高抗裂性能。
振捣完成后,混凝土表面的泥浆较厚,这个时候,一般根据设计要求,将混凝土表面的泥浆刮平,同时多次碾压。通过这样来提高混凝土的密度,减少收缩裂缝。一般经过这样的工作,混凝土的外观得到改善的同时,混凝土的收缩裂缝大大的减少。
2.3.5 混凝土温度监测
大体积混凝土温度的检测,目的是为了控制温度裂缝,一旦混凝土的温度差达到指定的值的时候,就需要采取相应的降温措施了。测温一般在浇筑混凝土1天后进行,升温阶段每2小时测一次,降温阶段每4小时测一次, 3~5d后,每8h测1次,当内部温度基本稳定且与最低大气温差小于15℃时,整个监测告一段落。实测数据表明: 混凝土内部的最高温度( 37℃) 出现在混凝土浇筑后的第3 天。
2.3.6混凝土的养护
大体积混凝土的养护工作,是混凝土质量的保障。养护主要为了减少塑性收缩裂缝,以及混凝土内外温差过大导致的内部温度裂缝和贯穿裂缝。现在大多数工地上采用保温、保湿措施都是覆盖草袋或者塑料薄膜。定期的洒水进行养护,保证混凝土表面的湿度。根据温度监控的具体情况,对加盖的厚度做出调整,控制混凝土的内外温差在25摄氏度以内。本次工程采用的养护方法,达到了理想的效果,有效的控制了内外温差,对温度裂缝的发展起到了很大的抑制的作用,养护工作合格。
3 结束语
大体积混凝土广泛被应用的今天,研究控制混凝土的裂缝具有重要意义。分析裂缝的成因,了解裂缝的类型,从而采取可靠的措施进行裂缝的控制。从配合比设计、施工方案与工艺、养护与保湿等方面进行控制裂缝的工作。这样才能保证工程的质量。
参考文献:
[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京.中国铁道出版社,1998
关键词:大体积混凝土;裂缝;施工技术;
Abstract: The construction technology and construction equipment support make the application of mass concrete is more and more widely. But the big volume of concrete used widely at the same time it also brings many problems, the control of mass concrete crack is always difficult. Study on crack control of mass concrete be imperative, this article explores the reasons, cracks, the feasibility of proposed control measures from the types of cracks of mass concrete
Keywords: mass concrete; crack; construction technology;
中图分类号:TV544+.91文献标识码:A 文章编号:
0前言
定义大体积混凝土,一般是从混凝土的短边尺寸大于1m来定义的,或最短边小于1m,但是水泥会出现较大的温度裂缝,这种情况的混凝土也叫大体积混凝土。基础以及高层中,大体积混凝土的应用比较多。研究大体积混凝土裂缝控制的施工技术,对大体积混凝土在基础以及高层中的应用都有十分广泛的意义。混凝土是脆性材料,抗压不抗拉,因此大体积的混凝土发生任何拉应力的时候,混凝土都容易出现裂缝,表面的裂缝对结构没有什么影响,但是如果是内部裂缝,或者贯穿裂缝,这二中裂缝就对混凝土结构产生较大的影响,有时直接影响结构的使用。
结合具体的工程结构,对大体积混凝土的裂缝控制施工技术的研究,更有说服力。例如:某混凝土剪力墙结构的商住大楼,层数为32,利用的基础形式是筏板式,基础的底面面积为2471m2,厚1.1m,混凝土量共计3180m3,属于大体积混凝土工程。混凝土强度等级为C30,抗渗等级为S6。
1 裂缝产生的主要原因与类型
大体积混凝土产生裂缝的原因有很多,主要有结构当面、材料方面、施工方面、环境方面的原因。在结构方面,因为大体积混凝土的结构的长度长,面积大,很容易产生变形过大等因素;在材料方面,不同的配合比出来的混凝土的抗拉性能都不是一样的吗,而且不同水泥的矿物质的水化热也不相同;施工方面,现场施工的控制情况,振捣与养护,这些对大体积混凝土的质量有直接的关系;环境方面,特别是环境的温度湿度,对大体积混凝土裂缝的影响很大。大体积混凝土的尺寸过大,而混凝土的温度的传导跟尺寸是有很大关系的,混凝土的导热性能比较差,这就使得内部的温度很高,甚至达到80摄氏度,然而外界的温度又较低,这个时候里面混凝土的膨胀,外面混凝土的收缩,极易产生内部裂缝甚至贯穿裂缝,严重的影响到大体积混凝土的正常的使用。也就是说温度应力,收缩应力是大体积混凝土产生裂缝的主要的原因。裂缝根据影响因素的不同主要有下面几种:
1)收缩裂缝:收缩裂缝是主要的裂缝之一,产生的原因是水分的蒸发导致,是塑性收缩裂缝
这种塑性收缩裂缝与施工的环境有很大的关系,主要是风速太大,或者阳光太过于强烈,导致表面出现塑性收缩裂缝,若裂缝的深度不大,则对混凝土结构的影响不大,一般在施工完成以后做好养护就可以解决这种塑性收缩裂缝。
