冬期大体积混凝土裂缝控制的浅析.doc

冬期大体积混凝土裂缝控制的浅析冬期大体积混凝土施工可通过混凝土原材料的选取；混凝土坍落度的控制；混凝土配合比的优化；混凝土浇注过程的严密组织；混凝土浇注完毕后的精心养护等几个环节的严格把关，有效的避免大体积混凝土裂缝的发生。1引言 混凝土结构的裂缝是一个很普遍的技术问题。近代对混凝土强度理论进行亚微观研究结果以及大量工程实践所提供的经验都说明混凝土结构的裂缝是不可避免的，特别是现代混凝土施工普遍采用商品混凝土及泵送施工，外加剂、掺和料等在混凝土中的广泛使用，导致混凝土裂缝普遍存在。由于大体积混凝土浇注工艺所具有的特性，裂缝更容易发生。2控制措施 混凝土有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的。混凝土的裂缝一般都发生在早期，所产生的裂缝主要是塑性收缩裂缝、沉降裂缝及收缩裂缝，而在后期所产生的裂缝与结构设计及材料的应用有关。大部分混凝土结构裂缝的原因是由于变形作用引起的，而变形作用包括温度、湿度及不均匀沉降等。由于大体积混凝土自身所具有的一些特点，从原材料选取、配合比设计到施工工艺等诸多因素都会对混凝土发生直接的影响，所以控制混凝土的裂缝应综合从各个方面考虑，把好可能对其发生影响的各道关口。2.1原材料情况要严格控制混凝土原材料的质量和技术指标，采取“精料方针”选用优质的原材料，禁止不合格的原材料进入现场。应使用含泥量尽可能低的集料。集料的含泥量对混凝土的抗拉强度及收缩变形影响很大。使用含泥量高的集料，集料表面与水泥石的机械粘接力降低，而且会增加混凝土拌土的抗拉强度，导致收缩裂缝发生。高细度的水泥必然带来较高的强度，但是提高水泥的细度也必然会带来较大的收缩，显著地增加收缩应力，因此虽然水泥的细度应尽可能低一些。掺和料的质量对混凝土裂缝有显著的影响。粉煤灰对混凝土的早期干缩影响很大，使用细度较粗或含炭量高的粉煤灰大幅度增加混凝土的需水量，从而加大混凝土的收缩导致开裂。由于缓凝泵送减水剂所具有的缓凝作用可延缓和推迟混凝土热峰值到来同时可对混凝土拉伸性能的提高，因而对减少混凝土的开裂也具有积极作用。2.2的控制泵送混凝土一般都要求有较大的坍落度。对泵送混凝土来说由于坍落度大而导致的混凝土裂缝是其无法从自身克服的缺陷。流动性大的混凝土其相对沉缩变形几乎超过普通混凝土干缩变形的30-60倍，是十分可观的。如果混凝土混合料过稀，坍落度过大，混凝土沉陷量会很高，同时由于水灰比的增大，导致混凝土收缩的增大，使混凝土产生沉陷裂缝及收缩裂缝。在现阶段浇注混凝土，混凝土的损失较小，但搅拌站机械作业人员为了片面追求机械运行的方便往往使混凝土的出机坍落度比设计增大很多，以及施工现场的操作人员为了施工方便，往运入浇注地点的混凝土中任意加水，这些做法不仅使混凝土的性能劣化，而且由于坍落度增大会使混凝土的塑性收缩增大，在捣棒的作用下，空气与水滞留在钢筋与粗骨料下方，浇注后的混凝土表面有很厚一层稀浆层，其内部疏松，水灰比高于下部混凝土，并可能引起钢筋上部的混凝土开裂。所以施工中应使混凝土的坍落度尽可能小，一般只需要满足泵送需要则可，并严禁浇注过程中往混凝土中任意加水及外加剂。2.3大体积混凝土的配合比设计为有效控制和预防混凝土裂缝的发生，应根据工程所处条件，对砂率、水灰比、水泥用量及掺和料用量等进行优化设计，选择最优方案。