大體積混凝土

大體積混凝土防裂措施一、概述：大體積混凝土是指混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體最小尺寸大于或等于1m，或預(yù)計(jì)會(huì)因水泥水化熱引起大體積混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大而導(dǎo)致裂縫的混凝土。（80cm厚混凝土結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)考慮水泥水化熱的影響，不采取有效措施也有產(chǎn)生混凝土裂縫的可能）。大體積混凝土都有一些共同的特征：結(jié)構(gòu)厚實(shí)，混凝土量大，工程條件復(fù)雜，施工技術(shù)要求高。大體積混凝土經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，不是力學(xué)上的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而是以控制混凝土溫度變形裂縫，從而提高混凝土的抗凍、抗?jié)B、抗裂、抗侵蝕性能，以提高建筑結(jié)構(gòu)的耐久年限為重點(diǎn)。1、大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫，按其深度不同，一般可分為：（1）貫穿裂縫：切斷了結(jié)構(gòu)斷面，可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，如果我一旦發(fā)作，必將會(huì)造成毀滅性的嚴(yán)重后果；（2）深層裂縫：部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面，也有一定的危害性；（3）表面裂縫：一般危害性較小。2、有害裂縫的主要害處是：（1）損害建筑物的功能，如貯水構(gòu)筑物造成漏水；（2）引進(jìn)破會(huì)因素，會(huì)縮短使用年限，如鋼筋銹蝕、碳化等；（3）降低混凝土強(qiáng)度、密實(shí)度等性能；（4）降低結(jié)構(gòu)剛度；（5）損壞表面性能等。3、大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因：其一是，水泥在水化過(guò)程中要發(fā)出一定的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)物斷面較厚，水泥發(fā)出的熱量聚集在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部不易散熱，使溫度升高較大，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60~70℃，并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間，容易產(chǎn)生由溫度引起的裂縫。其二是，混凝土是不良導(dǎo)體，當(dāng)水泥水化熱使內(nèi)部的混凝土溫度大大升高，而外部的混凝土由于產(chǎn)生的熱量容易散失，溫度升高較小，這樣從內(nèi)部到外部產(chǎn)生溫度差，形成了溫度梯度，外部混凝土受到內(nèi)部混凝土的約束而產(chǎn)生拉應(yīng)力，一旦溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土承受的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土也會(huì)出現(xiàn)裂縫。為了減少或避免裂縫的出現(xiàn)，對(duì)于大體積混凝土就要有低熱性的要求。二、防止大體積混凝土產(chǎn)生溫度裂縫應(yīng)采取如下措施：（一）原材料選擇1、水泥：應(yīng)選擇水化熱低和凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的品種水泥：礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，而硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥水化熱較高，不適用大體積混凝土，當(dāng)必須采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥時(shí)必須采取相應(yīng)措施延緩水化熱的釋放。2、骨料：（1）在大體積混凝土中宜選用線膨脹系數(shù)較小的骨料；（2）在選擇細(xì)骨料時(shí)，宜采用級(jí)配良好的中砂或粗砂，因?yàn)槠淇紫堵市?，總表面積小，混凝土的用水量和水泥用量就可以減少，水化熱就低，裂縫就減少。（3）在選擇粗骨料時(shí)，可根據(jù)施工條件，盡量選用粒徑較大、質(zhì)量?jī)?yōu)良、級(jí)配良好的石子。