混凝土防裂施工（精选11篇）
混凝土防裂施工 第1篇
目前取代粘土砖较好的砌体材料就是加气混凝土砌块, 它主要是由石灰、粉煤灰以及水泥等原料再加上适量的铝粉作为发气剂, 经过高温蒸压制作然后养护而成的, 由于其质量轻因此能够减轻建筑物的自重, 除了降低结构
费用外还能够起到良好的建筑物防震作用, 施工过程由于降低了劳动强度, 因此砌筑速度快。此外, 这种材料还具有保温隔热以及防火吸音的功能, 因此, 它是利用工业废物加工而成的能够节约资源的新型墙体材料。
虽然加气混凝土砌块有很多的优点, 但是如果按照传统的抹灰方式再用普通水泥砂浆抹面以后很容易开裂空鼓, 容易出现局部脱落的质量问题。即使通过抹灰前的使用界面剂处理减少了开裂空鼓以及脱落的现象, 但是仍旧不能够根除这方面的质量问题。为了有效的解决这方面的质量问题, 必须严格控制材料以及工艺。根据使用两个不同材料后的结果, 分析了加气砌块、水泥砂浆以及专用粉刷石膏三种材料的特性、凝结硬化过程特点以及施工控制方法, 有效的预防了蒸压加气混凝土砌块抹灰层开裂空鼓甚至是脱落的质量问题。
1 加气砌块墙抹灰开裂的原因
加气砌块的密度、抗压强度以及弹模远远不如水泥砂浆, 但是与石膏砂浆却相近。因此, 受到外部荷载的时候加气砌块与水泥砂浆变形差异大容易产生集中应力而开裂。此外, 加气砌块的导热系数与石膏砂浆变形差异较小, 而与水泥砂浆的变形差异较大, 因此, 当外部墙体发生变化时, 水泥砂浆与加气砌块产生的剪切应力大于石膏砂浆与加气砌块产生的剪切应力。因此, 随着温度的反复变化在加气砌块墙与抹灰的交界处就产生了开裂空鼓。
2 专用抹面石膏材料
2.1 加气砌块与烧结砖的不同
加气砌块具有密闭的、分布规则的气孔性质, 它的这一性质和黏土砖是完全不同的, 从而导致它的吸水能力以及导水能力与黏土砖存在差异性。加气砌块具备很强的吸水能力, 每次可以吸收超过60%的水量, 在表层能够很快的吸水, 然而向内部渗透的时候就变得十分缓慢。黏土烧结砖吸水能力较弱, 每次可以吸收的水量大概只有20%左右, 水分吸收之后往内部渗透的速度很快且极易渗透。两者所具备吸水性的不同导致在进行抹灰层作业的时候也有不同的要求。
2.2 加气砌块和黏土砖在开展抹灰作业的时候存在差异性
在对加气砌块以及黏土砖砌体的表层开展抹灰作业时, 水泥砂桨中的水分很容易被立即吸干, 导致粘结力与强度大幅下降。要想让抹灰层能够有更高的质量, 就要在开展抹灰作业时运用不同工艺。针对黏土砖而言, 在其表层开展抹灰作业时, 首要要做用水打湿墙面的准备工作, 确保黏土砖表层的含水量在10毫米处能够达到饱和。从而使得水泥砂浆与墙面之间的粘粘度和水化度能够维持原有水平。而加气砌块表层的水渗透至10毫米较为缓慢, 并且外部体积很大, 在工程实践中很难达到水饱和。因此, 采用界面剂来代替水, 即在抹灰作业之前先在加气砌块的表层刷上界面剂后再进行下一步的工作。但是采取这一工艺开展的抹灰作业, 后来证实并没有取得很好的效果。对这一问题进行研究发现现在市面所售卖的界面剂, 保水性能有所欠缺, 不能适应于加气砌块表层使用, 更适宜于混凝土的表层使用。因为混凝土专用的界面剂可以使墙面变得粗糙, 从而使粘结接触面积变大, 在保水性能方面有一定的欠缺, 无法避免加气砌块对泥砂浆所含水的吸取, 所以界面剂能够在一定程度上避免墙面开裂以及空鼓问题的出现, 但质量问题仍然发生。
2.3 砌块表面专用抹灰石膏特性
有效的阻止了加气砌块墙面吸干石膏抹灰砂浆中的水分因此增大了抹灰层的强度。而使用的抹灰石膏具有很好的工作性以及流动性, 因此抹灰后嵌入灰缝以及低洼处, 凝固成各种形状从而更具有粘结性。由于纯石膏浆会出现微小的膨胀, 当与水的配合比不当时会产生较大的收缩, 因此, 最好使用袋装干粉石膏砂浆, 试验合适的配合比使石膏砂浆硬化后的收缩量<0.2mm/m。专用抹面石膏水化凝结后可以调节室内的空气, 使空气湿润舒适度良好。因此, 砂浆形成抹灰层之后能够很好的避免墙体空鼓、开裂以及脱落等问题。
3 蒸压加气混凝土砌块抹灰层质量掌控
3.1 加气砌块的质量掌控
在决定选择加气砌块之后, 要从多方面考量选择最好的加气砌块生产商家, 所用加气砌块生产的商家应该有规范化的管理, 完善的质量检测程序以及质量过关的产品。在实地考察生产商家的时候要根据检查标准让负责工程监理的工作人员取样品来测试, 将样品送至较深资质的试验室对其各项性能进行测试, 看是否达到国家所规定的标准, 加气砌块在经过二十八天的养护之后进入工程实施场地, 同时做好防雨防水的工作。
3.2 加气砌块墙体的质量掌控
当下对于加气砌块而言, 一般采用其专用的砂浆, 首选的是薄层砂浆。这是因为薄层砂浆的保水性能较好, 能够确保在砌筑过程中与墙面的粘结度。假如选择的是市面较为普通的人工搅拌水泥砂桨来开展加气砌块的砌筑工作, 要在砌筑作业开展之前首先用水打湿, 让铺浆面能够保持在湿润的状态下, 避免出现过快砂浆不能水化的现象。并且对于铺浆的厚度也要做好严格的掌控工作, 让灰缝的宽度、平整度以及重直度都能够尽量保持相同, 在碱性加气砌块的砌筑作业过程中要不断的使用原砂浆进行勾缝, 确保灰缝中充分填满砂浆, 砂浆的高度在加气砌块3毫米到5毫米范围内为最佳。在开展砌筑作业过程中, 为了避免以后踢脚线出现空鼓和开裂的问题, 要先进行0.2米高度混凝土墙体的浇筑工作, 再进行加气砌块的砌筑工作。在砌筑的过程当中应该仔细检查所留框架柱等和砌块相接的钢筋结构, 做好数量以及牢固程度等方面的把关。在进行墙体的砌筑过程中应该控制好进度, 一般每一天所砌筑的墙体高度是1.4米, 墙体与梁板底部之间要预留出两厘米的空隙, 并在一周后用细石混凝土将此填补上。
3.3 专用抹面石膏材料质量要求标准
专用的抹灰石膏材料对于质量有很严格的要求标准, 在材料的选择上一定要从以下几个方面进行严格的考量:抹灰石膏开始凝固的时间为1.5小时, 停止凝固的时间为5.0小时, 抵抗压强要达到4.0MPa, 抗折强度不超过20MPa, 与墙面的粘结强度要达到0.3MPa。只有这项内容符合标准, 墙体的质量才能有所保障。
3.4 抹面工艺过程控制
首先检查墙面平整度并设置灰饼及冲筋, 同时做好墙角、门窗以及梁柱等的护角线, 灰饼及冲筋间距宜在1.2-1.5m之间, 标筋宽度宜在30-50mm。工序一般是:室内是从踢脚线以上开始抹, 地面完成后再抹踢脚线, 装饰抹灰层分层进行, 第一遍抹灰厚6-12mm, 终凝后再抹2mm, 接着用2m直尺检查标筋平整即可, 不要用木抹子搓压。当抹灰层厚度小于5mm时, 宜采用一次工艺抹平, 待抹面完成终凝12小时后, 再批抹纯石膏桨面层, 每次厚度在1mm左右, 也可分两次连续批抹, 抹后约半小时再用不锈钢铁抹子压光, 达到表面检查验收标准。
摘要：目前在施工中多采用加气混凝土砌块来取代传统的粘土砖, 由于其具有质量轻、防震、施工简便以及保温隔热和吸音功能, 得到了迅速的应用。但是抹灰层的空鼓开裂以及脱落是加气混凝土砌块的质量通病。采用专门的抹灰石膏砂浆抹灰虽然可以达到质量要求, 但是要想从根本解决这个问题还必须从抹灰的工艺进行控制。
关键词：加气混凝土,墙体,裂缝成因,施工措施
参考文献
[1]吴立武.基于建筑安全管理的PDCA循环的分析与研究[J].价值工程, 2013 (06) .
[2]杜学瑞, 王正峰, 原方.浅谈粉刷层空鼓和龟裂的质量控制[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2011 (09) .
