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梁洪雷 青岛城建集团有限公司
摘 要:大体积混凝土裂缝在实践中非常普遍,本文将从裂缝的概念、产生的机理出发,详细阐述控制大体积混凝土裂缝的方法,以期为实践提供指导。
关键词:裂缝 混凝土 控制
一、概述
所谓大体积混凝土通常是指宽度和厚度在1m以上的混凝土构件,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土。随着经济的飞速发展,工程建设中涉及到大体积混凝土也越来越多。大体积混凝土由于水化发热、收缩变形等因素容易产生裂缝,稍有不慎将会造成不可估量的损失。因此对如何控制大体积混凝土的质量引起人们普遍重视。关于防止大体积混凝土温度裂缝的措施有很多,本文将结合大体积混凝土产生裂缝的主要原因,提出防止大体积混凝土裂缝产生的一些措施。
二、大体积混凝土裂缝产生的机理
从混凝土的微观裂缝和宏观裂缝两种分类情况看,其第一原始因素是:混凝土是由非均质材料构成,依靠水泥的胶凝作用而形成的结合体,必然有其抗拉强度低、易开裂、抗变形能力差的特点,因此出现裂缝是不可避免的。另一种因素则是由混凝土温度应力、约束条件、外界气温、混凝土自身收缩等综合因素产生的裂缝称之贯穿裂缝,有较大的危害性,也是施工过程很难掌握和控制的。具体来看,混凝土原材料选用不当、荷载引起的直接应力和次应力、温度应力、混凝土自身收缩、设计和施工的不合理都是引起大体积混凝土的原因。
三、大体积混凝土裂缝的控制
(一)针对原材料选用不当
水泥、粗细骨料及外加剂对混凝土的温度应力,收缩变化有着直接的影响。因此,在原材料选用时应提起重视。
1.选用水化热低、凝结时间长、后期强度高水泥,不选用水化热高硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,条件许可优先选用收缩性小或微膨胀性水泥。2.适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土工作度,提高硬化混凝土力学、热学、变形等性能起着重要作用。
(二)针对混凝土自身收缩
大体积混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥,混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率,在固体颗粒水面产生毛细管张力,混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝。鉴于此,应该在施工中注意以下事项:
1.保证连续浇筑,同时多次修整抹面。2.及时进行充分的保温、保湿养护。3.严格控制水灰比,减少用水量是控制其体积变形减小收缩应力出现的重要因素。4.混凝土材料要一致,搅拌要均匀,统一集中振捣。
(三)针对荷载引起的直接应力和次应力引起的裂缝
荷载引起的直接应力和次应力引起的裂缝多是由于设计时对荷载考虑不足引起的,鉴于此,应该采取以下措施预防裂缝的产生:在施工时充分考虑结构设计的可行,施工人员要充分了解大体积混凝土特性,在分层浇筑时把握好时间, 振捣养护充足,在吊装时严禁随意起吊翻身,严禁随意擅自改变施工工序。
(四)针对设计和施工的不合理引起的裂缝
设计不合理引起的裂缝是我们在工程实例中发现最多的裂缝形式。许多桥梁设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。鉴于此,在设计及施工中应该注意:
为有效降低大体积混凝土内外温差,在其施工过程中采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间时间间隔应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝前将其次层浇筑完毕。在施工中,还遵循其施工中已形成“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序渐进,一次到顶”原则。
(五)针对已经出现的裂缝
尽管在设计及施工中小心谨慎,采取了各项预防措施,恶劣天气等自然因素仍可能导致裂缝的产生,当其出现时就要通过科学的方法进行裂缝修补。经过长期的实践总结出了如下措施:1.当混凝土表面出现数量较多的细小裂缝,将修补材料涂覆于混凝土表面,起到表面封闭作用;2.对于宽度为0.1mm-1.5mm 的混凝土裂缝,宜采用压力灌注法,即:注浆前应先将混凝土裂缝内的尘土清除干净,布置注浆嘴,然后进行压力注浆,注浆完毕待浆液聚合固化后,即可将注浆嘴一一拆除,并用环氧胶泥抹平,最后对每一道裂缝表面再刷一层环氧树脂水泥浆,确保封闭严实,并使其颜色与混凝土结构尽量保持一致。
四、总结
尽管导致大体积裂缝产生的原因非常多,在实践中裂缝现象也比较普遍,但只要采取科学的方法和态度,从设计到取材、施工、维护都采取有效的措施就可以有效的进行控制。
参考文献:
[1]大体积混凝土裂缝的控制[J].价值工程,2009(10).
[2]叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑工业出版社,1987.4.
[3]王铁梦.工程结构的裂缝控制[M].北京:冶金建筑研究总院,2000.5.
[4]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.
[5]郭皓.大体积混凝土的裂缝控制[J].建筑世界,2010(31).