适当砂率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用。混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大，对泵送混凝土来说，过高的砂率不仅不能增加混凝土的泵送性能，反而由于混凝土变得粘稠其内摩擦阻力的增大导致混凝土的扩展性能下降，流动性也下降；同时在结构表层也容易产生较厚的砂浆层，这对混凝土的抗裂是不利的，所以用于大体积的预拌混凝土，其砂率应根据泵送高度、泵程以及混凝土标号以及掺入粉煤灰可提高可泵性等因素的综合考虑，选取砂率为40%。而且由于砂率减小使粗骨料含量增大，在相同条件下混凝土的弹性模量较高，收缩量较小，而且由于粗骨料对收缩的约束作用，可减少开裂的可能。水泥浆体失去水分时所引起的自身收缩及塑性收缩对混凝土的裂缝有影响。混凝土中水泥用量的增加、用水量的增大使水泥浆体积增大，会使混凝土的干缩增大，从而引起混凝土干缩裂缝及塑性收缩裂缝。在进行配合比设计时应在满足强度要求的前提下，应选择最佳的水泥用量，将粉煤灰掺量增加可替代水泥的最大限度，UNF-3A高效缓凝泵送剂的减水率在16-18%，通过试验可比基准混凝土减少30kg/M3用水量，可有效地减少混凝土的裂缝。2.4大体积混凝土施工过程的控制在施工时应加强对混凝土振捣的控制。适当的振捣对密实混凝土，使混凝土形成紧密堆积有积极作用，但如果对混凝土过振会导致混凝土的离析，使其表面形成较厚的浮浆层，导致塑性收缩裂缝，所以对新浇注混凝土要振捣均匀，不能漏振也不能过振。混凝土浇注完毕以后，应对混凝土进行二次压光。二次压光的时间应控制在泌水充分挥发之后（能撑得住人的时候）才开始进行，不宜过早开始二次压光，混凝土表面有泌水的时候，绝对不能进行终饰抹面工序，这是一条基本定律，过早的抹面会在泌水停止以前封闭表面及薄层表面下积蓄的泌水和空气，会引起混凝土脱皮和薄层脱落。我们的操作方法是在混凝土初凝前用砂板进行一次搓压，在捣实初步整平以后，等待泌水结束蒸发掉以后，重新用抹刀用力加压抹平，有效地防止了混凝土的早期收缩裂缝。模板支撑不牢，引起模板变形、移位，也会引起混凝土的开裂。在绑扎钢筋和浇注混凝土时，应按设计及规范要求控制混凝土保护层的厚度，如果混凝土保护层过厚，除在构件表面容易出现较大的收缩裂缝和温度裂缝外，还会直接削弱构件的承载能力。2.5大体积混凝土的养护不同的养护可使结构的抗裂能力成倍地变化，不当的养护会造成强度损失，充分的养护是保证混凝土不致裂缝的必要条件。 为了避免施工气温低而且昼夜温差大对浇筑混凝土内部温升和外界气温温度梯度较大的影响，施工人员应边浇注边进行混凝土的侧模保温，并在混凝土终凝之后上面覆盖两-三层草袋，开始浇水养护，并随时测定混凝土内部温升和混凝土表面温度，进行有效的温控措施。3结论由于在施工过程中对各个环节进行了有效实施和严密的组织，可以达到控制大体积混凝土裂缝现象。1）经验表明：用水化热较高、凝结诗经较快的水泥，水泥用量大，水灰比小，不掺用粉煤灰，用保水性强的外加剂，大体积混凝土早期开裂的风险较大；2）为有效控制大体积混凝土的裂缝应采用科学合理的施工方案；3）对大体积混凝土的配合比进行优化设计，选取适宜的砂率、水泥用量及掺和料用量等；4）加强大体积混凝土浇注完毕后的温控措施。