既可以減少用水量，也可以相應(yīng)減少水泥用量，還可以減小混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。3、外加劑：在大體積混凝土中，選用普通減水劑、高效減水劑、緩凝減水劑、緩凝高效減水劑以及具有多功能如，減水、保塑、緩凝、引氣、泵送等復(fù)合功能的外加劑，以減少水泥用量，從而降低混凝土的溫升。大體積混凝土選用緩凝高效減水劑效果更佳，即減少水泥用量，降低混凝土的溫升，又可延緩水泥水化放熱速度，推遲熱峰出現(xiàn)時(shí)間，降低最高溫峰值并減少總的發(fā)熱量，以減少混凝土因溫度而引起的裂縫。同時(shí)由于延緩了混凝土凝結(jié)時(shí)間，有利于在澆筑和搗實(shí)大體積混凝土?xí)r不致形成施工冷縫，有利于延長(zhǎng)振動(dòng)時(shí)間或擴(kuò)大震動(dòng)范圍。4、采用微膨脹水泥或摻用膨脹劑：混凝土產(chǎn)生微膨脹，利用其膨脹值來(lái)補(bǔ)償或抵消混凝土的收縮值，可減少混凝土體積收縮產(chǎn)生的裂縫，這種混凝土還具有良好的抗?jié)B性。5、摻合料：在滿(mǎn)足耐久性要求的情況下，摻加礦渣粉、粉煤灰等摻合料，取代部分水泥，可減少水泥用量，降低水化熱并改善了混凝土的可泵性。（二）大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)原則：1、要根據(jù)原材料的性能及施工條件，在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)（滿(mǎn)足規(guī)范按耐久性要求的最低水泥用量）、施工要求的情況下，應(yīng)提高摻合料及骨料的含量減少單位水泥用量；降低水泥總發(fā)熱量，以降低混凝土內(nèi)部的最高溫度。2、滿(mǎn)足混凝土和易性的砂率對(duì)混凝土的裂縫控制有積極作用，混凝土的干縮隨砂率的增大而增大，過(guò)高的砂率使結(jié)構(gòu)表層容易產(chǎn)生較厚的砂漿層，這對(duì)混凝土的裂縫控制是不利的。3、采用最佳粗集料級(jí)配，避免使用粒徑分布集中、中間粒級(jí)顆粒少的粗集料。采用少量小粒級(jí)石子調(diào)整級(jí)配，使其級(jí)配曲線接近級(jí)配要求下限，且含有一定量的2.5-10mm集料時(shí)，可在一定程度上減少混凝土的干縮。4、在滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工條件下，盡可能減少單位用水量，降低混凝土的坍落度。具備吊罐施工條件就不采用泵送，泵送坍落度最好控制不超過(guò)140mm，以減少混凝土收縮變形。（三）大體積混凝土施工中的控制1、進(jìn)場(chǎng)的原材料控制：（1）加強(qiáng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)的砂子含泥量檢測(cè)，在大體積混凝土中過(guò)多的含泥量，不僅增加混凝土收縮，又降低強(qiáng)度，而且對(duì)抗凍性、抗裂性特別有害，因此在施工中要嚴(yán)格控制。（2）進(jìn)場(chǎng)的小石子石粉含量較高進(jìn)行篩洗，符合規(guī)范要求；2、定期對(duì)攪拌機(jī)的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行檢定，把混凝土的原材料稱(chēng)量偏差控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。3、攪拌時(shí)間控制為了確?；炷翑嚢杈鶆颍约訌?qiáng)攪拌時(shí)間控制，把攪拌時(shí)間控制在不低于60s。4、混凝土拌合物控制（1）加強(qiáng)混凝土出機(jī)坍落度以及到澆筑地點(diǎn)坍落度的檢測(cè)，檢測(cè)不同停置時(shí)間及氣溫條件下混凝土坍落度損失，混凝土拌合物熱量的損失。如因其它原因造成混凝土到澆筑現(xiàn)場(chǎng)坍落度損失較大，不得二次加水拌合使用，可添加減水劑調(diào)整坍落度并確?；炷翑嚢杈鶆?。做好現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)，保證混凝土供應(yīng)，連續(xù)澆搗，確保不留冷縫。（2）混凝土拌和料中，影響混凝土出機(jī)溫度的主要因素是水泥、砂、石和水的溫度。新進(jìn)場(chǎng)的水泥溫度高達(dá)70℃~80℃，應(yīng)在水泥罐內(nèi)降至自然溫度在使用。在夏季施工中，由于氣溫較高，混凝土攪拌站應(yīng)在砂石堆場(chǎng)搭設(shè)遮陽(yáng)涼棚，以防太陽(yáng)直接照射，并在使用前用冷水沖澆骨料，同時(shí)要求在水中加冰塊降低水溫。冷天施工時(shí)，大體積混凝土的入模溫度應(yīng)控制在2℃~5℃。（3）混凝土中約20%的水分是水泥水化所需要的，80%的游離水分要蒸發(fā)，多余的水分蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積收縮（干縮）這種收縮變形可