混凝土防裂施工 第2篇
论文上传：tracy116 留言 论文作者：龚爱民 您是本文第 1232 位读者
摘要：本文分析了大体积混凝土产生裂缝的原因；概括介绍了防止裂缝发生的措施，可在工程实践中参考应用。
关键词：大体积混凝土 裂缝 防裂措施 前言
近年来，随着国民经济和建筑技术的发展，建筑规模不断扩大，大型现代化技术设施或构筑物不断增多，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，日益受到人们的欢迎，于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。所谓大体积混凝土，一般理解为尺寸较大的混凝土，美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度的减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题，开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是基础贯穿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，削弱构件的承载力，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混凝土的开裂，是一个值得关注的问题。大体积混凝土裂缝形成的原因
裂缝产生的原因可分为两类：一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。
2.1 温度应力引起裂缝（温度裂缝）
目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种：混凝土浇注初期，产生大量的水化热，由于混凝土是热的不良导体，水化热积聚在混凝土内部不易散发，常使混凝土内部温度上升，而混凝土表面温度为室外环境温度，这就形成了内外温差，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时，就会导致混凝土裂缝；另外，在拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生；当混凝土内部达到最高温度后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差；这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中，较为主要是由水化热引起的内外温差。
2.2 收缩引起裂缝
收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。2.2.1 干燥收缩
混凝土硬化后，在干燥的环境下，混凝土内部的水分不断向外散失，引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。2.2.2 塑性收缩
在水泥活性大、混凝土温度较高，或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，这时混凝土尚处于塑性状态，稍微受到一点拉力，混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝，出现裂缝以后，混凝土体内的水分蒸发进一步加大，于是裂缝进一步扩展。3 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，具体措施如下。3.1 优选原材料 3.1.1 水泥
由于温差主要是由水化热产生的，所以为了减小温差就要尽量降低水化热，为了降低水化热，要尽量采取早期水化热低的水泥，由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数，硅酸盐水泥的矿物组成主要有：C3S、C2S、C3A和C4AF，试验表明：水泥中铝酸三钙（C3A）和硅酸三钙（C3S）含量高的，水化热较高，所以，为了减少水泥的水化热，必须降低熟料中C3A和 C3S的含量。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，要尽量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，试验表明比表面积每增加100cm2/g，1d的水化热增加17J/g～21 J/g，7d和20d均增加4 J/g～12 J/g。3.1.2 掺加粉煤灰
为了减少水泥用量，降低水化热并提高和易性，我们可以把部分水泥用粉煤灰代替，掺入粉煤灰主要有以下作用：①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，其中二氧化硅含量40%～60%，三氧化二铝含量17%～35%，这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应，是其活性的来源，可以取代部分水泥，从而减少水泥用量，降低混凝土的热胀；②由于粉煤灰颗粒较细，能够参加二次反应的界面相应增加，在混凝土中分散更加均匀；③同时，粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构，使混凝土中总的孔隙率降低，孔结构进一步的细化，分布更加合理，使硬化后的混凝土更加致密，相应收缩值也减少。
值得一提的是：由于粉煤灰的比重较水泥小，混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面，使上部混凝土中的掺合料较多，强度较低，表面容易产生塑性收缩裂缝。因此，粉煤灰的掺量不宜过多，在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
3.1.3 骨料
（1）（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，总表面积越小，每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小，水化热就随之降低，对防止裂缝的产生有利。（2）（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，这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热就低，裂缝就减少，另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重，因此细骨料尽量用干净的中粗沙。3.1.4 加入外加剂
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会，外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响：
（1）（1）减水剂对混凝土开裂的影响 减水剂的主要作用改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。（2）（2）缓凝剂对混凝土开裂的影响
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间，由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大，所以等放热峰值出现时，混凝土强度也增大了，从而减小裂缝出现的机率，二是改善和易性，减少运输过程中的塌落度损失。
（3）（3）引气剂对混凝土开裂的影响
引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是：外加剂不能掺量过大，否则会产生负面影响，在GB8076～1977中规定，掺有外加剂的混凝土，28d的收缩比不得大于135%，即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。3.2 采用合理的施工方法 3.2.1 混凝土的拌制
（1）（1）在混凝土拌制过程中，要严格控制原材料计量准确，同时严格控制混凝土出机塌落度。
（2）（2）要尽量降低混凝土拌合物出机口温度，拌合物可采取以下两种降温措施：一是送冷风对拌和物进行冷却，二是加冰拌合，一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
3.2.2 混凝土浇注、拆模
（1）（1）混凝土浇注过程质量控制 浇注过程中要进行振捣方可密实，振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜，间距要均匀，以振捣力波及范围重叠二分之一为宜，浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。另外，浇注混凝土要求分层浇注，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。
（2）（2）浇注时间控制
尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排在夜间进行。（3）（3）混凝土拆模时间控制 混凝土在实际温度养护的条件下，强度达到设计强度的75%以上，混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内，预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。3.2.3 做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝，主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后，由于内部较表面散热快，会形成内外温差，表面收缩受内部约束产生拉应力，但是这种拉应力通常很小，不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击，或者过分通风散热，使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生，所以在混凝土在拆模后，特别是低温季节，在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大，引起裂缝。另外，当日平均气温在2～3d内连续下降不小于6～8℃时，28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。3.2.4 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，这样既减少外界高温倒罐，又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12～18h内立即开始养护，连续养护时间不少于28d或设计龄期。3.2.5 通水冷却
若是在高温季节施工，则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值，但注意，通水时间不能过长，因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差，还应在夏末秋初进行中期通水冷却，中期通水一般采用河水，通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施，一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。4 结语
大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题，通过以上分析可知，大体积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，笔者认为精心选择原材料，并在施工中采用合理的方法，能有效的防止裂缝的发生。[参考文献] [1] 龚召熊：水工混凝土的温控与防裂.北京：中国水利水电出版社，1999 [2] 戴镇潮：大体积混凝土的防裂.混凝土，2001，（9）：10 [3] 覃维祖：混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土，2001，（7）：3 [4] 迟陪云：大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土，2001，（12）：31 [5] 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）：18 [6] 段 峥：现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治.混凝土，2003，（5）：48 [7] 尤启俊：外加剂对混凝土收缩抗裂性能的影响.混凝土,2004，（9）：
混凝土防裂施工 第3篇
摘要:本文针对抗渗防裂混凝土施工过程中容易忽视的问题,阐述施工过程中对各环节重视的重要性。对于水池、地下室墙体的混凝土而言,商品砼的质量、混凝土的浇注和养护、配筋率、外加剂的选择是值得重视的因素。
关键词:配合比 布筋 限制膨胀率 混凝土保护层 养护
0 引言
混凝土在硬化期间,由于水泥水化过程释放的水化热所产生的温度应力和混凝土干缩应力的共同作用,导致钢筋混凝土结构的开裂。污水池、清水池的底板、墙体均为“薄板”型结构(长厚比L/d>10),对底板而言,受到的约束较小,对墙体而言所受约束较大而且不均匀。板块在温度收缩变形作用下,离开端部区域,在地基约束下,极易形成较大的收缩应力而产生开裂。采用混凝土膨胀剂是解决抗渗防裂的重要措施之一。
对抗渗防裂混凝土结构而言,在采用膨胀剂、预设应力等措施的前提下,商品混凝土的制造、运输及现场施工、养护仍然必须有系统而严格的要求,工程各方应对此有充分而正确的认识。
以下为我们在从事混凝土抗渗防裂技术工作方面得出的一点体会,大多已在有关工程的实践中进行了检验,本文摘其要点,希望进一步与大家进行探讨。
1 关于混凝土的生产、运输
1.1 混凝土配合比与坍落度控制 配合比须经试配后确定,在工期紧张的情况下,也必须做7天或3天的强度测定。对抗渗防裂混凝土而言,不强调早期强度,7天强度能够达到28天标准强度的70%以上即可符合要求。以下要求除标明C25?外,对各标号混凝土均适用。水胶比0.48~0.52(合理调整减水剂用量);水泥用量240~285kg/m3(C25砼);砂率0.42~0.45;容重2350~2370kg/m3(C25砼);入泵坍落度14~16cm。如因运输距离远导致在途过程中坍落度损失较大,可适当加入减水剂调节坍落度,但不得随意加水。因为因气温变化,还要考虑混凝土的缓凝时间符合要求。不得为降低成本而放松对混凝土入模性能之要求(有些情况下,混凝土到了现场无法施工,就应另行处理)。
1.2 关于膨胀剂掺入量 对于抗渗防裂混凝土而言,强度和抗渗等级是重要的技术指标,但抗裂是关键的要素,抗裂是解决渗漏的根本。内掺混凝土膨胀剂是解决抗裂的必要措施之一,因此在通过混凝土配合比设计后,其中膨胀剂的掺入量应加以确保,不得少掺或漏掺(因经济利益和/或管理原因)。在施工方向砼拌站出具混凝土需求联系单时,应同时注明膨胀剂的掺量(举例:C25S6,ZY25Kg/m3),避免管理责任的灰色现象出现。
1.3 原材料质量控制 根据经验,砼站原材料存在一定程度的波动,在打墙板时,原材料应更严格把关,施工方应实地考察。水泥:P.O.42.5普通硅酸盐水泥(不得使用早强水泥);砂:中砂,细度模数2.4~2.8,含泥量<3%;石子:碎石,5~31.5mm,含泥量<1%;矿粉:细磨,比表面积4000~5000cm2/kg(墙板尽可能不使用矿粉,底板不强调);粉煤灰:Ⅱ级;膨胀剂:不论何种型号和厂家的产品,均应符合国家标准(GBJ119-2002)或建材行业标准(JC476-2001)。稳妥的方法是:产品送到现场后,施工方联合监理抽样送检。对膨胀剂而言,限制膨胀率是关键指标。我国膨胀剂最高权威检测机构是国家建材检测中心,各省也有相关检测机构。在相关各方对检测结果持疑义之情况下,可申请向国家建材检测中心复测,复测结果为终局。
2 关于布筋
2.1 设置水平加强筋 结构开口部和突出部位因收缩应力集中易于开裂,与室外相连的出入口受温差影响大也易开裂,这些部位应适当增加附加筋,以增强其抗裂能力。
由于底板对墙体的约束大,造成约束力上小下大,平衡收缩应力,在墙体竖向中部1m高范围内,水平筋的间距调整为150mm,形成一道“暗梁”。实践证明,这对于克服混凝土开裂极为有效,特别是对于长度超过20m的墙体。
