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摘要:近年来,随着国家经济和科技的发展,大规模的建筑物或构造物不断出现,大型现代化技术设施不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,日益受到建筑市场的认可,于是大体积混凝土逐渐成为大型建筑物(构筑物)主体的重要组成部分。文章介绍了大体积混凝土裂缝的产生、防治和补救措施,在实践工程中可参考。
关键词:大体积混凝土;裂缝;防裂
所谓大体积钢筋混凝土是指现浇混凝土,其尺寸达到解决水化热及随之引起的体积变形问题,以尽可能的减少开裂影响的,即称为大体积钢筋混凝土。这里我们就自然而然的会想到混凝土开裂这个问题,混凝土开裂一直困扰我们工程界,裂缝一旦形成,特别是大的贯穿性裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱構件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积钢筋混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。
大体积钢筋混凝土裂缝形成的原因:一是结构型裂缝,就是由于荷载而产生的裂缝。二是材料型裂缝,是由于温度应力和混凝土的收缩引起的。以下我们主要谈谈材料型裂缝: 一、温度应力引起裂缝产生主要原因是由温差造成的。混凝土浇注初期,产生大量的水化热,水化热积聚在混凝土内部不易散发,内部温度极具上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,当温差在混凝土初凝时产生的拉应力超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;二、收缩引起裂缝,混凝土硬化后,混凝土会慢慢徐变,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的变形裂缝。
防止裂缝的措施:由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,为此我们可以采取以下措施:
一、原材料方面
1.水泥,使用早期水化热低的水泥。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下适当增加水泥的目数,使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率。
2.掺加粉煤灰 为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以掺入适量的粉煤灰,粉煤灰主要有以下作用:a.由于含有大量的硅、铝氧化物,这些活性氧化物能够与水泥的水化产物产生反应,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;b.由于粉煤灰颗粒比水泥细,能够参加二次反应的比表面积和水泥颗粒相比更多,分散更加均匀。
3.骨料。(1)粗骨料 尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,表面积越小,水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利;(2)细骨料 宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少。
4.加入适当的外加剂 加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,适量的外加剂改善混凝土收缩开裂有好处。
二、采用适当的施工技术
1.混凝土搅拌。(1)在混凝土搅拌过程中,要严格控制原材料计量准确;(2)降低混凝土拌合物温度,我们可以采取两种降温措施:第一种是送冷风对拌和物进行冷却,第二种是加冰拌合,使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
2.混凝土浇注、拆模。(1)混凝土浇注过程中要严格控制浇注质量,用对混凝土进行振捣方才能密实,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝;(2)浇注时间控制尽量避免高温天气,如果避免不了尽量控制在晚间或者夜间浇注;(3)混凝土必须要养护到设计强度的75%以上才能拆模。
3.做好混凝土的养护工作,混凝土浇注后,由于内部较表面散热慢,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,当温差过大时,拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土避免就会产生裂缝。
4.养护混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后,连续养护时间不少于28d或设计龄期。
5.管道通水冷却,就是预先通过埋设管道,当大面积的混凝土浇注以后,在管道里通冷水,以达到降低混凝土内部温度,使其不会因为内部温度过高,而产生裂缝。
三、补救裂缝的措施
混凝土一旦产生裂缝,我们首先要分析裂缝产生的原因,分析其是否对主体结构产生大的影响,对一些通过探测仪检测出来的内部裂缝,目前我们还没有更好的办法进行补救,但是对表面的一些裂缝,我们可以采取一些补救方法。下面我介绍两种简单的补救方案:
1.封缝。就是在混凝土表面裂缝处采用高强度的环氧腻子刮一道,杜绝其与外界的不利环境接触,从而保护其开裂处的内部结构;
2.灌封。当混凝土的表面产生较大的裂缝时,为了不是其裂缝继续扩大,而影响建筑物(构造物)的使用,我们采用一种比较先进的办法,通过每隔30~40cm安置一个塑料底座,在两个底座之间用硅胶封闭,这样依次进行下去,然后有次序的从下到上,从左到右依次在底座中进行打环氧胶水,通过底座的橡胶压力,使环氧胶水压入混凝土的裂缝中。
大体积钢筋混凝土的开裂是工程界比较关注的一个问题,大体积钢筋混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的,如果我们能够精心选择原材料,并在施工中采用较先进的施工技术,我们就能有效的防止裂缝的产生。
参考文献
[1]迟陪云.大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土,2001,(12).
[2]康方中.浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治.混凝土,2003,(5).
[3]段峥.现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治.混凝土,2003,(5).
[4]覃维祖.混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土,2001,(7).
