大体积砼裂缝成因及控制技术措施

2010年7月JournalofAnhuiVocationalCollegeofMetallurgyandTechnologyJul.2010

大体积砼裂缝成因及控制技术措施

李一芸

(马钢集团建设有限责任公司 安徽马鞍山 243000)

摘 要:针对大体积砼温度裂缝问题,首先分析了大体积砼温度裂缝产生的原因,并提出了相应的控制技术措施。关键词:大体积砼;温度裂缝;裂缝控制;温度应力;极限拉伸强度

中图分类号:TU75517 文献标识码:B 文章编号:1672-9994(2010)03-0037-03 随着我国建筑行业施工技术的不断提高,大体积砼技术已广泛应用于工程项目中,大体积砼为了满足工艺和构造要求,一般截面尺寸较大,而且设计对强度也作了明确规定,但对裂缝及控制要求则很少明确,而大体积砼最主要的问题是温度裂缝。

裂缝。工民建工程一般不采用埋设冷却水管的方法。(2)提高砼的极限拉伸,缓慢降温可充分发挥砼的应力松弛效应,提高抗拉伸性能,应尽可能使各龄期的砼极限抗拉强度要大于其温度应力值,并要有一定的安全度保证,这是防止裂缝的有效措施。严格控制砂、石质量,限制含泥量,正确选用砼级配,适当掺用外加剂,减少用水量,改进砼浇灌工艺,可提高砼强度。适宜的温度和湿度养护可减少收缩,充分发挥水泥水化作用,促使砼强度潜在能力得到充分的发挥。在大体积砼浇筑防裂技术措施中,控制砼的浇筑温度和养护温度是关键。

主要在以下几点采取措施:

降低水泥水化热温度;降低砼浇灌入模温度;加强施工中的温度控制:改善约束条件,削减温度应力,提高砼极限拉伸强度。

(1)合理选择原材料合理选择原材料,有利于大体积砼裂缝的控制,首先,选择水泥。内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求,一般采用低热矿渣水泥,中热砼酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土,除抗裂性能外,还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小,因此一般采用较高标号的中热砼酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时,应采用抗硫酸盐水泥。其次,掺用混合材料。适当掺用混合材可降低混凝土的绝热温升、提高混凝土抗裂能力,目前主要是粉煤灰掺得较多。第三,掺加缓凝剂,在砼中掺加适量的缓凝剂,能够在一定程度上延缓水泥的水化作用,减缓水化热的释放速率。

(2)水泥水化热温度:¹选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、火山灰质水泥、抗硫酸豁水泥或粉煤1 大体积砼裂缝产生的原因

砼产生裂缝的原因是多方面的,如:约束情况,周围的环境,砼配合比,砼施工工艺,变形、温度、湿

度、养护等,而大体积砼产生裂缝往往是各种因素的综合。大体积砼结构中,由于结构截面大,水泥用量多,砼凝结过程中水泥的水化反应会散发出大量水化热,而砼表面和内部散热条件不同,使内部温度不断上升,形成砼内外温差较大,同时砼内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过砼抗拉强度,从而形成裂缝。当砼达到一定的强度,砼逐渐降温,这个降温差引起的变形加上砼失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的应力,超过砼抗拉强度也产生裂缝。

2 大体积砼浇筑防裂技术措施

在施工中控制大体积砼裂缝的开展,主要从降低温度应力和提高砼的极限拉伸强度两方面入手:(1)做好冷却和保温。浇筑前避免材料过热,浇筑后保温,降低温度应力。降温冷却方面,采取保温及缓慢降温方法减少砼表面的急剧热扩散,延长砼散热时间,防止形成过大的温差而引起表面或贯穿

收稿日期:2010-03-08;改回日期:2010-03-18

作者简介:李一芸(1964-),女,马钢集团建设有限责任公司,高级工程师。#38#

安徽冶金科技职业学院学报 2010年第3期

灰水泥)配制砼。º使用粗骨料;掺加粉煤灰等掺和料、或掺加减水剂,改善和易性,降低水灰比,控制塌落度,减少水泥用量,降低水化热量。»利用砼后期(90天、180天)强度,降低水泥用量。¼在基础内部预埋冷却水管,通入循环冷却水,降低混凝土水化热温度。½在厚大无筋或稀筋的厚大混凝土中,掺加20%以下的块石吸热。