对墙体而言,希望在施工前计算一下水平配筋率,宜在0.45~0.6%以上,薄板(200~350mm)取高比例值为宜。若水平间距已在150mm以内则不必调整。需要指出的是,在JBJ119(膨胀剂应用规范)中,对水平筋的要求要高于上述要求。
2.2 布筋方法 实践表明,水平构造筋对于墙体抗裂的影响很大,建议水平筋绑扎在竖筋外面(设计并未说明时,希按此法。设计从结构强度出发,可能会明确水平筋绑扎在竖筋内面,这时须征得设计认可方可将水平筋绑扎在竖筋外面)。
3 关于混凝土的浇注和养护
3.1 混凝土的浇注 应根据现场混凝土的方量、结构物的长、宽及供料情况和泵送工艺等情况预先计算好混凝土的供应量,确保及时供应,避免冷缝的出现。
混凝土保护层:国家规范对混凝土保护层均有明确要求,一般在30~50mm(30mm为最低要求)。特别对于池壁、地下室墙体而言,混凝土保护层的意义就特别重要。
关于混凝土的浇注,国家规范要求非常详细,而施工单位均有丰富的经验,也可参阅我们提供的《抗渗防裂施工方案》,本文不再赘述。
3.2 混凝土的养护 对抗渗防裂混凝土而言,养护既是一个重要环节,又是容易被施工方忽视的薄弱环节,应引起施工方的高度重视。
底板的保温保湿:底板成型完后,采用塑料薄膜覆盖或蓄水养护,蓄水高度2~3cm(常砌砖模阻止两侧失水)。但为放线方便,也可采用先淋水养护(由专人负责,混凝土表面不得见干),36~48小时后转蓄水养护。如果做不到蓄水养护,则必须铺设麻袋进行保湿养护。
墙体的保温保湿:外墙混凝土的暴露面大,养护困难,受阳光直射、气候变化以及风吹等因素影响,易因聚冷聚热或急剧干燥而产生开裂现象,因此,外墙混凝土必须采取有效的保温保湿养护措施。?建议侧墙在拆模后立即挂麻袋进行保湿养护。事实上很多情况下看不到挂麻袋养护的情况,但至少要做到喷水保湿养护,实际上安排一到二个民工就可做到,关键是意识到位。
最好采用木模板,以利于墙体的保温。
侧墙混凝土浇筑完毕,1天后可松动模板支撑螺栓,并从上部不断浇水。由于混凝土最高温升在3天前后,为减少混凝土内外温差应力,减缓混凝土因水分蒸发产生的干缩应力,墙体应在5天后拆模板,以利于墙体的保温、保湿。拆模后派人连续不断地浇水3天,后再间歇淋水养护浇至14天。
混凝土未达到足够强度以前,严禁敲打或振动钢筋,以防产生渗水通道。
4 结语
大体积混凝土施工防裂措施探讨 第4篇
长治市金德利大厦,主楼地下1层、地上30层,钢筋混凝土剪力墙结构,基础混凝土底板厚为1.5 m,混凝土量约1 000 m3,分段分3层进行浇筑,1层～3层均为500 mm厚,2005年8月22日18:00时开始施工至8月23日8:00时完成。
本文结合上述工程,针对大体积混凝土综合特点及温度裂缝采取相应的、有效的技术措施,并依靠严密的施工组织和进行全面的防护,使裂缝的预防和控制效果甚佳。
1 认真地进行混凝土裂缝控制的理论计算,确定可行的技术措施是防裂的前提
在大体积混凝土施工前,根据施工拟采取的防裂措施和现有的施工条件,编制科学的施工组织设计,以指导施工。在施工方案的确定中,首先要进行混凝土裂缝控制的理论计算,即先计算混凝土施工中水泥水化热的绝热最高温升值、各龄期收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量,然后通过计算,估量可能产生的最大温度收缩应力,如不超过混凝土的抗拉强度,则表示采取的防裂措施能有效控制、预防裂缝的出现;如超过混凝土的抗拉强度,则可采取措施调整混凝土的入模温度,降低水化热温升值,改善施工操作工艺和混凝土拌合物性能,提高抗拉强度或改善约束等技术措施重新计算,直到计算的应力在允许的范围内。
2 精心地挑选原材料和进行科学的配合比是防裂的基础
2.1 原材料的选用
1)水泥:采用水化热低、初凝时间较长的32.5,42.5矿渣硅酸盐水泥。2)粗细骨料:细骨料为粗砂或中砂,含泥量应严格控制,必须不大于3%,颗粒级配符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。粗骨料为0.5 cm～3.2 cm粒径的碎石或卵石,碎石最大粒径之比宜不大于1∶3;卵石宜不大于1∶2.5,粒径连续级配,以使混凝土增强密实度提高自身防水能力及提高混凝土的极限拉伸强度,减小收缩变形,保证施工。3)外加剂:选用UNF-3B高效减水复合剂,掺量为水泥用量的2%,用来使混凝土降低水灰比,改善和易性,增强流动性,节约水泥,有利于强度的增长及物理性能的改善。UEA微膨胀剂,掺量为水泥用量的1.3%,将混凝土膨胀率控制在0.05%～0.08%之间,经7 d～14 d的湿润养生,可获得0.5 N/mm2～1.2 N/mm2的自应力,使混凝土处于受压状态,以补偿混凝土的全部或大部分收缩,达到防止开裂的目的。4)掺合料:选用Ⅰ级粉煤灰,掺量为水泥用量的10%～15%,细度标准为通过0.08 mm方孔筛的筛余量不超过15%,SO3含量小于3%,烧失量小于5%。
2.2 混凝土配合比设计
1)坍落度的选择。泵送大体积混凝土高度越大,坍落度要求越大,坍落度随泵送高度的变化,损失也较大;本工程选择在12 cm～16 cm。2)混凝土运送时间。混凝土在运送过程中随时间和温度的变化,坍落度也损失,尽量缩短运输时间(根据试验确定)。3)混凝土的水灰比。水灰比选择在0.43～0.48之间为宜。4)水泥用量。泵送大体积抗渗混凝土水泥用量,除了满足强度、抗裂要求外,还必须满足泵送要求,掺入粉煤灰及减水剂可降低水泥用量5%,但水泥总量不能低于350 kg/m3。5)砂率的确定。原材料级配良好,并掺有粉煤灰和减水剂,砂率在40%～50%时,混凝土的可泵性较好。
在配合比中,降低水化热是一个关键问题,为使混凝土具有高效能,应当选用不同的水泥、掺合料、外加剂对混凝土配合比进行大量的试验,以测试不同配合比的收缩及收缩与龄期的关系。
3 严格的温度控制是防裂的关键
为降低混凝土的总温升,减小结构的内外温差,控制混凝土出机温度及浇筑温度成为防裂的关键。
在出机温度控制中,该工程底板施工在8月,正处于高温炎热季节,特别是中午前后的气温相对较高的特点,为尽可能降低混凝土的出机温度,对搅拌站现场堆放的砂、石采用编织袋进行覆盖,防止太阳直接照射,气温较高时采用向碎石喷水降温的方法降低拌合料温度。通过实测各原材料的温度,计算出混凝土的入模温度在22 ℃以内,由于入模温度较低,因此有效地降低了混凝土的总温升,防止其在浇筑过程中过早硬化和出现裂纹。
在浇筑温度控制中,为控制浇筑温度,应尽量缩短混凝土的运输时间,及时卸料,泵管用湿麻袋包裹以降低温度,输送泵、搅拌站全部搭棚以防阳光照射,现场用编织袋遮阳。通过采取一系列的措施,现场测定的混凝土浇筑温度均在28 ℃以内。
此外,联系的监测控制混凝土的两个温差以及校验计算值与实测值的差别,随时掌握混凝土温差动态测温工作至关重要。本工程中采用了便携式测温仪进行测温,同时还配合使用普通玻璃棒式温度计进行校验,通过测温仪测定温度,进行从浇筑到养护期满全部过程的跟踪和监测,随时了解混凝土内部的温度情况,有的放矢地采取相应的技术措施,确保施工质量。
混凝土测温时间,从混凝土浇筑后6 h开始,每隔2 h测一次,4 d后每4 h测一次,同时应测大气温度,及时掌握混凝土强度发展过程中的内部温度变化、内部与表面温差情况等。
4 合理的浇筑方法是防裂的根本
1)保证连续浇筑。浇筑时沿短边开始,向纵向采取“一次浇筑、一个坡度、薄层覆盖、循序推进、一次到顶”的连续浇筑方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法能较好适应泵送工艺,避免输送管道经常拆除清洗和接长,提高泵送效率,简化了混凝土的泌水处理,保证上、下层浇筑间隔不超过初凝时间,避免冷缝的出现。2)加强混凝土的振捣。根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土卸料点,主要解决上部的振实;第二道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土的密实,为防止混凝土集中堆积,先振捣出料口处混凝土,形成自然流淌坡度,然后全面振捣,严格控制振捣时间、移动间距和插入深度,从而确保混凝土的密实度。3)处理好泌水。大流动性混凝土在浇筑、振捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底,所以事先已在基坑周边预留了集水坑,然后通过集水坑内的潜水泵向坑外排出。4)做好表面处理。由于泵送混凝土表面水泥浆较厚,在浇筑后2 h～8 h,初步按标高用长杠尺刮平,然后用木搓板反复搓压数遍,使其表面密实,在初凝前再用搓板搓磨,这样做不仅控制了混凝土表面龟裂,还减少混凝土表面水分的散发,促进了养护。5)重视混凝土浇筑后的养护。为防止内外温差过大,造成温度应力大于同期混凝土抗压强度而产生裂缝,养护工作尤为重要,故采取保温、保湿养护法。先在混凝土表面覆盖两层塑料薄膜,覆盖时间以混凝土初凝时间为宜,覆盖塑料薄膜的目的是防止水分蒸发,然后在塑料薄膜上覆盖三层湿麻袋用于保温、保湿。同时,为防止雨水造成表面温度突降,在麻袋面上又加盖一层塑料薄膜,隔离了较低温度的雨水对麻袋的直接影响,同时又使表面已升温度不易散失,有效地缩小了内外温差。混凝土需补充水分时,只在下层薄膜与底板接触表面浇水,然后尽快覆盖,通过14 d的养护,混凝土的质量很好,表面光滑、密实,满足验收规范的要求。
摘要：针对大体积混凝土的综合特点,结合实际工程,从裂缝控制的理论计算、原材料选择、配合比设计、温度控制及混凝土浇筑方法等方面提出了大体积混凝土施工防裂措施,以使裂缝的预防和控制效果甚佳。
关键词：大体积混凝土,施工,裂缝,温度控制,防裂措施
参考文献
[1]薛世贵.大体积混凝土裂缝控制措施[J].山西建筑,2007,33(13):148-149.
水工混凝土温控防裂措施研究 第5篇
摘要：本文通过水工混凝土的特点，说明水工混凝土裂缝的类型、产生原因及危害，从材料方面，结构方面，施工方面，综合管理方面提出混凝土温度防裂措施。
关键词：水工混凝土 温控防裂措施 研究
1 水工混凝土的特点
无论何种混凝土坝型，就其尺寸和体积来说，都是大体积混凝土。大体积混凝土由于水泥水化过程中产生的大量水化热不易散发，浇筑后初期，混凝土内部温度急剧上升引起混凝土膨胀变形。此时的混凝土弹性模量还很小，因而在升温过程中由于基础约束馄凝土膨胀变形而产生的压应力很小。但随着混凝土龄期的增长，水化作用逐渐减弱，水化热逐渐减少，同时混凝土的强度和弹性模量逐渐增大。而此时混凝土的温度逐渐降低，混凝土发生收缩变形时又受到基础的约束，收缩变形就会产生相当大的拉应力。在分析计算混凝土块体温度应力时，由于升温阶段的压力很小，往往可以忽略不计。因此大体积混凝土一方面后期降温的拉应力很大，另一方面混凝土是抗拉强度仅为抗压强度一的脆性不均匀体，因而抵抗温度拉应力的能力很低。当拉应力或拉伸应变超过混凝土抗拉强度或极限拉伸值时就会产生温度裂缝。
2 裂缝的类型、产生原因及危害
混凝土坝发生裂缝的主要原因，是温度和湿度的变化、混凝土本身的脆性和不均匀性、以及分缝分块不恰当和结构形式不合理等等。此外原材料不合格、模版变形和基础不均匀沉陷，也会引起裂缝。不过混凝土最常见的裂缝，主要还是温度裂缝。混凝土坝的温度裂缝，按其发生的部位和深度，原因即性质主要分为以下几种。
2.1 表面裂缝 表面裂缝是大体积混凝土最常见的裂缝，分为竖向活水平向，即位于浇筑面顶层或水平施工缝上，其长度或深度一般较小，为贯穿整个仓面或浇筑层。表面裂缝多发生在大坝施工过程中，多为气温骤降作用引起，以混凝土龄期最容易出现。表面裂缝危害一般较小，但也视发生的部位和坝体内温度状态而定。如果位于基础约束区及上游面等敏感部位，且坝体内温度较高，需作适当处理，以防止其继续发展和恶化成为基础贯穿或深层裂缝。
2.2 基础贯穿裂缝 基础贯穿裂缝发生于坝块基础部位，裂缝宽度较大，深度穿过一个甚至几个浇筑层。这类裂缝一般发生于坝块后期的整个降温过程中，或长间歇的基础约束区混凝土受气温骤降及内部降温的联合作用引起。裂缝宽度为上大下小。基础贯穿裂缝危害性最大，影响坝体的整体性与安全。因为这种裂缝一旦发生在坝体的横断面上，就会把坝体分割成独立的块体，坝的整体性即遭到破坏，使坝体应力将发生变化并重新分布，特别是反应在上游坝踵处，将出现较大的拉应力，影响坝的稳定，直接危害坝的安全。如果这种缝发生在坝的纵断面上，当其与迎水面相通时，还会引起严重的漏水。因此，防止基础贯穿裂缝是大体积混凝土温控的主要目标。坝体一旦发生此类裂缝，必须查清原因，认真处理，消除影响并防止其继续发展。
2.3 深层裂缝 它仅限于坝块表层，但其深度及长度较大，贯穿了整个仓面及浇筑层。由于其位于坝块表层，又是从表面开裂发展而成，也叫做表面深层裂缝。此类裂缝发生于大坝施工过程中，多为长时间间歇顶面受气温骤降作用，或长期暴露受内外温差和气温骤降联合作用引起此外，还可由浇筑层底部不平整成台阶状引起。这种裂缝施工现场中比较常见，要根据发生的部位和裂缝危害性，坝体内温度状态和边界条件，作妥善处理，防止其继续发展形成基础贯穿裂缝。
2.4 网状裂缝 网状裂缝一般发生在混凝土块体的暴露面，裂缝的形态与分布很不规则，且深度极浅，主要由于浇筑后养护不善造成，尤其是高标号混凝土早期更容易出现这类裂缝。网状裂缝主要由于块体表面混凝土干缩引起，本身危害不大，但当混凝土干缩与降温收缩相叠加时，就会产生危害性较大的裂缝[1]。
3 混凝土温度控制及防裂措施
3.1 材料方面
3.1.1 提高混凝土抗裂能力
混凝土配合比设计和混凝土施工应保证混凝土设计所必需的极限拉伸值或抗拉强度、施工均制性指标和强度保证率，有条件时还要优先选用热膨胀系数较低的砂石料。由于温控防裂设计的安全储备远小于结构设计，而且实际施工中混凝土施工均制性有时较差，所以在施工过程中，除满足前述设计要求的混凝土抗裂能力外，还应改进混凝土施工管理和施工工艺，改善混凝土性能，提高混凝土抗裂能力。
3.1.2 控制混凝土水化热 控制混凝土水泥水化热主要通过采用发热量低的中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，选择较优骨料级配和掺粉煤灰、外加剂，以减少水泥用量和延缓水化热发散速率等措施。
3.1.3 控制混凝土自身体积变形 采用微膨胀混凝土能补偿部分混凝土温降引起的收缩变形，与此相反，混凝土自身体积变形为收缩者将增大混凝土出现裂缝的可能性。目前控制混凝土自身体积变形使其具有一定膨胀性，主要可以采用以下措施低热微膨胀水泥混凝土[2]。
3.2 结构方面
3.2.1 选择合理的结构型式 实践经验证明，现有的混凝土结构裂缝，绝大多数与温度应力有关，结构型式选择恰当，就可能减少温度应力，从而减少裂缝。在寒冷地区修建薄拱坝和支墩坝，由于厚度较小，受外界气温的影响较大，容易产生温度裂缝，对于防止裂缝是不利的。
3.2.2 适当分缝分块 根据坝址气候条件、坝体结构特点、施工机械及施工温控水平，并考虑温控措施合理配套，对大坝进行合理分缝分块，在混凝土结构内设置一系列纵横缝。根据目前己有的经验，横缝间距以巧为宜。纵缝是平行于坝轴线的接缝，有直缝、斜缝和错缝等几种型式。实际经验表明，错缝在坝体降温过程中容易被拉开，一般不宜采用。
3.2.3 配置钢筋 大体积混凝土的裂缝，主要由温度应力和干缩应力产生。由于钢筋不会干缩，钢筋的存在会阻止混凝土的干缩变形，使混凝土内干缩应力增加，所以不能用钢筋来防止干缩裂缝。在坝块常温和允许应力范围内，当混凝土达到极限变形时，混凝土内钢筋的应力仅约为。因此要配置大量的钢筋方可防止温度裂缝，这在经济上显然是不能接受的，但配筋确实是可以限裂的。例如在预计要长期暴露的混凝土层面或过水度汛的混凝土面，在其表面配置适当数量的钢筋网，可以防止贯穿性或深层裂缝的产生。也有一些混凝土坝为加强上游面的抗裂能力，在上游面设置钢筋网[3]。
3.3 施工方面
3.3.1 合理安排混凝土施工程序和施工进度 合理安排混凝土施工程序和施工进度是防止基础贯穿裂缝，减少表面裂缝的主要措施之一。施工程序和施工进度安排，应满足如下几点要求基础约束区混凝土在设计规定的间歇期内连续均匀上升不应出现薄层长间歇。基础强约束区混凝土应在低温季节浇筑施工。其余部分基本做到短间歇连续均匀上升。相邻块、相邻坝段高差符合规范允许高差要求。
3.3.2 控制坝体最高温度 应采取必要温控措施，使坝体实际出现的最高温度不超过坝体设计允许最高温度。控制坝体实际最高温度的有效措施是降低混凝土浇筑温度、控制混凝土水泥水化热温升。
3.4 综合管理方面 温控防裂工作是一项复杂的系统工程，除了从配合比设计、拌和、浇筑、冷却通水、养护外露面保温几个环节做好工作外，合理安排仓位、科学配置资源、加快入仓速度及加强仓面保护等对混凝土温控也有重要作用。
参考文献：
[1]赵代深.混凝土重力坝的温度应力[J].土木工程学报.1993年8月.