摘 要:大体积混凝土裂缝在实践中非常普遍,本文将从裂缝的概念、产生的机理出发,详细阐述控制大体积混凝土裂缝的方法,以期为实践提供指导。
关键词:裂缝 混凝土 控制
一、概述
所谓大体积混凝土通常是指宽度和厚度在1m以上的混凝土构件,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土。随着经济的飞速发展,工程建设中涉及到大体积混凝土也越来越多。大体积混凝土由于水化发热、收缩变形等因素容易产生裂缝,稍有不慎将会造成不可估量的损失。因此对如何控制大体积混凝土的质量引起人们普遍重视。关于防止大体积混凝土温度裂缝的措施有很多,本文将结合大体积混凝土产生裂缝的主要原因,提出防止大体积混凝土裂缝产生的一些措施。
二、大体积混凝土裂缝产生的机理
从混凝土的微观裂缝和宏观裂缝两种分类情况看,其第一原始因素是:混凝土是由非均质材料构成,依靠水泥的胶凝作用而形成的结合体,必然有其抗拉强度低、易开裂、抗变形能力差的特点,因此出现裂缝是不可避免的。另一种因素则是由混凝土温度应力、约束条件、外界气温、混凝土自身收缩等综合因素产生的裂缝称之贯穿裂缝,有较大的危害性,也是施工过程很难掌握和控制的。具体来看,混凝土原材料选用不当、荷载引起的直接应力和次应力、温度应力、混凝土自身收缩、设计和施工的不合理都是引起大体积混凝土的原因。
三、大体积混凝土裂缝的控制
(一)针对原材料选用不当
水泥、粗细骨料及外加剂对混凝土的温度应力,收缩变化有着直接的影响。因此,在原材料选用时应提起重视。
1.选用水化热低、凝结时间长、后期强度高水泥,不选用水化热高硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,条件许可优先选用收缩性小或微膨胀性水泥。2.适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土工作度,提高硬化混凝土力学、热学、变形等性能起着重要作用。
(二)针对混凝土自身收缩
大体积混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥,混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率,在固体颗粒水面产生毛细管张力,混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝。鉴于此,应该在施工中注意以下事项:
1.保证连续浇筑,同时多次修整抹面。2.及时进行充分的保温、保湿养护。3.严格控制水灰比,减少用水量是控制其体积变形减小收缩应力出现的重要因素。4.混凝土材料要一致,搅拌要均匀,统一集中振捣。
(三)针对荷载引起的直接应力和次应力引起的裂缝
荷载引起的直接应力和次应力引起的裂缝多是由于设计时对荷载考虑不足引起的,鉴于此,应该采取以下措施预防裂缝的产生:在施工时充分考虑结构设计的可行,施工人员要充分了解大体积混凝土特性,在分层浇筑时把握好时间, 振捣养护充足,在吊装时严禁随意起吊翻身,严禁随意擅自改变施工工序。
(四)针对设计和施工的不合理引起的裂缝
设计不合理引起的裂缝是我们在工程实例中发现最多的裂缝形式。许多桥梁设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。鉴于此,在设计及施工中应该注意:
为有效降低大体积混凝土内外温差,在其施工过程中采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间时间间隔应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝前将其次层浇筑完毕。在施工中,还遵循其施工中已形成“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序渐进,一次到顶”原则。
(五)针对已经出现的裂缝
尽管在设计及施工中小心谨慎,采取了各项预防措施,恶劣天气等自然因素仍可能导致裂缝的产生,当其出现时就要通过科学的方法进行裂缝修补。经过长期的实践总结出了如下措施:1.当混凝土表面出现数量较多的细小裂缝,将修补材料涂覆于混凝土表面,起到表面封闭作用;2.对于宽度为0.1mm-1.5mm 的混凝土裂缝,宜采用压力灌注法,即:注浆前应先将混凝土裂缝内的尘土清除干净,布置注浆嘴,然后进行压力注浆,注浆完毕待浆液聚合固化后,即可将注浆嘴一一拆除,并用环氧胶泥抹平,最后对每一道裂缝表面再刷一层环氧树脂水泥浆,确保封闭严实,并使其颜色与混凝土结构尽量保持一致。
四、总结
尽管导致大体积裂缝产生的原因非常多,在实践中裂缝现象也比较普遍,但只要采取科学的方法和态度,从设计到取材、施工、维护都采取有效的措施就可以有效的进行控制。
参考文献:
[1]大体积混凝土裂缝的控制[J].价值工程,2009(10).
[2]叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑工业出版社,1987.4.
[3]王铁梦.工程结构的裂缝控制[M].北京:冶金建筑研究总院,2000.5.
[4]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.
[5]郭皓.大体积混凝土的裂缝控制[J].建筑世界,2010(31).