(3)改进搅拌工艺:即在搅拌的混凝土时,改变以往的投料程序,采取先把水、水泥和砂拌和后,再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象,混凝土上下层强度差减少,可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中,从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。(4)降低砼浇灌入模温度:¹选择较低温季节浇筑砼,避开热天浇筑砼;对现浇量不大的块体,安排在下午3时以后或夜间浇筑。º夏季采用低温水或冰水拌制砼,对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷,或对骨料进行护盖或设置遮阳装置,运输工具加盖防止日晒,降低混凝土拌和物温度。»掺加缓凝型减水剂。采取薄层浇灌,每层厚20-30cm,减缓浇筑强度,利用浇筑面散热。¼在基础内设通风和加强通风加速热量散发。

(5)施工中的温度控制:¹做好砼的保温保湿养护,缓慢降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力;夏季避免曝晒,冬期采取保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度。º采取长时间养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥砼的/应力松弛效应0。»加强测温和温度监测与管理,实行情报信息化施工,控制砼本身内外温差在30%以内,屋面温差和基层底面温差在20以内,及时调整

保温及养护措施,使砼温度梯度和湿度不至于过大,控制有害裂缝出现。¼合理安排施工程序,控制砼均匀上升,避免过大高差,及时回填土,避免结构侧面长期暴露。

(6)改善约束条件,削减温度应力:¹采取分层分块浇筑,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当位置设置后浇缝,以放松约束程度,减少每次浇筑长度和蓄热量,增加散热面,防止水化热的过大积聚,减少温度应力。º在基础与岩石地基,或基础与厚大老砼垫层之间设置滑动层(平面浇沥青胶铺砂,或刷热沥青或铺卷材),在垂直面键槽部位设置缓冲层(铺30-50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料),以消除嵌固作用,释放约束应力。(7)提高砼极限拉伸强度:¹选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强砼的振捣,提高砼的密实度和抗拉强度,减小收缩,保证施工质量。º采取二次投料法,二次振捣法,浇筑后及时排除表面泌水,以提高砼强度。»在基础内设置必要的温度配筋,在基础突然变化、转折部位,底板与墙转折处,孔洞转角及周边部位,增加斜向构造配筋,以改善应力集中。¼在基础与墙、地坑等接缝部位,适当增人配筋率,设暗梁,以减轻边缘效应,提高抗拉伸强度,控制裂缝开展。½加强砼的早期养护,提高早期相应龄期的抗拉强度和弹性模量。(8)在砼内部预埋冷却水管:根据砼量不同,埋设冷却水管,通常冷却水管采用ª80mm的普通钢管,水管之间的间距为1500mm,用N50@5的角钢为钢管支架,进水口、出水口设置阀门,通过测温控制钢管内冷却水管的流量和流向,达到控制砼内部温度的目的。冷却水管及支架的布置详见图1。

图1 冷却水管及支架的布置图

总第49期 李一芸:大体积砼裂缝成因及控制技术措施

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(9)通过测温,控制升温、降温速度:

¹测温点布置

指标为止。测温时,同时测出当时的大气温度,砼内部温度和表面温度。

3 结语

由于砼本身的特性,大体积砼温度裂缝是不可避免的,但是,有害的裂缝是可以控制的,我们只有通过事前、事中、事后采取相应的措施,从各个方面

入手进行有效的控制,才能减少和防止温度裂缝的产生及发展,确保大体积砼质量。

图2 测温点布置图

参考文献

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社,2002

测温点布置在砼内具有代表性的位置上,能全面反映大体积砼各部位的温度。

º测温方法

根据大体积砼基础早期升温较快,后期降温较慢的特点,采用先频后疏的原则,砼浇筑完毕6h开始测温,1次Ph,1d后;1次P2h,3d后;1次P4h,7d后;1次P6h,测温一直到砼在自然环境下满足控温

ReasonsforCracksofBigVolumeConcreteandControlMeasures

LIYi-yun

Abstract: Fortheproblemofcracksofbigvolumeconcretebecauseoftemperature,firstofall,itsreasonsshouldbeconsideredandthenexposetherelativecontrolmeasures.

Keywords: bigvolumeconcrete;temperaturestress;limitedextensionintension;crackcontrol

(上接第36页)

设备基础是保证设备正常运行的重要保证之一,基础的稳定非常重要,要进行承载力、变形、稳定性计算,以实际的地质情况,制定合理的、经济的、安全的设备基础。参考文献

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Masteel.s2250Hot-rolledCrosscutEquipmentFoundationDesign

QIDan

Abstract: IntroducestheproductionofMasteel.s2250hot-rolledcrosscutequipmentfoundationdesigncontentanddesignmethods,includingthedesignmethodforthelessons

Keywords: Equipmentfoundation