大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防控制

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1、大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防控制-工程事故分析大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防控制-工程事故分析大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防控制　摘要：大體積混凝土施工中普遍會(huì)遇到裂縫控制問題，這是因?yàn)榛炷馏w積大，聚集的大量水化熱會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外散熱不均勻，在受到內(nèi)外約束的情況下，混凝土內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力并很可能導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，最終為工程結(jié)構(gòu)埋下嚴(yán)重質(zhì)量隱患。因此，大體積混凝土施工中應(yīng)嚴(yán)格控制裂縫產(chǎn)生和發(fā)展，以保證工程質(zhì)量。本文結(jié)合工作實(shí)際，簡要分析大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因，并提出預(yù)防控制措施?！　￡P(guān)鍵詞：混凝土裂縫；產(chǎn)生原因；預(yù)防控制　　引言：大

2、體積混凝土是指最小斷面任何一個(gè)方向尺寸大于1m以上，一次性澆筑量較大的混凝土結(jié)構(gòu)，其尺寸已大到必須采取相應(yīng)技術(shù)措施降低其溫差，控制溫度應(yīng)力與裂縫開展的混凝土。大體積混凝土與普通混凝土相比，具有結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、一次澆筑量多，施工難度大等特點(diǎn)。大體積混凝土除需滿足普通混凝土強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性等要求外，還必須控制混凝土溫度變形裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。由于大體積混凝土施工條件復(fù)雜、施工情況各異，砼原材料質(zhì)量性能差別很大，因此控制砼溫度裂縫就不單純是結(jié)構(gòu)理論問題，還涉及到結(jié)構(gòu)計(jì)算與設(shè)計(jì)、材料組成和其物理力學(xué)指標(biāo)、施工工藝等方面的綜合技術(shù)問題。　　一、裂縫產(chǎn)

3、生原因分析　　混凝土結(jié)構(gòu)裂縫分微觀裂縫和宏觀裂縫。微觀裂縫是包括骨料與水泥石結(jié)合面的裂縫、水泥石自身裂縫及骨料本身裂縫等。微觀裂縫的分布無規(guī)則、不貫通，一般用肉眼看不見。而宏觀裂縫是由微觀裂縫發(fā)展擴(kuò)大而來，是用肉眼看得見的，其寬度一般不小于0.05mm?！　』炷两Y(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生主要由以下三個(gè)方面的原因：一是由外荷載引起或由主要計(jì)算應(yīng)力引起；二是由于結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作與計(jì)算假設(shè)理想模型間的差異而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的；三是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起結(jié)構(gòu)變形，當(dāng)結(jié)構(gòu)變形受到約束時(shí)就產(chǎn)生應(yīng)力，且應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。建筑結(jié)構(gòu)中的大體積混凝

4、土所承受的變形主要由溫差和收縮所產(chǎn)生，是我們控制的主要內(nèi)容之一。　　建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)排散而產(chǎn)生溫度變化和收縮作用。由此產(chǎn)生的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致砼產(chǎn)生裂縫的主要原因。溫度裂縫有表面裂縫和貫通裂縫兩種。砼表面裂縫一般無規(guī)則可言，且深度小于鋼筋保護(hù)層厚度；而貫通裂縫是在大體積混凝土強(qiáng)度發(fā)展過程中，由于溫差超過一定限度（一般按20-25℃考慮）而引起的溫差變形以及砼失水引起的體積收縮變形，受到地基或其它結(jié)構(gòu)的約束限制時(shí)引起拉應(yīng)力超過混凝土抗拉極限強(qiáng)度時(shí)可能產(chǎn)生貫通整個(gè)混凝土截面的裂縫。這兩種裂

5、縫對(duì)結(jié)構(gòu)物均具有危害性?！　《?、控制裂縫開展的方法　　1.精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高抗拉值”的抗裂混凝土?！　?.增配構(gòu)造筋，提高抗裂性能。應(yīng)采用小直徑、小間距的配筋方式，全截面的配筋率應(yīng)在0.3～0.5%之間?！　?.避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中。在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施?！　?.在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極

6、限抗拉強(qiáng)度。　　5.設(shè)置永久性伸縮縫：在超長的現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)中間設(shè)置若干變形縫，以釋放大部分變形。如寧波建龍煉鋼連鑄系統(tǒng)的在線連鑄機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)中便考慮了每跨設(shè)置一道變形縫。變形縫一般控制在40-60m左右?！　?.設(shè)置后澆帶：在施工中設(shè)置后澆帶，可有效控制溫度裂縫的擴(kuò)展。如寧波建龍連鑄車間的橫移臺(tái)車基礎(chǔ)便在中間設(shè)了兩道后澆帶，上海浦東宏力半導(dǎo)體鋼結(jié)構(gòu)廠房1000mm厚鋼砼地面施工中也采用了后澆帶法來防止溫度應(yīng)力引起地面破壞。　　7.采用分段間隔澆筑和水平分層間歇澆注法，如山東東明中谷國家糧食儲(chǔ)備庫地面施工中，即采用分倉澆筑法。而一般的砼澆筑均采用分層澆筑

7、來減小溫度應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)破壞?！　?.采用改善配筋，減少砼收縮，提高砼抗拉強(qiáng)度等方法，以抵抗溫度和收縮變形所產(chǎn)生的應(yīng)力?！　?.通過施工技術(shù)措施控制溫度和收縮裂縫。　　三、控制溫度和收縮裂縫的技術(shù)措施　　1、降低水泥水化熱　　（1）采用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥來配制混凝土。如在寧波建龍連鑄主機(jī)區(qū)設(shè)備基礎(chǔ)底板砼中就采用了礦渣硅酸鹽水泥，達(dá)到了預(yù)期效果?！　。?）利用混凝土后期強(qiáng)度，以減少砼的水泥用量。根據(jù)有關(guān)資料顯示，每增減壓10Kg/m3水泥，水化熱將使砼溫度相應(yīng)升降1℃?！　。?）摻加粉煤灰或摻加相應(yīng)的減水劑，改善砼和易性

8、、降低水灰比以達(dá)到減少水泥用量、降低水泥水化熱的目的。　?。?）少