大体积混凝土裂缝成因及防裂措施论文_吕晓峰,王进宇,李飞飞

大体积混凝土裂缝成因及防裂措施论文_吕晓峰,王进宇,李飞飞

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100084

摘要:大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比,具有结构厚、体形大、钢筋密、一次浇筑混凝土工程量大、施工技术要求高的特点。大体积混凝土施工过程中易产生裂缝,影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。

关键词:大体积混凝土;温度裂缝;控制措施

随着经济的发展,人们对生活质量提出了更高的要求,对建筑工程质量提出了更高的要求。因此,为了提高建筑工程的质量,提出了大体积混凝土施工技术,现阶段大体积混凝土结构已经广泛应用于建筑工程中。在高层建筑工程中,大体积混凝土施工是重点部分,其施工质量直接影响到高层建筑工程的施工质量。

一、大体积混凝土定义

按照《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018对大体积混凝土的定义,混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的为大体积混凝土或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土均为大体积混凝土。

二、大体积混凝土的裂缝

大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危 害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝一般危害较小。大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点问的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但受拉力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内,一般不会影响结构的强度,但却对结构的耐久性有所影响,因此必须予以重视和加以控制。

三、混凝土技术要求

大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点:

1、粗骨料宜采用连续级配,细骨料宜采用中砂。

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。

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。

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。

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四:大体积混凝土的浇筑浇筑方案,除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响,常采用的方法有以下几种:

1.全面分层:

即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应使第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。采用这种方案,适用于结构的平面尺寸一般不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

2分段分层:

混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多,所以浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。

3斜面分层:

要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始,逐渐上移。

五、混凝土温度控制措施

大体积混凝土的入模板温度要求不低于5℃之间。混凝土浇筑入模温度测量每台班不少于2次。对于大体积混凝土施工,控制其温差裂缝的形成是施工的关键。因此,必须加强施工中的温度控制,在混凝土浇筑和养护过程中,作好测温工作,控制混凝土的内部温度与表面温度之差不超过25℃、表面温度与环境温度之差不超过20℃;混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃;混凝土浇筑体的降温速度不宜大于2.0℃/d;混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。

大体积混凝土浇筑体内监测点的布置,应真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度,可按下列方式布置:

1.监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区,测试区内监测点按平面分层布置;

2.在测试区内,监测点的位置与数量可根据混凝土浇筑体内温度场分布情况及温控的要求确定;

3.在每条测试轴线上,监测点位宜不少于4处,应根据结构的几何尺寸布置;

4.沿混凝土浇筑体厚度方向,必须布置外面、底面和中间温度测点,其余测点宜按测点间距不大于600mm布置;

5.保温养护效果及环境温度监测点数量应根据具体需要确定;

6.混凝土浇筑体的外表温度,宜为混凝土外表以内50mm处的温度;

7.混凝土浇筑体底面的温度,宜为混凝土浇筑体底面上50mm处的温度。

测温时间从测点混凝土浇筑完12小时(初凝)后开始,24小时内每2小时测温一次,24小时后每4小时测温一次,72小时后至14天每6小时测温一次(力求在接近混凝土出现最高和最低温度时测量)测至温度稳定为止。混凝土的测温由相应工段工长负责安排实施,并及时做好原始记录,试验员进行检查及审核,并负责测温资料的收集、汇总工作。当温差接近温差上限时,及时报告,以便采取加强覆盖措施。

8.当混凝土的内部最高温度与环境温度之差连续3天小于25oC时,且降温速率小于2oC/d,表里温差小于下表规定控制值,即可停止测温作业。

参考文献

[1]GB50496-2018大体积混凝土施工标准

[2]GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范

[3]《浅谈大体积混凝土施工》徐飞.经济技术协作信息(2016-3)

论文作者:吕晓峰,王进宇,李飞飞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期

论文发表时间:2019/11/22

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