大體積混凝土質(zhì)量通病主要是裂縫。我們先分析原因,再采取積極有效措施,防止了影響建筑物安全的貫穿性裂縫的產(chǎn)生,確保了防洪、航運以及發(fā)電建筑物的質(zhì)量。
一、裂縫產(chǎn)生的原因
1、裂縫
大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。除外部荷載作用產(chǎn)生的荷載裂縫和地基變形產(chǎn)生的裂縫外,還有因溫度和收縮產(chǎn)生的裂縫。
(1)水泥水化熱影響產(chǎn)生的裂縫?! ?/p>
水泥水化過程中放出大量熱量,且主要集中在澆筑后的7d左右。尤其對于大體積混凝土來講,這種現(xiàn)象更加嚴重。由于混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同,因此混凝土中心溫度很高,這樣就會形成內(nèi)外溫差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,當溫度應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強度時混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫?! ?/span>
(2)混凝土收縮影響產(chǎn)生的裂縫?! ?br style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; color: rgb(255, 255, 255); font-family: system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; font-size: 14px; letter-spacing: 2px; text-align: justify; text-wrap: wrap; background-color: rgb(207, 0, 0); box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>混凝土在不受外力情況下,在空氣中自然硬結(jié)時體積收縮,受到外部約束時(支承條件、鋼筋等),將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力,使得混凝土開裂。
(3)外界氣溫濕度變化的影響產(chǎn)生的裂縫。
混凝土具熱脹冷縮性質(zhì),當外界氣溫濕度發(fā)生變化時,混凝土將發(fā)生變形,若變形遭到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力,當應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間,外界氣溫的變化對防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大的影響?! ?/p>
(4)其他因素的影響產(chǎn)生的裂縫?! ?/span>
混凝土配合比不良會造成混凝土塑性沉降裂縫,一般是混凝土配合比中,粗骨料級配不連續(xù)、數(shù)量不夠,砂率及水灰比不當所造成的裂縫。
還有,施工材料質(zhì)量、施工工藝質(zhì)量及鋼筋銹蝕引起產(chǎn)生混凝土裂縫。
二、防止產(chǎn)生裂縫的措施
大體積混凝土的裂縫破壞了結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性、防水性,危害嚴重,必須加以控制。針對產(chǎn)生裂縫的各項原因,針對性地采取防治措施,并將這些措施貫穿于混凝土施工的全過程,從混凝土組成材料、施工安排、澆筑前后降低混凝土的措施和養(yǎng)護保溫等。
2.1優(yōu)選混凝土各種原材料
(1)水泥的選擇?! ?/p>
水泥水化過程中會釋放大量熱量,因此在大體積混凝土施工中應(yīng)選用低熱或中熱的大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等,以降低混凝土的溫升,提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。
(2)骨料的選擇?! ?/p>
在選擇粗骨料時,應(yīng)盡量選擇吸水性較小,收縮性較低的石料。
(3)摻加外加料和外加劑。
外摻劑保水性較好,混凝土收縮較小。摻加適量粉煤灰,可減少水泥用量,從而達到降低水化熱的目的。摻加適量的減水劑,它可有效地增加混凝土的流動性,且能提高水泥水化率,增強混凝土的強度,從而可降低水化熱,同時可明顯延緩水化熱釋放速度?! ?/p>
(4)精心設(shè)計混凝土配合比?! ?/p>
除了保證原材料的選用質(zhì)量外,精心設(shè)計混凝土配合比也很重要。應(yīng)合理設(shè)計配合比,生產(chǎn)出高強、高韌性、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。
2.2施工控制措施
為了防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫,一般常規(guī)的施工控制措施是采用控制混凝土入模溫度、澆筑速度等方法。如果不能采取有效的溫控措施,容易產(chǎn)生貫穿性或大量的局部裂縫。
2.3裂縫治理措施
在保證了原材與采取了各種有效施工措施后,混凝土仍有可能產(chǎn)生裂縫,這需要我們采取合理可靠的裂縫處理措施解決,以保證工程的安全穩(wěn)定運行。在發(fā)現(xiàn)了臨時裂縫后,必須對裂縫部位進行全面、徹底的水、氣清理,準確地找到裂縫,確定裂縫的嚴重程度,如需處理,可采用水泥常規(guī)水泥灌漿方案或化學(xué)灌漿方案。先沿縫鑿槽及修平順,接著埋管、封填水泥砂漿或環(huán)氧砂漿,待凝查漏后進行化學(xué)灌漿后切割管頭。
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