2) 温度裂缝:温度裂缝是对大体积混凝土结构影响较大的一种裂缝,也是施工之中最难控制的一种裂缝,大体积混凝土的尺寸大,且导热不良,导致内外温差往往在30摄氏度左右,很容易在混凝土的内部产生裂缝,内部裂缝对结构的质量影响很大。
3)沉降裂缝: 这个主要是骨料的级配的问题,或者由于振捣的时间不到位,使得混凝土的结构分层严重,当结构受荷的时候,很容易产生沉降裂缝。
4) 碱骨料破坏裂缝: 碱骨料破坏裂缝,这主要是由于水泥中的碱骨料发生了化学反应,使得骨料发生破话,最终导致局部结构的破坏,产生碱骨料破坏裂缝。
5) 掺料导致的收缩裂缝:掺了的不合适,导致混凝土的收缩严重,特别是早期收缩。
2现场的具体控制措施
2.1 严把材料关
在混凝土的材料上面严格的把关,对控制温度裂缝有积极意义。不同品质的水泥的矿物质的含量是不同的,直接导致水泥的水化过程中释放的热量是不同的。因此在选用材料的时候,使用正规厂家的,质量有保障,尽量选用水化热小的水泥,混凝土搅拌的过程中,加入适当的掺料。骨料的选用方面,要求级配合格,搅拌的时候可以采用特殊的方式减少水泥的用量,减水剂,或者先搅拌水与骨料,再加入水泥,这些方法都可以减少水泥的用量。
2.2 不利环境因素的对策
对于本工程,工程赶在6月天进行的,天气燥热,高温下浇筑的质量没有保障,因此在温度相对较低的当日17:00至第2日的10:00进行施工,达到降低水、水泥、砂、石及混合料的入模温度。而且在搅拌的时候,水是采用的冰水,效果也是减小入模温度。
2.3 混凝土施工
2.3.1 混凝土配合比的制定
混凝土的配合比的制定是要结合具体的工程情况的,适配并确定了配合比,考虑到现场的沙石的含水率,最终确定220:751:1147:148是混凝土的施工配合比,
2.3.2 施工单位的建议
施工单位凭借自己对施工的情况的了解,对设计单位提出了某些建议,具体如下:
1) 在混凝土中添加缓凝剂,可以延缓水化,达到降低水化热速度的目的。
2) 混凝土拌合,加入适当的粉煤灰,能减少水泥的用量,对混凝土的强度也有一定的作用,对水化热的减少有一定的帮助。
3)在混凝土中加入适当的膨胀剂,减少塑性收缩裂缝。
2.3.3留置后澆缝
留置后浇缝对控制收缩裂缝有积极的作用,对温度的传导也有一定的促进。能有效地释放、消减温度收缩应力,避免或减少裂缝的产生,而且有利于分缝分块施工。在这个工程之中,处于实际情况的考虑,设置了3条浇缝。
2.3.4混凝土的浇筑及振捣
对大体积混凝土的浇筑及振捣,采取适当的方式是必须的,本工程采用的是分段分层斜坡式浇筑。利于混凝土散热。分层厚度为400~500mm,不大于振捣棒长度的1.25倍,坡度取1.6~1.7,浇筑过程必须连续进行,不允许有间隔,保证结构的整体性。振捣工作也是此时的难点,做好振捣工作,保证混凝土的密实性,振捣还有一个作用就是促使混凝土流动,具体的振捣方法如下:
由经验老道的施工人员进行振捣工作。每次移动振捣棒,不可以超过400mm的距离,时间控制在15—30秒,快插慢把,防止振捣不到位造成的混凝土的密实性问题,同时防止振捣太久的骨料沉降。在振捣的过程中,注意观察,表面无明显气泡,表面泛出灰浆,这个时候已经达到了振捣的要求了。在振捣上层混凝土的时候,要把振捣棒插入下层混凝土一定深度,一般为50mm左右,保证2层混凝土的较好的连接。振捣完成后,一般等待50分钟左右,再次对混凝土进行振捣,提高混凝土的密实性,同时提高抗裂性能。
振捣完成后,混凝土表面的泥浆较厚,这个时候,一般根据设计要求,将混凝土表面的泥浆刮平,同时多次碾压。通过这样来提高混凝土的密度,减少收缩裂缝。一般经过这样的工作,混凝土的外观得到改善的同时,混凝土的收缩裂缝大大的减少。
2.3.5 混凝土温度监测
大体积混凝土温度的检测,目的是为了控制温度裂缝,一旦混凝土的温度差达到指定的值的时候,就需要采取相应的降温措施了。测温一般在浇筑混凝土1天后进行,升温阶段每2小时测一次,降温阶段每4小时测一次, 3~5d后,每8h测1次,当内部温度基本稳定且与最低大气温差小于15℃时,整个监测告一段落。实测数据表明: 混凝土内部的最高温度( 37℃) 出现在混凝土浇筑后的第3 天。
2.3.6混凝土的养护
大体积混凝土的养护工作,是混凝土质量的保障。养护主要为了减少塑性收缩裂缝,以及混凝土内外温差过大导致的内部温度裂缝和贯穿裂缝。现在大多数工地上采用保温、保湿措施都是覆盖草袋或者塑料薄膜。定期的洒水进行养护,保证混凝土表面的湿度。根据温度监控的具体情况,对加盖的厚度做出调整,控制混凝土的内外温差在25摄氏度以内。本次工程采用的养护方法,达到了理想的效果,有效的控制了内外温差,对温度裂缝的发展起到了很大的抑制的作用,养护工作合格。
3 结束语
大体积混凝土广泛被应用的今天,研究控制混凝土的裂缝具有重要意义。分析裂缝的成因,了解裂缝的类型,从而采取可靠的措施进行裂缝的控制。从配合比设计、施工方案与工艺、养护与保湿等方面进行控制裂缝的工作。这样才能保证工程的质量。
参考文献:
[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京.中国铁道出版社,1998