[關鍵詞]大體積混凝土 施工 裂縫
一、在施工過程中存在的問題
施工過程中容易產生溫度裂縫,大體積混凝土裂縫產生的原因:
1.水泥水化熱。水泥水化過程中放出大量的熱,且主要集中在澆築後的2-5d?左右,從而使混凝土內部溫度升高。尤其對於大體積混凝土來講,這種現象更加嚴重。
2.混凝土的收縮。混凝土在空氣中硬結時體積減小的現象稱為混凝土收縮。混凝土在不受外力的情況下的這種自發變形受到外部約束時(支承條件、鋼筋等),將在混凝土中產生拉應力,使得混凝土開裂。引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、乾燥收縮和溫度收縮3種。在硬化初期主要是水泥水化凝固結硬過程中產生的體積變化,後期主要是混凝土內部自由水分蒸發而引起的幹縮變形。
3.外界氣溫、溼度變化。大體積混凝土結構在施工期間,外界氣溫的變化對裂縫的產生有著很大的'影響。混凝土內部的溫度是由澆築溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結構的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆築溫度與外界氣溫有著直接關係,外界氣溫愈高,混凝土的澆築溫度也就會愈高;如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內外溫度梯度。
二、避免產生裂縫的方法
1.選用水化熱低的水泥品種水。泥應儘量選用水化熱低、凝結時間長的水泥,優先採用矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣矽酸盆水泥、粉煤灰矽酸盆水泥、火山灰質矽酸鹽水泥等。但是,水化熱低的礦渣水泥的析水性比其他水泥大,在澆築層表面有大量水析出。這種泌水現象不僅影響施工速度,同時影響施工質量。
2.優化混凝上配合比,摻加外加料和外加劑,減少水泥用量外加劑的種類繁多,但一般常用的有兩種:木鈣減水劑和活性粉料-粉煤灰。摻木質素磺酸鈣(簡稱木鈣)減水劑(水泥用量的0.25%),可延遲水化熱釋放速度,熱峰也有所降低,可以緩凝,在大體積混凝土中可以避免冷接縫,提高工作性及流動性,對收縮及抗拉強度幾乎沒有影響。摻粉煤灰能改善混凝土的粘塑性,還可降低水化熱約15%(摻水泥用量的15%)。
3.大體積混凝土的骨料控制粗骨料宜採用連續級配,細骨料宜採用中砂。粗骨料應選取粒徑大、強度高、級配好的骨料,以獲得較小的空隙率及表面積,從而減少水泥的用量,降低水化熱,減少幹縮,減小混凝土裂縫的開展。
4.改善約束條件,削減溫度應力。在大體積混凝土基礎與墊層之間可設定滑動層,如技術條件許可,施工時宜採用刷熱瀝青作為滑動層,以消除嵌固作用,釋放約束應力。
5.提高混凝土的抗拉強度。包括:控制集料含泥量。砂、石含泥量過大,不僅增加混凝土的收縮,而且降低混凝土的抗拉強度,對混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制時必須嚴格控制砂、石的含泥量,將石子含泥量控制在1%以下,中砂含泥量控制在2%以下,減少因砂、石含泥量過大對混凝土抗裂的不利影響;改善混凝土施工工藝。可採用二次投料法、二次振搗法、澆築後及時排除表面積水和最上層泥漿等方法;加強早期養護,提高混凝土早期及相應齡期的抗拉強度和彈性模量;在大體積混凝土基礎表面及內部設定必要的溫度配筋,以改善應力分佈,防止裂縫的出現。