[5]戴镇潮.大体积混凝土的防裂.混凝土,2001,(9).
作者简介:赵勇(1980- ),男,江苏盐城人,上海航天建筑设计院工程师,研究方向:结构工程。
关键词:大体积混凝土;裂缝;防裂
所谓大体积钢筋混凝土是指现浇混凝土,其尺寸达到解决水化热及随之引起的体积变形问题,以尽可能的减少开裂影响的,即称为大体积钢筋混凝土。这里我们就自然而然的会想到混凝土开裂这个问题,混凝土开裂一直困扰我们工程界,裂缝一旦形成,特别是大的贯穿性裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱構件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积钢筋混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。
大体积钢筋混凝土裂缝形成的原因:一是结构型裂缝,就是由于荷载而产生的裂缝。二是材料型裂缝,是由于温度应力和混凝土的收缩引起的。以下我们主要谈谈材料型裂缝: 一、温度应力引起裂缝产生主要原因是由温差造成的。混凝土浇注初期,产生大量的水化热,水化热积聚在混凝土内部不易散发,内部温度极具上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,当温差在混凝土初凝时产生的拉应力超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;二、收缩引起裂缝,混凝土硬化后,混凝土会慢慢徐变,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的变形裂缝。
防止裂缝的措施:由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,为此我们可以采取以下措施:
一、原材料方面
1.水泥,使用早期水化热低的水泥。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下适当增加水泥的目数,使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率。
2.掺加粉煤灰 为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以掺入适量的粉煤灰,粉煤灰主要有以下作用:a.由于含有大量的硅、铝氧化物,这些活性氧化物能够与水泥的水化产物产生反应,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;b.由于粉煤灰颗粒比水泥细,能够参加二次反应的比表面积和水泥颗粒相比更多,分散更加均匀。
3.骨料。(1)粗骨料 尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,表面积越小,水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利;(2)细骨料 宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少。
4.加入适当的外加剂 加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,适量的外加剂改善混凝土收缩开裂有好处。
二、采用适当的施工技术
1.混凝土搅拌。(1)在混凝土搅拌过程中,要严格控制原材料计量准确;(2)降低混凝土拌合物温度,我们可以采取两种降温措施:第一种是送冷风对拌和物进行冷却,第二种是加冰拌合,使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
2.混凝土浇注、拆模。(1)混凝土浇注过程中要严格控制浇注质量,用对混凝土进行振捣方才能密实,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝;(2)浇注时间控制尽量避免高温天气,如果避免不了尽量控制在晚间或者夜间浇注;(3)混凝土必须要养护到设计强度的75%以上才能拆模。
3.做好混凝土的养护工作,混凝土浇注后,由于内部较表面散热慢,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,当温差过大时,拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土避免就会产生裂缝。
4.养护混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后,连续养护时间不少于28d或设计龄期。
5.管道通水冷却,就是预先通过埋设管道,当大面积的混凝土浇注以后,在管道里通冷水,以达到降低混凝土内部温度,使其不会因为内部温度过高,而产生裂缝。
三、补救裂缝的措施
混凝土一旦产生裂缝,我们首先要分析裂缝产生的原因,分析其是否对主体结构产生大的影响,对一些通过探测仪检测出来的内部裂缝,目前我们还没有更好的办法进行补救,但是对表面的一些裂缝,我们可以采取一些补救方法。下面我介绍两种简单的补救方案:
1.封缝。就是在混凝土表面裂缝处采用高强度的环氧腻子刮一道,杜绝其与外界的不利环境接触,从而保护其开裂处的内部结构;
2.灌封。当混凝土的表面产生较大的裂缝时,为了不是其裂缝继续扩大,而影响建筑物(构造物)的使用,我们采用一种比较先进的办法,通过每隔30~40cm安置一个塑料底座,在两个底座之间用硅胶封闭,这样依次进行下去,然后有次序的从下到上,从左到右依次在底座中进行打环氧胶水,通过底座的橡胶压力,使环氧胶水压入混凝土的裂缝中。
大体积钢筋混凝土的开裂是工程界比较关注的一个问题,大体积钢筋混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的,如果我们能够精心选择原材料,并在施工中采用较先进的施工技术,我们就能有效的防止裂缝的产生。
参考文献
[1]迟陪云.大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土,2001,(12).
[2]康方中.浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治.混凝土,2003,(5).
[3]段峥.现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治.混凝土,2003,(5).
[4]覃维祖.混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土,2001,(7).
[5]戴镇潮.大体积混凝土的防裂.混凝土,2001,(9).
作者简介:赵勇(1980- ),男,江苏盐城人,上海航天建筑设计院工程师,研究方向:结构工程。