[关键词]大体积混凝土 施工 裂缝
一、在施工过程中存在的问题
施工过程中容易产生温度裂缝,大体积混凝土裂缝产生的原因:
1.水泥水化热。水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的2-5d?左右,从而使混凝土内部温度升高。尤其对于大体积混凝土来讲,这种现象更加严重。
2.混凝土的收缩。混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形受到外部约束时(支承条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩3种。在硬化初期主要是水泥水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
3.外界气温、湿度变化。大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的'影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。
二、避免产生裂缝的方法
1.选用水化热低的水泥品种水。泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥,优先采用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盆水泥、粉煤灰硅酸盆水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。但是,水化热低的矿渣水泥的析水性比其他水泥大,在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象不仅影响施工速度,同时影响施工质量。
2.优化混凝上配合比,掺加外加料和外加剂,减少水泥用量外加剂的种类繁多,但一般常用的有两种:木钙减水剂和活性粉料-粉煤灰。掺木质素磺酸钙(简称木钙)减水剂(水泥用量的0.25%),可延迟水化热释放速度,热峰也有所降低,可以缓凝,在大体积混凝土中可以避免冷接缝,提高工作性及流动性,对收缩及抗拉强度几乎没有影响。掺粉煤灰能改善混凝土的粘塑性,还可降低水化热约15%(掺水泥用量的15%)。
3.大体积混凝土的骨料控制粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。粗骨料应选取粒径大、强度高、级配好的骨料,以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,减小混凝土裂缝的开展。
4.改善约束条件,削减温度应力。在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层,如技术条件许可,施工时宜采用刷热沥青作为滑动层,以消除嵌固作用,释放约束应力。
5.提高混凝土的抗拉强度。包括:控制集料含泥量。砂、石含泥量过大,不仅增加混凝土的收缩,而且降低混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量,将石子含泥量控制在1%以下,中砂含泥量控制在2%以下,减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响;改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法;加强早期养护,提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量;在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋,以改善应力分布,防止裂缝的出现。