公路監(jiān)理師

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2011公路監(jiān)理工程師考試:道路與橋梁復(fù)習(xí)指導(dǎo)2

2010-09-17 14:50 來源:來源網(wǎng)絡(luò) 打印 | 收藏 |
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  如何防止大體積混凝土的裂縫

  大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)與措施直接關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的使用功能,若不能很好地了解大體積混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原因以及掌握應(yīng)對此類問題的相關(guān)施工措施,那么在實際生產(chǎn)中就很難保證施工質(zhì)量。

  一、大體積混凝土裂縫的成因

  1.混凝土的收縮

  礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高,普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥標號越低、單位體積用量越大、磨細度越大,則混凝土收縮越大,且發(fā)生收縮時間越長。

  2.水泥水化熱的影響

  水泥水化過程中放出大量的熱量,且主要集中在澆筑后的7天左右,一般每克水泥可以放出500J左右的熱量,如果以水泥用量 350Kg/m3~550 Kg/m3來計算,每立方米混凝土將放出17500KJ~27500KJ的熱量,從而使混凝土內(nèi)部升高(可達70℃左右,甚至 更高)。尤其對于大體積混凝土來講,這種現(xiàn)象更加嚴重。

  3.外界氣溫濕度變化的影響

  混凝土具有熱 脹冷縮性質(zhì),當外部環(huán)境或內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形,若變形遭到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力,當應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。 溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是隨溫度變化而擴張或合攏。外界氣溫愈高,混凝土的澆筑溫度也就愈高;如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度 梯度。如果外界溫度下降過快,會造成很大的溫度應(yīng)力,極其容易引發(fā)混凝土的開裂。另外,外界的濕度降低會加速混凝土的干縮,導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

  二、大體積混凝土裂縫的防治

  1.大體積混凝土中水泥的品種及用量

  大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因就是水泥水化過程中釋放了大量的熱量。對于基礎(chǔ)工程中的大體積混凝土,應(yīng)該選擇低熱或者中熱的水泥品種。而水泥釋放溫度 的大小及速度取決于水泥內(nèi)礦物成分。在大體積混凝土施工中,應(yīng)盡量使用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥。充分利用混凝土的后期強度,以減少水泥的用量。

  2.摻加外加料和外加劑

  要降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內(nèi)部升溫,防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫,利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最有效的方法之一。在大體積混凝土中摻入一定量的 粉煤灰后,可以增加混凝土的密實度,提高抗?jié)B能力,改善混凝土的工作度,降低最終收縮值,減少水泥用量。外加劑可以從以下幾個方面來選擇。UFA膨脹劑, 它可以等量替換水泥。一方面保證混凝土的密實度,另一方面使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓力,以抵消混凝土中產(chǎn)生的部分拉應(yīng)力。加減水緩凝劑,并保證一定的坍落度。這 樣可以延緩水化熱的峰值期并改善混凝土的和易性,降低水灰比,以達到減少水化熱的目的。

  3.大體積混凝土的骨料控制

  在骨料的選擇上,應(yīng)該選取粒徑大、強度高、級配好的骨料。這樣可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,減少干縮,減小混凝土裂縫的延展。

  4.優(yōu)化大體積混凝土的設(shè)計

  改善內(nèi)外溫度和其約束條件是防止大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的重要因素。粉煤灰使混凝土水化熱在一定程度上延緩釋放,對大體積混凝土的溫度控制較為有效,同時 增加了混凝土的和易性,促進了混凝土的后期強度,施工也較為方便。在滿足混凝土設(shè)計強度的前提下,盡量減少水泥用量,降低水化熱。摻加緩凝型減水劑,能有 效延緩水化熱的釋放時間,減少混凝土內(nèi)部水化熱峰值并減小溫度應(yīng)力,避免出現(xiàn)冷接縫的可能。使用混凝土外加劑摻量5%,能有效補償混凝土干縮,并在一定程 度上補償混凝土冷縮,減小混凝土應(yīng)力,同時可有效改變混凝內(nèi)部分子結(jié)構(gòu),增加密實度,提高混凝土抗?jié)B、抗裂能力。

  5.溫度控制

  防止地下室尤其是底板裂縫的產(chǎn)生,主要應(yīng)從降低溫度應(yīng)力,提高混凝土早期強度和極限拉伸強度著手。熱應(yīng)力的控制手段主要是控制混凝土的內(nèi)外溫差△T.△T=Tp+Tr-Tf式中:Tp是起始澆筑溫度;Tr是水泥水化溫升;Tf是天然或人工冷卻后澆筑塊的穩(wěn)定溫度。

  在溫度較高的情況下進行施工,一定要注意降低混凝土澆筑時的溫度?梢栽谑┕がF(xiàn)場對堆在露天的砂石用布覆蓋,以減少陽光對其的輻射,同時對澆筑前的砂石 用冷水降溫。在攪拌過程中向混凝土中添加冰水。在混凝土的內(nèi)部通入冷卻循環(huán)水,采用循環(huán)法保溫養(yǎng)護,以便加快混凝土內(nèi)部的熱量散發(fā)。

  6.加強施工技術(shù)與養(yǎng)護施工時插筋位置的振搗、抹壓、養(yǎng)護

  由于鋼筋是熱的良導(dǎo)體,易產(chǎn)生大的溫度梯度,這是裂縫產(chǎn)生的一個主要環(huán)節(jié)。同時加強初凝前的抹壓,以消除初期裂縫,并加強早期養(yǎng)護,提高砼抗拉強度。砼 澆筑后,應(yīng)盡快回填土,土是砼最好的養(yǎng)護材料之一。采用蓄水法保溫養(yǎng)護,在混凝土施工期間可通入冷卻循環(huán)水,以便加快承臺內(nèi)部熱量的散發(fā)。如采用內(nèi)散外蓄 綜合養(yǎng)護措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養(yǎng)護周期,對于超厚大體積混凝土施工尤其適用。

  7.加強檢、測的技術(shù)管理

  加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導(dǎo)施工,明確分工,責(zé)任到人。加強計量監(jiān)測工作,定時檢查并做好詳細記錄,認真對待澆筑過程中可能出現(xiàn)的冷縫,并采取措施加以杜絕。在變截面施工前,一定要加強預(yù)測,并保證預(yù)測的科學(xué)性。

  綜上所述,雖然大體積混凝土很容易產(chǎn)生裂縫,但是大量的科學(xué)研究以及成功的工程實例都表明:只要我們在設(shè)計、施工工藝、材料選擇以及后期的養(yǎng)護過程中能夠充分考慮各種因素的影響,還是可以避免產(chǎn)生危害結(jié)構(gòu)的裂縫。

  大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)與措施直接關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的使用功能,若不能很好地了解大體積混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原因以及掌握應(yīng)對此類問題的相關(guān)施工措施,那么在實際生產(chǎn)中就很難保證施工質(zhì)量。

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