[2]李承木.约束混凝土的温度防裂性试验研究[J].四川水力发电.1993年8月.
混凝土桥梁冬季施工方案及防裂措施 第6篇
混凝土在浇筑后短时间内就可凝结,以后便逐渐硬化。凝结的快慢与养护温度有很大关系,混凝土正常的凝结温度为15 ℃～20 ℃。养护温度高,凝结快,强度增长也快;养护温度低,凝结慢,强度增长也慢。冬季施工时,凝结与冻结各依据一定条件向着相反的方向转化。混凝土中的水结冰,混凝土就不能与固体的水发生水化作用。这时水泥、砂、石就成为一堆互相不起作用的混合物,使混凝土强度无法增长。而且水结成冰后体积膨胀,使混凝土结构有冰裂的危险,因而工程质量受到严重影响。
混凝土如在凝结之前冻结,则强度至少会降低50% ,严重时将使混凝土遭到破坏。如果混凝土在凝结2 d～3 d后遭到冻结,则强度较正常情况下降低15%～20%。当混凝土强度达到50%的设计强度或以上,并且不低于5.0 MPa(在正常温度下养护5 d～7 d),继续受冻时对它的强度没有太大的影响,只是强度增长缓慢,待开冻之后,强度仍然能够继续上升达到与不受冻一样的强度。混凝土在凝结硬化过程中,如重复两次受冻要比一次受冻的影响大。混凝土的凝结与冻结这一对矛盾的转化条件就是温度,冬季施工所采取的措施就是要设法保持混凝土具有一定的温度,使凝结硬化过程能够顺利进行。
2 混凝土冬季施工方法
混凝土冬季施工方法包括蓄热法、暖棚法、低温早强混凝土法、冷混凝土法、蒸汽加热法和电热法等,应根据实际情况合理选用。
2.1 蓄热法
蓄热法是将具有一定温度的混凝土在浇筑成型之后,立即用保温材料加以覆盖保温,以延缓混凝土冷却速度,使保温混凝土在正常温度下凝结硬化,达到预定的强度,混凝土的热量来源于原材料的热量及水泥水化作用的热量。原材料的加热温度需用热工方法来计算,同时要限制加热温度。原材料的加热,以水的加热最为简单,也最容易控制。在水加热到规定温度,还不能使拌和的混凝土达到所需温度时,则应考虑砂的加热,而水泥是不能加热的。拌和时要先将加热的水与骨料搅拌,然后加入水泥,以避免水泥产生“假凝”现象。砂与石子的加热,可直接将蒸汽通到砂石中即可。此法加热快,但会增加砂石的含水量,而且含水量不均匀,不易控制拌和时的加水量。另一种方法是间接加热,即在砂石中设置蒸汽盘管来加热,此法加热慢,但含水量比较稳定。此外还可用火直接烘热,这种方法的设备比较简单,但是热量损失大,加热不均匀,使部分砂石温度过高。覆盖混凝土的保温材料一般多用草袋、锯末、炉渣等。蓄热法施工比较简单,费用较低。在冬季施工时应优先考虑以保温覆盖为主的蓄热法进行养护,只有在蓄热法不能满足要求时才选用其他方法,或与其他方法配合使用。
2.2 暖棚法
暖棚法是用保温材料搭盖成暖棚,把整个结构物围在暖棚内加热。保温棚内具有一定温度,其操作、养护温度与正常温度一样。此法适用于天气较寒冷、结构物不大的情况。暖棚内的热源可采用蒸汽、管道或直接用火炉等。
2.3 低温早强混凝土法
低温早强混凝土法是按蓄热法对砂石等原材料进行加热,同时掺入少量氯化钙与氯化钠,使新浇筑的混凝土保持短时的正温,然后允许在一定的负温条件下继续硬化,获得早期抗冻强度。这一施工方法是蓄热法和冷混凝土法的综合措施。由于混凝土中掺有少量氯化钙,在初期短时的正温条件下,氯化钙加速了水泥的水化作用,使混凝土早期强度发展较慢。
2.4 冷混凝土法
冷混凝土法是在混凝土中掺入氯盐——氯化钙、氯化钠或两者混合物来加速混凝土的凝结硬化速度。该法能降低混凝土中水的冰点,起到防冻作用,并提高其早期强度。冷混凝土浇筑时,气温不得低于-15 ℃。由于氯化钙对钢筋有腐蚀作用,因此目前常利用三乙醇铵与亚硫酸钠的复合早强剂等。
2.5 蒸汽加热法
蒸汽加热法不仅能使混凝土得到加热,而且还可得到适当的湿度,促进其水化作用,使混凝土凝结硬化更快,这种方法应用比较广泛。蒸汽加热法除了采用专门的蒸汽养护室外,也可在结构内部通气,经预留孔道内通蒸汽来加热混凝土,当混凝土达到预定强度后再将孔道以灰浆填实。此外还有蒸汽毛管法与蒸汽外套法,均根据结构物形状与实际情况而定。蒸汽加热法施工时温度不应超过80 ℃,对混凝土要均匀加热并要设有排除冷水的设备。
2.6 电热法
电热法是在混凝土结构物内预埋电极,用低压电流使混凝土得到热量,此法对安全措施要求较严,耗电量大,常用于小型构件的热养护。
3 冬季施工混凝土裂纹防范措施
3.1 钢筋加工
过低的负温对钢筋骨架的焊接质量会产生一定影响,因此钢筋骨架的成型焊接均在暖棚中进行,胎具固定在暖棚内,棚内设火炉4个,保证施工焊接温度在-18 ℃以上,主筋采用闪光对焊。在钢筋骨架入孔就位时,孔内泥浆温度控制在10 ℃以上,采用蒸汽针循环加热泥浆,骨架连接采用挤压头连接,以缩短钢筋骨架外置时间。钢筋焊接在室外进行时,最低温度不宜低于-20 ℃,并并采取防雪挡风措施,减小焊件温度差,焊接后的接头严禁立即接触冰雪。张拉预应力钢筋时的温度不宜低于-15℃。
3.2混凝土搅拌
搅拌混凝土各项材料的温度,应满足混凝土拌合物搅拌合成后所需要的温度,当材料原有温度不能满足需要时,应首先考虑对拌合用水加热(温度不得高于80℃),仍不能满足需要时,再考虑对集料加热(温度不得高于60℃)。混凝土出机温度不宜低于10℃,入模温度不宜低于5℃。水泥只能保温,不得加热。
骨料不得带有冰雪和冻结团块。严格控制混凝土的配合比和坍落度;投料前,应先用热水或蒸汽冲洗搅拌机,投料顺序为骨料、水搅拌,再加水泥搅拌,时间应较常温时延长50%。
3.3混凝土的运输
混凝土的运输时间应尽可能缩短,运输混凝土的设备应有保温措施。混凝土可采用罐车运输、泵车泵送,罐车外裹可设帆布罩,可以抵御寒流,并确保在1 km的运距内,混凝土的入模温度在5℃以上。
3.4混凝土的浇筑
混凝土在浇筑前应清除模板、钢筋上的冰雪和污垢,成型后开始控制养护时的温度,用蒸汽法养护时不得低于5℃,细薄结构不得低于8℃。尽量将混凝土浇筑时间安排在一天当中温度相对较高时施工,浇筑完毕后进行覆盖并通入蒸汽进行养生。
3.5混凝土的养护
在梁体混凝土温度冷却至与外界温度相近时,方可拆除加热养护结构的模板和覆盖物;当混凝土与外界气温相差大于20℃而要拆除模板时,混凝土表面应加以覆盖,并使其缓慢冷却,严禁提前掀开覆盖物。严格按规范规定,控制升降温梯度。当表面系数大于6时,升温速度不超过10℃/h;恒温温度不超过60℃/h;降温速度不超过5℃/h,从而避免升温过程中的膨胀裂缝和降温过程中的收缩裂缝。用蒸汽法养护时,升温速度为10℃/h,降温速度为5℃/h。养护温度不宜超过80℃。加热养护结构的模板和保温层,在混凝土冷却至5℃以后方可拆除,当混凝土与外界气温相差大于20℃时,拆除模板后的混凝土表面应加以覆盖,使其缓慢冷却。
参考文献
混凝土的施工温度与防裂缝措施 第7篇
1 土地裂缝的原因分析
混凝土中产生裂缝有多种原因, 主要是温度和湿度的变化, 混凝土的脆性和不均匀性, 以及结构不合理, 原材料不合格, 模板变形, 基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热, 内部温度不断上升, 在表面引起拉应力。然后在降温过程中, 由于受到基础或者混凝土的约束, 又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂缝能力时, 即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢, 但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不同, 时干时湿, 表面干缩形变受内部混凝土的约束, 也往往导致裂缝, 混凝土是一种脆性材料, 抗拉强度是抗压强度的1/10左右, 短期加荷时的极限拉伸变形只有0.6-1.9*104, 长期加荷时的极限位伸变形只有 (1.2-2.0) *104, 由于原材料不均匀, 水灰比不稳定, 及运输和浇筑过程中的离析现象, 在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的, 存在着许多抗拉能力很低, 易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中, 拉应力主要是由钢筋承担。混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力, 则须领先混凝土自身承担。一般设计中均要求出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转期间的稳定温度往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力, 因此, 掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
2 施工中的温度应力的分析
根据温度应力的形成过程, 可分为以下三个阶段:早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束, 一般约30天, 这个阶段的两个特征, 一是水泥放出大量的水化热, 二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模具的变化, 这一时期在混凝土内形成残余应力。中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止, 这个时期中, 温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起的。这些应力与早期形成的残余应力相叠加, 在此期间混凝土的弹性模量变化不大。晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起的, 这些应力与前两种的残余应力相叠加。
根据温度应力引起的原因可分为两类:自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构, 如果内部温度是非线性分布的。由于结构本身互相约束而出现的温度应务, 例如:桥梁墩低, 内部温度高, 在表面出现拉应务, 在中间出现压应力。约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束, 不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的的温度分析出温度应力的分布, 是一项比较复杂的工作, 在大多数情况下, 需要依靠模型试验或数值计划。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛, 计算温度应力时, 必须考虑徐变的影响, 具体计算这里就不再细述。
3 温度的控制和防止裂缝的对策
3.1 控制温度的措施如下:
采用改善骨料级配, 用于硬性混凝土, 掺混合料, 加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量, 拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混时减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管, 通入冷水降温, 规定合理的拆模时间, 气温骤降时进行表面保温, 以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构, 在寒冷季节采取保温措施。
3.2 改善约束条件的措施是:
合理地分缝分块;避免基础过大起伏;合理的安排施工工序, 避免过大的高差和侧面长期暴露。此外, 改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 加强养护, 防止表面干缩, 特别是保证混的质量对防止裂缝是十分重要的, 应特别注意避免产生贯穿裂缝, 出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的, 因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
