大体积混凝土裂缝控制

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　　摘要:述大体积混凝土裂缝产生的原因,现场控制,材料选择,混凝土的养护。
　　关键词:积混凝土;裂缝;缩裂缝;控制
　　中图分类号:U416.043文献标识码:B文章编号:10099-9166(2010)011(C)-0078-02
　　
　　为了降低经济损失,我们要减少和控制裂缝的出现。那么如何控制好大体积混凝土
　　裂缝问题呢?下面就某发电厂储灰库基础台板大体积混凝土施工加以阐述。
　　概况:
　　某发电厂装机容量为2×600MW燃煤电厂,储灰库基础台板长32.455米,宽12.80米,厚为2.5米,埋深3.5米,混凝土量为1038.65立方米,设计混凝土标号为C25混凝土。设计要求储灰库基础台板必须混凝土整体一次浇筑,不得留设施工缝。
　　一、分析混凝土裂缝产生的原因
　　(一)温度裂缝
　　1、温度裂缝产生的主要原因:一是由于温差较大引起的,混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面和内部温差较大,混凝土内部膨胀高于外部,此时混凝土表面将受到很大的拉应力,而混凝土的早期抗拉强度很低,因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此裂缝只在接近表面的范围内发生,表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大,受到外界的约束引起的,当大体积混凝土浇筑在约束地基上时,又没有采取特殊措施降低,放松或取消约束,或根本无法消除约束,易发生深进,直至贯穿的温度裂缝。
　　2、温度裂缝形成的过程:一般(人为)分为三个时期:一是初期裂缝――就是混凝土浇筑的升温期,由于水化热使混凝土浇筑后2～3天温度急剧上升,内热外冷引起“约束力”,超过混凝土抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝――就是水化热降温期,当水化热温升到达峰值后逐渐下降,水化热散尽时结构的温度接近环境温度,此间结构温度引起“外约束力”,超过混凝土抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝,当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定,而当环境条件下剧变时,由于混凝土为不良导体,形成温度梯度,当温度梯度较大时,混凝土产生裂缝。
　　(二)沉缩裂缝
　　大体积混凝土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,混凝土浇筑后,没有及时抹压实(特别是初凝前的二次拌压),且表面覆盖不及时,受风吹日晒,表面水份散失快,产生干缩,混凝土早期强度又低,不能抵抗这种变形而导致开裂。
　　二、控制大体积混凝土裂缝采取的措施
　　(一)选择合适水泥和严格控制水泥用量
　　优先采用高标号水泥,以减少水泥用量,选用低热水泥,减少水化热,降低混凝土的温升值。在满足设计和混凝土可泵性的前提下减少水泥用量,以降低混凝土最高温升,降低混凝土所受的拉应力。
　　该项目根据设计要求采用矿渣硅酸盐水泥。
　　(二)严格控制骨料级配和含泥量
　　选用10～40mm连续级配碎石(其中10～30mm级配含量65%左右),细度模数2.80～3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%,砂率控制在40%～45%)。砂、石含泥量控制在2%以内,并不得混有有机质等杂物,杜绝使用海砂。
　　该工程选用骨料级配选用:10～30mm连续级配碎石,细度模数2.70的中砂,中砂含泥量小于2%,碎石含泥量小于1%。
　　(三)选择适当外加剂
　　可根据设计要求,混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。一般在施工中采用缓凝型泵送剂,延缓混凝土的凝结硬化速度,充分利用外加剂(特别是缓凝剂)的特性,适时增加抹加次数,消除表面裂缝,特别是初凝前的抹压,这对消除混凝土表面裂缝十分有效的。
　　该工程采用缓凝型泵送剂是锦州万达NF-4泵送剂,效果良好。
　　(四)选择优化配合比
　　选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,降低混凝土温升,从而可以降低混凝土所受的拉应力。
　　该工程使用配合比为:配合比编号NEPC-TJ-PHB-045,泵送混凝土C25级水泥采用矿渣硅酸盐水泥(P.S32.5),水泥用量为350kg/m3;粉煤灰用量91kg/m3;
　　细度模数2.70的中砂,中砂用量为770kg/m3;
　　10～30mm连续级配碎石,碎石用量为1012kg/m3;
　　缓凝型泵送剂为锦州万达NF-4泵送剂,掺量8.8kg/m3;水灰比0.4。
　　(五)采用切实可行的施工工艺
　　大体积混凝土采用泵送工艺,泵送过程中,常会发生输送管堵塞故障,故提高混凝土的可泵性十分重要。须合理选择泵送压力,泵管直径,输送管线布置应合理。泵管上须遮盖湿麻袋,并经常淋水散热。混凝上中的砂石要有良好的级配,砂率宜在40%～45%间,水灰比宜在0.4～0.55间,坍落度宜在150～180mm间。
　　该工程混凝土坍落度为165mm。
　　(六)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,即使在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度,再者浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。施工过程中应对碎石洒水降温,保证水泥库通风良好,自来水预可先放入地下蓄水池中降温。该工程施工季节在秋季,混凝土入模温度25℃。
　　(七)加适当预埋件
　　在混凝土易裂缝部位埋设应力应变传感片,直接测试拉应力,以便更直接控制混凝土(调节保温保湿养护条件,保证温度梯度),确保混凝土不产生裂缝。在基础表面钢筋上加设铁丝网或小直径钢筋网,以提高混凝土表面抗裂性。
　　该工程在混凝土内部加入两层温度分布筋,由底板下起每0.80米高度设置一层,钢筋直径16mm,纵横间距200mm。在基础表面钢筋上加设小直径钢筋网,钢筋直径6mm,纵横间距200mm。以提高混凝土表面抗裂性。
　　(八)改进施工技术
　　施工时加强混凝土的振捣、抹压、养护。由于钢筋是热的良导体,易产生大的温度梯度,这是裂缝产生的一个主要环节。同时加强初凝前的抹压,以消除初期裂缝,并加强早期养护,提高混凝土抗拉强度。
　　(九)加强混凝土浇筑后的养护
　　混凝土浇筑后,应尽快回填土,土是混凝土最好的养护材料之一。目前这是混凝土保温保湿养护的最有效方法,对预防裂缝是非常有益的。采用内散外蓄综合养护措施,可有效降低混凝土的温升值,且可大大缩短养护周期。
　　本工程混凝土养护保温工作是在混凝土四周及上表面覆盖一层塑料布一层棉被,取得良好的效果。
　　(十)加强技术管理
　　加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人。加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝。在施工前,一定要加强预测,并保证预测的科学性。同时在实施过程中,要切实落实施工方案。
　　(十一)加强混凝土的测温及成品保护工作
　　为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值,在混凝土内埋设若干个测温点,采用矩形布置,每个测温点埋设温管2根,一根管底埋置于混凝土的中心位置,测量混凝土中心的最高温升,另一根管底距混凝土上表面100mm,测量混凝土的表面温度,测温管均露出混凝土表面100mm。用100℃的红色水银温度计测温,以方便读数。第l～5d每2h测温1次,第6d后每4h测温1次,测至温度稳定为止。从测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在3.5d内产生,3d内温度可上升到或接近最大温升,内外温差值在20℃左右,控制在规范规定范围内,未发现异常现象。

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