3、使用粗骨料
2019-06-24 23:43
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1.选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度,减小收缩变形,保证施工质量。

7、改善配筋。为了保证每个浇筑层上下均有温度筋,可建议设计人员将分布筋做适当调整。温度筋宜分布细密,一般用8钢筋,双向配筋,间距15cm。这样可以增强抵抗温度应力的能力。上层钢筋的绑扎,应在浇筑完下层混凝土之后进行。

干燥收缩:当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水时,就会产生干缩,高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低,故干缩率也低。

加强施工中的温度控制

大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的技术措施

提高混凝土的极限拉伸强度

3、使用粗骨料,尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂,改善和易性、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。

混凝土裂缝产生的主要原因

塑性收缩:塑性收缩发生在混凝土硬化前的塑性阶段。高强混凝土的水胶比低,自由水分少,矿物细掺合料对水有更高的敏感性,高强混凝土基本不泌水,表面失水更快,所以高强混凝土塑性收缩比普通混凝土更容易产生。

5、在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中,掺加总量不超过20%的大石块,减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。

化学收缩:水泥水化后,固相体积增加,但水泥-水体系的绝对体积则减小,形成许多毛细孔缝,高强混凝土水胶比小,外掺矿物细掺合料,水化程度受到制约,故高强混凝土的化学收缩量小于普通混凝土。

2.采取二次投料法,二次振捣法,浇筑后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。

建筑工程中的大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土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拉应力,超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝。

自收缩:密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低,称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压,因而引起混凝土的自收缩。高强混凝土由于水胶比低,早期强度较快的发展,会使自由水消耗快,致使孔体系中相对湿度低于80%,而高强混凝土结构较密实,外界水很难渗入补充,导致混凝土产生自收缩。高强混凝土的总收缩中,干缩和自收缩几乎相等,水胶比越低,自收缩所占比例越大。与普通混凝土完全不同,普通混凝土以干缩为主,而高强混凝土以自收缩为主。

1.采取分层或分块浇筑大体积混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。

温度收缩:对于强度要求较高的混凝土,水泥用量相对较多,水化热大,温升速率也较大,一般可达35~40℃,加上初始温度可使最高温度超过70~80℃。一般混凝土的热膨胀系数为1010-6/℃,当温度下降20~25℃时造成的冷缩量为2~2.510-4,而混凝土的极限拉伸值只有1~1.510-4,因而冷缩常引起混凝土开裂。

4、在基础内部预埋冷却水管,通入循环冷却水,强制降低混凝土水化热温度。

2.掺加相应的缓凝型减水剂,如木质素磺酸钙等。

8、设置后浇缝。当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇缝,以减小外应力和温度应力;同时也有利于散热,降低混凝土的内部温度。

2、充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试验每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。

混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指那些肉眼看不见的裂缝,主要有三种,一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝,称为粘着裂缝;二是水泥石中自身的裂缝,称为水泥石裂缝;三是骨料本身的裂缝,称为骨料裂缝。微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的。反之,肉眼看得见的裂缝称为宏观裂缝,这类裂缝的范围一般不小于0.05mm。宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。因此在混凝土结构中裂缝是绝对存在的,只是应将其控制在符合规范要求范围内,以不致发展到有害裂缝。

4.合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。在结构完成后及时回填土,避免其侧面长期暴露。

1、选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。

3.在大体积混凝土基础内设置必要的温度配筋,在截面突变和转折处,底、顶板与墙转折处,孔洞转角及周边,增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝的出现。

1.选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土,可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷,或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒,运输工具如具备条件也应搭设避阳设施,以降低混凝土拌合物的入模温度。

混凝土裂缝的形成和控制

3.加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。

降低水泥水化热和变形

6、在拌合混凝土时,还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。

2.对大体积混凝土基础与岩石地基,或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层,如采用平面浇沥青胶铺砂、或刷热沥青或铺卷材。在垂直面、键槽部位设置缓冲层,如铺设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。

降低混凝土温度差

改善约束条件,削减温度应力

当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部、结构与结构之间,都会受到相互影响、相互制约,这种现象称为约束。当混凝土结构截面较厚时,其内部温度和湿度分布不均匀,引起内部不同部位的变形相互约束,这样的约束称之为内约束;当一个结构物的变形受到其他结构的阻碍所受到的约束称为外约束。外约束又可分为自由体、全约束和弹性约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是因温差和收缩而产生的。

1.在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免曝晒,注意保湿,冬期应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。

当混凝土发生收缩并受到外部或内部约束时,就会产生拉应力,并有可能引起开裂。对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度,可是弹性模量也高,在相同收缩变形下,会引起较高的拉应力,而由于高强混凝土的徐变能力低,应力松弛量较小,所以抗裂性能差。

2.采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的应力松弛效应。

为了有效地控制有害裂缝的出现和发展,必须从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面全面考虑,结合实际采取措施。

高强度的混凝土早期收缩较大,这是由于高强混凝土中以30%~60%矿物细掺合料替代水泥,高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%~2%,水胶比为0.25~0.40,改善了混凝土的微观结构,给高强混凝土带来许多优良特性,但其负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多。高强混凝土的收缩,主要是干燥收缩、温度收缩、塑性收缩、化学收缩和自收缩。混凝土初现裂纹的时间可以作为判断裂纹原因的参考:塑性收缩裂纹大约在浇筑后几小时到十几小时出现;温度收缩裂纹大约在浇筑后2到10d出现;自收缩主要发生在混凝土凝结硬化后的几天到几十天;干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。

混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种,一是由外荷载引起的,这是发生最为普遍的一种情况,即按常规计算的主要应力引起的;二是结构次应力引起的裂缝,这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的;三是变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形,当变形受到约束时便产生应力,当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。

3.在混凝土入模时,采取措施改善和加强模内的通风,加速模内热量的散发。

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