3.3 在混凝土的施工中,
为了提高模板的周转率, 往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模, 当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模, 在表面引起很大的拉应力, 出现“温度冲击”现象, 在混凝土浇筑初期, 由于水分热的散, 表面引起相当大的拉应力, 此时表面温度亦较气温为高, 此时拆除模板, 表面温度骤降, 必然引起温度梯度, 从而在表面附加一拉应力, 与水分热应力叠加, 再加上混凝土干缩, 表面的拉应力达到很大的数值, 就有导致裂缝的危险, 但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料, 如泡沫海绵等, 对于防止混凝土表面产生过大的拉应力, 具有显著的效果。
3.4 加筋对大体积混凝土的温度影响很
小, 因为大体积混凝土的含筋率极低, 只是对一般钢筋混凝土有影响, 在温度不太高及应力低于极限的条件下, 钢的各项性能是稳定的, 而与应力状态、时间及温度, 钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小, 在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍, 当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时, 钢筋的应力将不超过100~200kg/CM2。因此, 在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现是很困难的。但加筋后, 结构内的裂缝一般就变得数目多, 间距小, 宽度与深度也小。如果钢筋的直径细而间距密时, 对提高混凝土抗裂性的效果较好, 混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝, 其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅, 但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
3.5 为保证混凝土工程质量, 防止开裂, 提高混凝土的耐久性,
正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。
4 混凝土的早期养护要求
混凝土常见的裂缝, 大多数是不同深度的表面裂缝, 其主要原因是温度梯度造成的。特别在寒冷地区容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发, 保温应达到下述要求:防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度, 防止表面裂缝;防止老混凝土过冷, 以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护, 主要目的在于保持适宜的温湿条件, 以达到两上方面的效果, 一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭, 防止有害的冷缩和干缩, 一方面使水泥水化作用顺利进行, 以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的湿温度条件是相互联系的。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果, 从理论上分析, 新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求, 但由于蒸发等原因, 常引起水分损失, 从而推迟或防碍水泥的水化, 表面混凝土最容易受到这种不利的影响, 因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期, 在施工中应切实重视起来。
结束语
对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨, 在具体施工中还要靠我们多观察, 多比较, 出现问题后多分析, 多总结, 结合多种预防处理措施, 才可以避免混凝土裂缝的产生。
责任编辑:魏玉新
摘要：混凝土在现代工程建设中占有重要地位, 然而, 混凝土的裂缝却较为普遍, 究其原因, 主要是混凝土温度应力的变化引起的。特别是在大体积混凝土中, 温度应力及温度控制具有重要意义。
大体积混凝土施工技术与防裂措施 第8篇
1 大体积混凝土施工方法
1.1 施工准备。
施工器具:耙子、扫把、白线、铝合金刮尺、尖锹、平锹、混凝土地泵插入式振捣器、平板振捣器、配电箱、塔吊、水泵等。
技术准备:1.1.1混凝土申请:浇筑混凝土前, 预先与混凝土供应单位办理预拌混凝土委托单及浇灌申请, 委托单的内容包括:混凝土强度等级、方量、坍落度、初凝终凝时间以及浇筑时间等。1.1.2所有机具均应在浇筑混凝土前进行检查, 同时配备专职技工, 随时检修。1.1.3在混凝土浇筑期间, 要保证水、电、照明不中断。为了防备临时停水停电, 事先应在现场准备一定数量的人工拌和振捣用工具, 以防出现意外施工缝。1.1.4根据施工方案准备必要的塑料布, 保温材料及测温用具等。
1.2 大体积混凝土的配制
大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点:1.2.1粗骨料宜采用连续级配, 细骨料宜采用中砂。1.2.2外加剂宜采用缓凝剂, 减水剂, 掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等。1.2.3大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下, 应提高掺合料及骨料的含量, 以降低单方混凝土的水泥用量。1.2.4水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥、优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。
1.3 施工技术措施
1.3.1控制混凝土出机温度。混凝土搅拌后的出机温度是混凝土总升温值的一部分, 出机温度高会引起总升温高, 使混凝土的内外温差增大, 容易引发混凝土贯通裂缝。影响出机机温度最多的是石子, 其次是水、砂、水泥。工程中采用以下措施低混凝土的出机温度。a.砂、石子采用自来水冲洗降温并加大混凝土坍落度检查的频率, 以控制砂、石子冲洗增加的含水率;b.砂、石子、水泥堆场搭简易遮阳棚, 防止阳光直接暴晒;1.3.2控制混凝土浇筑温度 (入模温度) 。混凝土浇筑温度是混凝土总升温的后半部分, 浇筑温度不控制同样可能发生混凝土总升温高而诱发混凝土贯通裂缝。工程中采用如下措施降低混凝土的浇筑温度;a.做好现场协调, 组织管理工作, 保证混凝土运输、卸料、浇筑、振捣顺利进行, 避免出机后的混凝土长时间在阳光下暴晒。b.浇筑前, 对模板进行浇水降温。1.3.3混凝土分层浇筑。由于大体积混凝土较厚, 内部水化热温升偏高, 内表温差和降温速度不易控制, 故混凝土浇捣可分两个阶段进行。第一阶段:浇捣底板的下层部分, 采用全面分层, 每层厚度20~30cm, 上下层混凝土应在初凝前交接, 以避免出现冷缝;第二阶段:在底板的下层部分浇捣后, 紧接着从底板往边扩散, 浇捣整个基础的底板部分。度板混凝土从一端向后浇带方向平等推进浇筑。混凝土振捣要及时, 同时不漏振, 但也不能过振, 防止离析。1.3.4混凝土表面处理。大体积混凝土表面水泥浆较厚, 浇筑后初步用大长刮尺刮平, 初凝前用铁滚筒碾压2遍, 再用抹子搓平压实, 以控制表面龟裂, 并按规定覆盖养护。1.3.5养护措施。采用保温保湿养护方法, 养护14D, 混凝土浇捣后表面抹面后, 在表面及时铺一层防火草帘或者塑料薄膜。在养护期间, 随时检查混凝土表面的干湿情况及温差, 及时浇水保持混凝土温润。如温差大于25度, 采取浇热水和覆盖麻袋的措施, 将温差控制在25度以内。
2 工程施工中裂缝控制
在混凝土浇耱前进行裂缝控制计算, 浇注后可能产生的温度力。
估算出收缩应力后, 施工中采取以下防裂措施:
2.1 调整混凝土配合比减少水泥用量降低水化热温升高。
水泥选用低于水化热的425#矿渣水泥, 粗骨料选用40-50mm粒径碎石, 含泥量小于2%, 细骨料选用中粗砂, 含泥量小于4%。选用优质外加剂, 砼中掺入一定数量优质粉煤灰, 不但能代替部分水泥, 而且粉煤灰颗粒呈球状具有滚动效应, 起到润滑作用。可改善砼拌和物的流动性、粘聚性、保水性、并且能够补充泵送砼中粒径在0.315mm以下的细集料达到占不出现施工缝。
2.2 控制混凝土入模温度。
施工中采用深井水拌制。粗内料在高温天气和日照时间洒水降温。用袋装水泥要加强库房通风降低库房温度。混凝土搅拌站就近设置减少运输距离, 如果因工程施工工期短, 面积较大可选用泵送混凝土, 要求塌落度8-10cm。
2.3 改善约束条件。
按设计要求3cm伸缩缝施工时必须保证不同基础重叠处铺设油毡, 使基础混凝土在温度变化时可自由伸缩
2.4 加强混凝土的振捣, 提高混凝土密实度。
保证施工质量:在应力集中部位增强构造配筋。提高混凝土抗裂性。
2.5 派专人测温混凝土浇注后即陆续。
测温工作其测温频率为:第1天至第3天;每2小时一次;第4天至第8天;每4小时一次;第9天至第15天;第6小时一次, 第16天至第20天;每12小时一次;第21天至第28天;每24小时一次。
2.6 加强养护。
加强洒水保温促进水化提高早期强度。在浇注中尽量将振捣离析水排出, 混凝土浇注完毕覆盖一层塑料薄膜两层革袋并洒水养护。凡沟道洞口用草袋封严保持沟内水化热温度不易散失使混凝土内外温度保持基本平衡。
2.7 原材料降温。
根据砼搅拌前后总热量相等原理, 砼的出机温度与原材料的温度成正比, 为此对原材料采用降温措施十分必要且效果明显。为了防止太阳直接照射, 在砂石堆场搭设迹阳棚, 将矿场石子利用井水连续浇水, 可大大降低石子温度且可预先吸收水分, 减少砼坍落度损失, 降低了出机温度从而使得入模温度人为降低。
2.8 控制砼浇筑温度。
紧密配合施工进度, 确保砼连续均匀供应。砼输送管外壁四周用麻袋包裹, 并在其上覆盖草包并淋水、降温、防止砼在输送过程中引起温度升高, 采取分层均匀浇筑, 错开层与层之间浇筑推进时间以利下层砼散热, 由于泵送砼浆体相对较多, 在浇筑后用直尺刮均匀, 避免浆体集中积聚。
2.9 浇捣。
浇筑采用“一个坡度, 层层浇筑、一次到顶”的方针。根据泵送时形成的披度。在上层与下层布置两道振点。第一点布置在砼卸料点, 主要解决上部振实。第二道布置在砼坡角处。确保深层砼的密实。
2.1 0 养护方法。
为了严格控制大体积砼内外温度差。确保砼质量、减少裂缝。养护是十分重要和关键的工序, 春的早期养护主要在于保持适宜温湿条件。以达到两个方面的效果:一方面使砼免受渐度变形的侵袭, 防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进会, 从而达到设计要求。
3 注意的质量问题
3.1 混凝土振捣工经培训考核合格, 持证上岗。进入施工现场, 振捣工须戴绝缘手套, 穿胶鞋等防护用品。
3.2 在底板混凝土浇筑过程中, 要派2-3人看模, 看筋发现问题及时解决。
3.3 在混凝土泵送过程中, 泵管架子的搭设要与钢筋分开, 保证泵管的振动都不会使钢筋移位。
3.4 集水坑底模采用钢丝网, 当混凝土浇筑后, 将表面的浆抹平压实。
3.5 在混凝土强度未达到1.
2MPA以前, 不允许上人进行下道工序施工作业。在混凝土放料, 浇筑过程中, 特别注意混凝土强度的变化, 严禁混合泵送。
3.6 导墙混凝土可采用塔吊浇筑。
4 环保措施
混凝土振捣采用低频振捣棒, 振捣时不得碰到钢筋或模板;罐车在等候进场时必须熄火, 以减少噪声扰民。必须连续作业或进行夜间施工时, 要向当地行政主管部门申报, 并得到社区的认可和谅解, 严格控制噪声作业超标, 对强噪声设备, 采取全封闭措施加设隔场棚遮挡。
现场设置洗车池和沉淀池、污水井、罐车在出场前均要用水冲洗, 以保证市政交通道路的清洁, 减少粉尘污染, 沉淀后的清水应重复使用。
结束语
对于大体积混凝土的施工, 良好的组织是混凝土浇筑质量的保证, 由于大体积混凝土要求连续浇筑, 为避免冷缝的出现, 施工组织必须高效, 且包括人员、机械等方方面面的管理。同时养护工作同样重要, 保湿是前提, 控制降温速度是关键。
沥青混凝土路面防裂施工技术的研究 第9篇
路面开裂是世界各国在路面使用过程中普遍遇到的主要病害之一。随着我国经济的高速发展, 各地重载车辆数量的急剧上升以及部分超载现象的存在, 对我国现有公路的使用寿命和维修带来了很多的难题, 加之自然环境因素对路面的破坏, 能否保障路面状况的稳定, 直接影响着车辆安全运输与随行人员人身安全;而公路的抗裂性能是保证公路运输安全的重要指标。笔者对某市十余条 (2条城际高速路, 3条普通公路, 2条环城高速公路, 2条省道, 3条国道) 省级、城际的主干公路进行了实地考察, 其中包括沥青路面6条, 水泥路面2条, 沥青混凝土混合路面4条;发现每条公路的部分路段都存在不同程度的裂缝。其中某条城际公路路段存在约100米长、比较严重的网裂, 路面损坏严重, 部分沥青路面接近碎石状;该辖区的高速路段为沥青混凝土路面, 因长期的使用, 已存在随混凝土层断面形成的块裂;市区的内二、三环混凝土路面存在部分因气候原因引起的隆起、凹陷地段, 但损坏较轻;其他路面也存在开裂情况, 不再一一赘述。本文根据路面的考察结果, 对路面的开裂原因进行了总结;并结合笔者自身的工作经验与研究, 对沥青混凝土路面的防裂施工技术进行了浅要的研究。
1 路面开裂成因分析
路面的开裂与路面材料的性质、结构、组成、形式以及交通载荷、施工状况和各类环境因素等的作用息息相关。对开裂原因的分析, 有助于解决路面的开裂问题。根据实际考察的结果仔细分析对比后, 将本市路面开裂的问题归纳如下:
1.1 路面疲劳
由于一条沥青路面的省际公路长期处于高交通载荷的状态, 使得部分路面出现疲劳开裂裂缝。这种疲劳开裂可能会导致整个路面结构的损坏, 包括基底层、基层面层的疲劳损坏。在沥青表面磨耗层的疲劳裂缝已延伸至整个路面, 部分路段已出现了龟裂。另一条沥青混凝土城际公路的部分路段, 也因使用年限较长, 在混凝土层已出现小面积的块裂, 如果再不对其进行补修, 可能在交通载荷的作用下, 裂缝将会延伸至磨耗层, 并最终发展成为龟裂而影响行车安全。
1.2 路面结构发生形变
在此次考察中发现, 路面结构发生形变的公路主要发生在2条混凝土公路路面与5条沥青混凝土结构的公路路面。而产生路面裂缝的主要影响因素是由季节变化引起的, 裂缝产生的原因主要是因气温对基层与路面的影响。基层与路面的温差产生应力徐变造成自上而下开裂或者自下而上开裂的破坏形式。前者是由于路面材料变形引起的;后者是由于沥青、沥青混合料与混凝土收缩性能不一致引起的, 也称反射裂缝。产生机理可以从应力分析和结构分析两方面解释。
应力分析:混凝土铺设在基层上面并与基层附着在一起, 外界气温的变化导致混凝土层发生膨胀形变。由于混凝土路面多以一定间隔留一施工缝, 当混凝土块发生形变时, 就会与相邻的混凝土块产生横向的作用力, 最终在施工缝处的隆起, 导致路面受损;沥青混凝土层在外界气温的变化下产生收缩形变, 这种恒应力超过了沥青混合料本身的抗拉强度时, 无限连续板体的结构在底面摩擦力下, 路面被拉断出现冻裂。
结构分析:混凝土层多由水泥砂砾按一定比例搅拌制成, 在成型后的自然干燥过程中, 会发生徐变干燥收缩而产生裂缝。这种裂缝随着公路运营后, 在交通载荷的作用下, 逐渐发展成为具有破坏性质的裂缝;沥青在冬季时很容易破碎, 不能承受温缩引起的拉伸应力而产生开裂, 这也是混凝土路面和沥青混凝土路面产生裂缝的最早原因之一。
1.3 路基土发生形变
由于本市部分地区的路基土层较为疏松, 导致路面在交通载荷的作用下发生沉降, 其中较为严重的沉降共有4处, 沉降最严重的路段长度近1000m, 路面下降约15cm, 部分路面基本损坏。因路基沉降, 经常出现短时间的交通堵塞情况。路基的形变已经导致局部路段的承载力发生变化, 裂缝贯穿于公路的各个结构层。引起这种裂缝的原因很多, 本市的情况主要为路基土层较为疏松, 加之此路段与城市排水沟相邻, 土体内部含水量随季节的变化最终导致了上述状况。
1.4 设计与施工不当造成的路面开裂
随着本地区经济的发展, 交通运输量日益增大, 原有国道已不能满足高负荷的运输需求。为节省土地资源, 本市在2004年对其中一条重要国道进行了拓宽, 由原来的双向双车道拓宽至双向四车道, 但由于基础承载力的横向变化, 在原有老路基边缘处出现了纵向裂缝, 部分路段裂缝明显, 存在较为严重的安全隐患。由于人为因素, 部分路段在修补后, 短时间内再次损坏, 部分原因是因修补原料的质量问题 (油石比低、矿料级配不良、沥青混合料温度加热过高等) 造成的。
2 沥青混凝土路面防裂施工技术的研究
通过对本市公路路面开裂情况的实地调查分析后, 总结各个裂缝的成因, 对沥青混凝土路面防裂的施工技术进行了浅显的研究, 主要工作包括路基抗裂施工技术、混凝土层抗裂技术和沥青路面抗裂技术研究三个方面。
2.1 路基抗裂施工技术
通过对市区周边地区公路路线地质的实地考察, 本地区的地质构造为10m深度内以沙质土壤为主。针对本市区的土壤结构, 通过采集的土样和笔者施工经验, 沥青混凝土公路可以在本市管辖地区推广应用。结合2006年参与修建的省级沥青混凝土获得的施工经验, 对具体的施工方法在1条国道沉降的补修中进行了实验。因该国道发生沉降路段与城市排水沟相邻, 且路基土层较为疏松, 对修补后仍有可能会发生沉降的路基点, 采取在碎石底层下预埋大块石料, 增加抗压能力, 加厚碎石层厚度15cm, 蹍平填。为保证路基的稳定行, 三合土层的用土来自铺设碎石时取出的土壤, 与石灰按4:1比例混合均匀后铺设碾实, 各层物料粒度由底层向上依次降低。经过上述方法补修后, 该路段已安全使用四年, 暂未发现路基沉降现象。
2.2 混凝土层抗裂技术
从开裂机理分析, 防止混凝土层开裂的关键在于降低混凝土拉应力。主要通过降低混凝土收缩量和减轻层间限制, 将强限制转化为弱限制的途径解决。膨胀补偿收缩技术在路面工程中运用还很少, 该技术主要用于混凝土的防裂、自应力、防水、防渗等, 通过膨胀水泥和膨胀剂消除层间粘结剪应力, 在上述国道铺设混凝土层的时, 通过加入膨胀剂后混凝土层因收缩引起的细微裂缝少于未加膨胀剂的裂缝30%左右。此法简单、效果明显, 且膨胀剂价格便宜, 宜在新建公路中推广使用。
在可能发生沉降的路基处的混凝土层处, 加双层10cm孔径的六边形钢筋蜂窝网格, 增强混凝土的抗拉应力。最后就是混凝土层的欲开裂技术的应用。在路面施工阶段温度应力大于混凝土抗拉强度时锯缝, 释放混凝土的温度收缩应力。下午浇筑的混凝土在次日混凝土温度升高至混凝土浇筑温度前锯缝。对各条混凝土公路裂缝的实地调查分析, 可以看出上午浇筑的混凝土发生施工断板的问题较多, 其断裂的原因即由昼夜温差造成混凝土板收缩而发生断裂, 所以建议施工单位根据所使用水泥的强度增长速度确定锯缝时间, 一般强度增长较快的水泥, 上午浇筑的混凝土板当天锯缝, 下午浇筑的混凝土板次日清晨锯缝。
2.3 沥青路面层抗裂技术
沥青路面层的抗裂能力主要取决于骨料特征、沥青计量和粘结剂的特性。骨料通过膨胀系数与粘结剂的粘结性相互作用, 尤其是粘合剂含量特性在抵抗开裂中起主导作用。因此, 在选择粘结剂时, 一定要保证粘结剂的含量。目前通常采用聚合物-沥青的方法满足这一综合目的。一般使用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和醋酸乙烯基乙烯作为聚合物材料。在2006年的施工中, 就曾发生油石比比设计值底的情况, 发生次情况的原因一般是油泵出现故障, 三相电只有两相电工作或输油管堵塞而未及时发现导致输油量减少, 这样砂石料输送数量正常, 实际油石比值则小于设计值造成。此外, 矿料加热温度过高也是沥青路面开裂的一个重要原因。当加入得沥青和矿料在搅拌中因温度过高而导致沥青高温灼焦。这时的沥青混合料呈暗灰色, 亮而脆、没有粘结性, 用手搓呈碎颗粒且不粘手。摊铺碾压时, 沥青混合料便不成形、不定位, 随着压路机钢轮的滚动而推移, 此时必须更换成品沥青混合料。在JTJ规范中, 沥青的加热温度135～160℃, 碾压温度为110～140℃之间。
3 沥青路面抗裂施工过程
3.1
清扫并修整下部混凝土层, 保证混凝土层表面无灰尘, 并将锯缝处以沥青灌实, 检查整修可能存在垂直位移的混凝土板, 具体措施为可用破碎机将此板破碎成80～120cm大小不等的几块, 再清扫干净整平。
3.2
作为夹层体系一部分的沥青砂层, 其上层需要一层300～500g/m2的乳化沥青作为粘层油。在合适温度下, 加入纤维和聚合物, 用光轮压路机压实。
3.3 在施工中对沥青路面层实施欲开裂技术, 并用乳化沥青注入缝中。
此法在2006年的省道施工中, 因某段公路路基发生沉降的概率较大, 对这一部分路段采用了欲开裂技术。由使用结果可知, 此段公路在最近几年的运行中确实发生了部分混凝土板沉降的现象, 因已对路面实施欲开裂, 路面的开裂也得到了有效控制, 达到了当初的设计目标。
4 结束语
本文通过对笔者所在市区的十余条省级、城际公路实地考察结果, 对路面的开裂原因进行了总结。结合笔者自身的工作经验与研究, 对沥青混凝土路面的路基抗裂施工技术、混凝土层抗裂技术和沥青路面抗裂技术三个方面进行了浅显的研究。沥青混凝土公路对土质疏松地区的较强适应性以及较高的交通载荷能力, 使其在新建公路中的应用越来越多。对沥青混凝土公路抗裂的施工技术的研究, 为延长公路的使用寿命, 保证公路运行安全提供了重要的参考资料。
参考文献
[1]JTJ032-94.公路沥青路面施工技术规范.
[2]胡长顺.高等级公路路基路面施工技术.人民交通出版社.
[3]姚祖康, 朱以敬.路面工程.同济大学出版社.
混凝土防裂施工 第10篇
【摘要】扼要叙述了温控设计的基本要点、混凝土的特性对温度应力设计的影响。概述了提高大体积混凝土抗裂能力的主要因素，并提出从体积变形出发来研究温控问题。着重介绍了氧化镁混凝土筑坝技术、防裂补偿原理、基本特征、筑坝理论体糸，并用实例说明了施工特点和方法、应用概况和效果。
【关键词】温度应力；温控设计；MgO混凝土；防裂新途径；大体积混凝土
【Abstract】This paper gives a brief presentation of temperature control basic main points and effects of concrete properties on temperature stress.In the paper main factors for improving anti-cracking capability of concrete dams are described，temperature control problem is studied from volumetric changes of dam concrete，in particular MgO concrete dam constmction technology，the anti-cracking principle，basic characteristics，darn construction theory system are presented and examples are given to illustrate effectiveness of its application.
【Key words】Theromal stress；temperature control；MgO expansive concrete；crack control measure；mass concrete
大体积混凝土的裂缝及其防治一直是工程界高度关注的重大技术问题。工程界的科技人员经过长期不懈的实验研究，提出了诸多有效的温控防裂措施，并起了很好的作用。其中对Mgo新技术的研究，打破了人们的传统认识，开辟了新的防裂途径。MgO技术经过近30年来的基础理论和工程应用研究，已形成了一套完整的筑坝理论体系，并在我国贵州、广东、四川等10余个省近50个大中型水利水电工程中成功应用，其中有12座拱坝不分横缝全坝采用外掺MgO混凝土快速施工，均取得了显著的技术经济和社会效益。对MgO筑坝技术的研究，最有效的途径是从组成混凝土原材料和混凝土的变形特性出发来研究其抗裂问题。经大量的试验研究、工程应用实践及10多年的原体观测资料再次表明，外掺Mg0膨胀材料是最根本、最有效的温控防裂新途径，值得广泛推广应用。
1. 温控设计的基本要点及要求
1.1大体积混凝土的温度控制问题，是混凝土坝设计中的重要问题，对于保证混凝土坝工程的质量、加快工程施工进度等方面，起着关键性的作用，所以一直为工程界所重视。在混凝土坝温度控制设计中，一般以基础温差的设计为重点，以单独浇筑块的温度应力为理论基础，在限制应力或应变的条件下估算允许温差。实践表明，浇筑块的分块尺寸越小，应力越小，基础允许温差就越大。在施工期内，各国多根据当地气侯条件控制最高浇筑温度。如美国垦务局规定混凝土浇筑温度应小于10℃；巴西伊泰普规定为7℃；我国二滩拱坝混凝土浇筑温度为10℃等。对大坝混凝土的温度控制，最关键的是要掌握混凝土的温度变化规律和将温度应力控制在混凝土的允许范围以内。在施工过程中，混凝土温度场及应力场的变化过程是相当复杂的。在设计计算中，需要模拟实际施工过程，考虑各种复杂因素，如混凝土的弹性模量、线胀系数、徐变、抗拉强度、极限拉伸值、热力学指标、温度、荷载、自生体积变形（应考虑温度影响）等。
1.2温度应力与弹性模量和线膨胀系数成正比。考虑混凝土徐变可使温度应力减小一半左右。实践表明，膨胀型的自生体积变形对温度应力或温度变形的影响会更大，因为这种体积变形与大体积混凝土温度变形规律相适应。对于不同工程在各种温度荷载下产生的应力，应选择符合工程实际的合理、准确的（试验）参数，并视工程规模，再根据有关规范进行（考虑动态因素的）仿真设计计算。我国在温度应力计算分析技术方面，在朱伯芳、丁宝瑛等的长期研究[1～2]以及大量工程实践积累了丰富经验，形成了一套完整的防裂温控设计理论，它对我国的工程设计起到了积极的指导作用。
1.3大量研究表明，在仿真分析设计中，混凝土的基本性能对温度应力大小和实施温控措施的影响较大。因此，要想提高混凝土的抗裂能力，实现温控设计目标，对材料性能就要求做到：
（1）优选水泥品种，应首选具有微膨胀性能的中、低热水泥，外掺氧化镁水泥，使混凝土能够产生膨胀型的自生体积变形。
（2）优选混合材（如矿渣或粉煤灰），优选复合、引气、高效减水型的外加剂，尽量选择收缩小的原材料和混凝土配合比。
（3）首选线膨胀系数低的岩石作为混凝土的粗、细骨料（硅酸质骨料混凝土的线膨胀系数最大，火成岩质的次之，石灰岩质的最小）。
（4）增强混凝土的变形能力，即提高混凝土的极限拉伸值和徐变变形。
（5）尽量降低混凝土的弹性模量，设法制作出低弹高强混凝土。
（6）提高混凝土的抗拉强度，现行设计中采用小试件的轴拉强度控制，实际上是采用了相当于原级配大试件的弯拉强度，比较符合坝体的实际受力状态。研究表明，混凝土材料的抗拉能力实际上已包括了试件尺寸、级配及受力状态的仿真性。
（7）降低混凝土的绝热温升值，通过试验设计，掺优质混合材可大大降低绝热温升值。实践表明，只要全面认真做到了以上各项要求，再加以精心设计，精心施工，就能确保大坝混凝土的质量，避免危害性裂缝的发生和发展，甚至有可能做到使大体积混凝土不裂。endprint
2. 最有效的温控防裂新途径
2.1过去人们多从结构物的形态和施工方法来研究温控问题，并提出了许多防裂措施，也起到了比较好的作用，但大多由于施工原因，往往很难全面达到设计要求。而从组成混凝土原材料及混凝土自身的变形特性出发来研究混凝土的防裂问题却比较少。近30年来，随着科学技术的进步与工程实践经验的积累，人们已经认识到应该通过多种途径，采取综合性措施来解决大坝混凝土的抗裂问题。其中氧化镁新材料和MgO混凝土筑坝新技术的出现，打破了人们的传统认识，提出了筑坝新理论和筑坝新技术。据此，既可实现快速施工又大大拓宽和完善了水工混凝土筑坝防裂技术。实践证明，MgO混凝土筑坝技术是大体积混凝土施工的革命，是国内外筑坝技术的重大创新和突破。
2.2采用MgO混凝土筑坝防裂原理是：在混凝土中掺入适量的特制的轻烧MgO，利用MgO水化所释放的化学能转变为机械能，使混凝土产生自生体积膨胀，抵消其在温降过程中的体积收缩；也就是利用其独特的具有延迟性的、不可逆变形及长期稳定的微膨胀性能来补偿大坝混凝土在温降时的体积收缩和温度变形。更确切地说，就是利用MgO混凝土的限制膨胀来补偿混凝土的限制收缩，达到防裂目的。若辅以其它适当的综合性措施，可以取代传统的温控措施，如混凝土拱坝需分横缝，柱状、薄层、长间歇浇筑，预埋冷却水管冷却，封缝灌浆等施工工艺，实施通仓连续施工，大大加快了筑坝速度，从而实现了工程界长期希望达到的快速施工的目标。其防裂理论的基本特征是：把传统的通过预冷来降低和控制混凝土筑坝温度的办法，改为调节和控制大坝混凝土的体积变形，达到大坝防裂的目的。
2.3利用MgO水化所释放的化学能来解决大坝温控问题，打破了人们的传统认识。MgO既是有害的物质，又是有利的物质，关键是掌握其规律性，兴利除弊。我国组织多学科共同攻关，在唐明述等以及相关单位大量开发性的基础理论和工程应用研究的基础上[3]，广东省水利厅完成了外掺MgO混凝土不分横缝快速筑拱坝新技术的应用研究并顺利通过了成果鉴定[4]，更加完善和丰富并发展了MgO混凝土筑坝技术。总之，经过近30年的全面、系统、深入的基础理论和工程应用研究，我国已掌握了MgO的特性和规律，在MgO水泥的膨胀机理、变形性能、应力补偿、施工工艺、均匀性控制、安定性试验方法及标准、仿真设计程序、MgO材料品质质量、表面绝热保温及养护等方面，形成了一套完整的成熟的筑坝理论体系。至此，这项筑坝防裂新技术从1990年初开始，已陆续在我国10余个省近50个大中型水利水电工程中得到成功应用[5]，其中包括常规混凝土和碾压混凝土重力坝（拱坝），碾压混凝土坝周边及上游防渗体、基础垫层垫座、基础深槽、填塘堵洞、导流洞封堵、闸坝工程、厂坝连接及导流底孔、压力钢管外围回填等不同工程部位都应用了外掺MgO混凝土筑坝防裂新技术，并且都取得了成功也达到了预期效果。
3. 采用MgO混凝土筑坝的工程实例
3.1飞来峡水利枢纽工程。工程位于广东省清远市境内，该枢纽工程由厂房坝段、溢流坝段、船闸、土坝和副坝组成，主坝总长2358m，其中溢流坝段为重力坝，最大坝高52.3m，坝长285m。电站装机14万KW，水库总库容19亿m3。本工程于1995年11月～1997年10月在重力坝基础约束区全面采用外掺MgO混凝土，在基础约束区9m以内掺3.5%MgO，在9～12m过渡层内掺1.75%MgO。采用英德32.5号和广州金羊42.5号水泥在机口外掺MgO，在挡水坝、溢流坝、厂房坝段和船闸等基础约束部位共计浇筑外掺MgO混凝土16万m3，施工中取消了传统温控措施，加快了施工进度。原体观测结果表明，混凝土的最高温度达到50.1℃，无应力计观测的自生体积膨胀变形一般在（110～130）×10-6之间，其中多数是在120×10-6左右。其龄期为7-10年的自生体积膨胀变形的平均值长期稳定在130×10-6。采用MgO膨胀混凝土施工，取代了传统的大体积混凝土温控措施，成功地解决了大坝基础块的开裂问题，并使工程缩短了1年工期，取得十分显著的技术经济效益。在全坝全断面采用外掺MgO微膨胀混凝土筑坝技术，不分横缝快速浇筑混凝土拱坝，这在国内外尚属首例。长沙坝的成功实践，为这项新技术在混凝土拱坝全面推广应用积累了宝贵的实践经验。采用MgO混凝土筑拱坝的突出特点是：不分横缝、分层通仓、连续快速全天候浇混凝土，以坯层台阶方式连续滚动推进，不埋冷却水管，不需封拱灌浆的全新施工技术。彻底改变了传统修建混凝土拱坝需分横缝、柱状、跳块、薄层、长间隙、需封拱灌浆等诸多制约筑坝速度的繁难施工工序，这就极大地加快了施工速度。大坝浇筑方案，多采用垂直与水平运输两者合二为一的施工方案。其后陆续采用同样技术施工，贵州省水电院和贵州中水建设项目管理公司以总承包模式，在贵州省内成功修建了沙老河、三江、落脚河等7座拱坝，各工程的基本情况可参见表1。
4. 工程经济效益浅析
4.1采用MgO混凝土，辅以其他适当的措施如表面保温和养护（水套法及雨淋法）等，可以全部或部分取代传统的混凝土坝温控措施，不仅有利于解决混凝土坝的开裂问题，而且可以实现长块、厚层、通仓连续（或短间歇）浇筑，可以全天候施工（夏季也是一个很好的施工季节），从而大大降低工程造价，简化施工工艺，缩短工期，加快施工速度，因此，具有重大的技术经济优势和应用前景。据小水电站实例统计，工程提早发挥的效益，可获得相当于坝体投资30%以上的经济效益。
5. 结束语
（1）掌握温度及温度应力的变化规律，对于进行合理的结构设计、简化温控措施、保证工程质量意义重大。混凝土的材料特性是防真温控设计及确定工程温控措施不可缺少的依据，而且材料性能又直接影响到工程质量，因此应重视材料优化及其性能研究。MgO混凝土筑坝技术和外掺MgO膨胀材料是最根本、最有效的温控防裂新途径及新材料，在我国水电工程建设中，值得大力推广应用。
（2）外掺氧化镁技术可用于有抗裂和防渗要求的地下工程、高层建筑基础、凡是有约束（钢筋就是很好的约束）条件的工程都可采用MgO混凝土施工。采用复合型MgO材料对耐腐蚀、耐酸性、耐高温能力更强，这种新材料可大大提高混凝土的耐久性能。如果推动使用内含MgO水泥还可充分利用高镁矿山资源。所以我们呼吁新型MgO膨胀材料应该在我国各系统得到广泛宣传推广使用。
参考文献
[1]朱伯芳、丁宝填，等.水工混凝土结构的温度应力与温度控制.水利电力出版社，1976年9月.
[2]丁宝瑛，大体积混凝土裂缝的防上[J].混凝土坝技术，1988，（4）.
[3]电力工业部、水利部水利水电规划设计总院.氧化镁混凝土筑坝技术文集[C]，1994.
[4]广东省水利厅，等.外掺MgO混凝土不分横缝快速筑拱坝新技术应用研究成果总报告[R].2005.
[5]李承木，袁明道.外掺MgO微膨胀混凝土筑坝技术应用综述[J].水利水电科技进展，2003，（6）.
[文章编号]1619-2737（2014）03-27-141
混凝土防裂施工 第11篇
随着我国工程建设规模的扩大, 单体建 (构) 筑物体积也相应增加, 大体积混凝土结构物越来越多。然而, 大体积混凝土结构物容易产生裂缝。对于这一问题, 工程界一直密切关注。大体积混凝土结构物的裂缝大多是早期产生的。混凝土结构物产生裂缝后, 其性能与原状混凝土相差很大, 尤其是对耐久性 (渗透性) 的影响更大;而混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土性能进一步恶化, 严重影响结构物的长期安全和耐久性。因此, 弄清大体积混凝土结构物裂缝产生的原因, 然后采取针对性措施来防止裂缝出现, 就显得格外重要。
2大体积混凝土结构物产生裂缝的原因
大体积混凝土结构物产生的裂缝, 主要包括结构构造设计不合理引起的裂缝、温度裂缝和沉缩裂缝。
2.1 结构构造设计不合理引起的裂缝
(1) 混凝土早期强度要求高时, 采用了高热水泥, 导致混凝土产生裂缝。
建议设计中考虑采用后期强度 (60 d) 作为设计值, 以减少混凝土单位水泥用量, 降低水化热。
(2) 大体积混凝土截面突变, 造成应力集中。
设计时应尽量避免构件截面突变, 在易产生应力集中的薄弱部位采取加强措施, 增配构造筋, 提高抗裂性能。配筋应以小直径、小间距为原则。
(3) 后浇带设计位置不当或数量不足。
后浇带位置一定要合适。可以将大体积混凝土分成若干块浇筑, 间距不要太大, 施工后期再将分块的混凝土连成一体。这样, 既可降低每次浇筑的蓄热量, 又可降低约束程度。
2.2 温度裂缝
温度裂缝产生的主要原因:①混凝土硬化期间, 水泥放出了大量的水化热, 致使混凝土内部温度不断上升, 其表面和内部温差不断增大, 内部膨胀大于外部, 使得混凝土表面承受很大的拉应力;由于混凝土早期抗拉强度很低, 在很大的拉应力作用下, 容易出现裂缝。②当大体积混凝土浇筑在约束地基 (例如桩基) 上, 而又没有采取措施降低、放松或取消约束, 或根本无法消除约束时, 易发生深进, 直至形成贯穿的温度裂缝。
2.3 沉缩裂缝
沉缩裂缝在大体积混凝土结构物 (特别是泵送大流态混凝土) 中也是非常多见的。出现沉缩裂缝的主要原因是振捣不密实, 沉实不足;或者骨料下沉, 表层浮浆过多。此外, 混凝土浇筑后, 没有及时抹压 (特别是初凝前的二次抹压) , 且表面覆盖不及时, 受风吹日晒的影响, 表面水分散失快, 也会产生裂缝。
3大体积混凝土结构物防裂技术措施
大体积混凝土结构物施工难度较大, 除要满足强度等级和抗渗要求外, 还要严格控制混凝土在硬化过程中产生的水化热引起的内外温差, 防止温度应力过大而引起混凝土结构物产生裂缝。为了防止大体积混凝土结构物产生裂缝, 必须尽可能地提高混凝土抗拉强度和减小拉应力, 特别是温度应力。保证抗拉强度的关键在于原材料的优选和配合比的优化。从经济角度考虑, 原材料优选和配合比优化的空间相对较小, 所以防止混凝土结构物产生裂缝的有效途径主要是减小拉应力, 而减小拉应力的有效途径则主要是通过减小温度应力和沉缩应力来减少温度裂缝和沉缩裂缝。
(1) 精心设计混凝土配合比。
混凝土配合比设计时, 在保证混凝土具有良好的工作性的前提下, 应尽可能地降低混凝土单位用水量, 并采用“三低 (低砂率、低坍落度、低水胶比) 、二掺 (掺高效减水剂和高性能引气剂) 、一高 (高粉煤灰掺量) ”的设计准则, 生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。采用掺加外加剂 (减水剂、高效泵送剂、UEA微膨胀剂、粉煤灰等) 的办法来调整混凝土配合比的目的, 就是力求通过减水、减少水泥用量来防止结构出现裂缝。高效减水剂和引气剂的复合使用, 对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量, 改善新拌混凝土的工作性, 提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能方面起着极为重要的作用, 也是混凝土向高性能化方向发展的不可或缺的一个重要因素。混凝土中掺加约10%的UEA, 可使混凝土内部产生的膨胀应力抵消一部分混凝土的收缩应力, 相应提高混凝土抗拉强度。混凝土中掺加粉煤灰, 可提高混凝土的抗渗性和耐久性, 减少收缩, 降低胶凝材料产生的水化热, 提高混凝土抗拉强度, 抑制碱骨料反应, 减少新拌混凝土的泌水等, 有利于提高混凝土的抗裂性能。
(2) 采用切实可行的施工工艺。
根据泵送浇筑大体积混凝土结构物的施工特点, 采用“分段定点, 一个坡度, 薄层浇筑, 循序推进, 一次到顶”的施工方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的施工办法, 能较好地适应泵送工艺, 避免频繁拆除、冲洗和接长混凝土输送管道, 从而提高泵送效率, 简化混凝土的泌水处理, 保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况, 在每个浇筑带的前后布置两道振动器:第1道布置在混凝土出料口, 主要解决上部混凝土的振实问题;针对底层钢筋间距较密的情况, 第2道布置在混凝土坡脚处, 以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进, 振动器也相应跟上, 以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚, 浇筑结束后, 必须在初凝前用铁滚筒碾压数遍, 并打磨压实, 使混凝土收水裂缝闭合。
(3) 优选混凝土各种原材料。
优先选用高标号矿渣硅酸盐水泥;同时在满足设计和可泵性要求的前提下, 严格控制水泥用量, 以减少水化热, 降低混凝土温升值, 延缓温升峰值到来时间, 降低混凝土最高温升值, 进而减小混凝土所受的拉应力。在条件许可的情况下, 也可选用微膨胀水泥。这种水泥在水化膨胀期 (1～5 d) 产生的预压应力, 可部分抵消温度徐变应力, 减小混凝土内的拉应力, 提高混凝土的抗裂能力。骨料所占比例宜控制在混凝土绝对体积的80～83%。应选用线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁且无弱包裹层、级配良好的骨料。可选用粒径10～40 mm的连续级配碎石, 细度模数为2.8～3.0的中砂。砂子除应满足骨料规范要求外, 还应适当放宽石粉或细粉含量。这样不仅有利于提高混凝土的工作性, 还有利于提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。研究表明, 砂子中石粉比例一般宜为15～18%。
(4) 温度控制措施。
①要严格控制混凝土入模温度。大体积混凝土最好选在春秋季施工, 以降低入模温度。夏季施工时, 最好采取针对性措施, 降低入模温度。浇筑混凝土时, 最好不要让混凝土在太阳底下直接爆晒。施工过程中, 应对碎石洒水降温, 保证水泥库通风良好。自来水预先存入地下蓄水池中降温;②要加强混凝土测温工作。为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值, 我们曾在某一工程地基施工中做了如下试验:在承台内设置若干个测温点, 采用L形布置, 每个测温点埋设测温管2根, 其中1根管底位于承台混凝土中心, 用于测量混凝土中心最高温升;另一根管底距承台上表面100 mm, 用于测量混凝土表面温度。测温管均露出混凝土表面100 mm。第1～5 d, 每2 h测温1次;第6 d后, 每4 h测温1次, 测到温度稳定为止。测温结果显示, 混凝土内部温升高峰值一般在3.5 d内产生, 3 d内温度可上升到或接近最高温度。混凝土内外最大温差值在20 ℃左右, 在规范规定范围之内。混凝土未出现异常现象。
(5) 混凝土养护措施。
养护是大体积混凝土施工中的一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度, 以便控制混凝土内外温差, 促进混凝土强度正常发展, 防止混凝土产生裂缝。对于面积较大的底板面, 可采用先铺1层塑料薄膜后再铺2层草包的办法进行保温保湿养护。养护期间, 必须根据混凝土内外温差和降温速率, 及时调整养护措施。混凝土拆模后, 要尽快覆盖, 防止混凝土降温和失水过快而产生裂纹。尤其要注意的是, 混凝土拆模后, 不得猛浇大量冷水。根据工程具体情况, 混凝土拆模后, 应尽可能多养护一段时间。
(6) 其他措施。
采用泵送工艺浇筑大体积混凝土, 泵送过程中, 常会发生输送管堵塞故障, 故提高混凝土可泵性十分重要。必须合理选择泵送压力和泵管直径, 输送管线布置应合理。此外, 泵管上还应遮盖湿麻袋, 并经常淋水散热。要及时掌握天气情况。大体积混凝土连续浇筑时, 现场须设防雨棚, 并设置集水和排水设施。
4结语
为了证实混凝土的工作性以及其他与施工、设计有关的特性, 在施工现场进行实物模型浇筑试验并进行观测是十分必要的。这对确定和验证水化反应和放热情况, 以及核实混凝土温度和裂缝控制效果非常重要。
摘要：本文主要针对大体积混凝土结构物裂缝产生的原因进行了分析, 介绍了防止大体积混凝土结构物产生裂缝的措施, 对大体积混凝土结构物的设计和施工的同行具有借鉴意义。
