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时间:2018-10-22
《探析大体积混凝土防裂施工技术》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、探析大体积混凝土防裂施工技术:本文结合工程实例,从几个方面综合分析大体积混凝土开裂原因以及防治措施。 关键词:地下室;温度应力;裂缝;温度监测 Abstract:biningples,fromseveralaspectstheprehensiveanalysisofmassconcretecrackingreasonsandpreventionandcontrolmeasures. Keyent;Temperaturestress;Crack;Temperaturemonitoring :TU74:A: 1前言 人防工程是一种有防
2、护要求的特殊地下建筑,其建设质量管理是以保证工程质量、保证人民生命财产安全为宗旨。人防工程地下室底板、顶板、墙体皆采用大体积混凝土。据调查统计发现,大体积混凝土出现裂缝相当普遍,其中地下室底板混凝土出现裂缝占调查总数的20%左右,外墙混凝土出现裂缝占调查总数的80%左右,因此,大体积混凝土裂缝是长期困扰土建工程的一大难题。一旦有裂缝发生,将严重影响结构的耐久性。 2工程简介 某人防工程地下室建筑面积2148m2,混凝土强度设计值C40,抗渗等级S8,地下室底板厚1.1m;外墙厚800mm,净高4.45m,采用泵送混凝土,分层浇筑,每层高度3.6m
3、。墙体配有钢筋,受力竖筋Φ[email protected],分布筋Φ[email protected],中间筋Φ[email protected];内墙厚400mm,受力主筋Φ[email protected]。 该工程于8月初浇筑外墙混凝土,8月末发现墙体开裂,裂缝间距1~2m,ωmax=0.5mm,内墙未发现裂缝。混凝土配合比(重量比)及性能指标见表1。 3开裂原因分析 3.1外界气温影响 浇筑温度与外界气温有直接关系。外界气温愈高,混凝土浇筑温度也愈高,此混凝土于8月初浇筑,正值炎热夏季,混凝土
4、内部温升较大,相对散热能力较少,造成过大的温度应力。如果外界气温下降,将增加混凝土的温度梯度尤其是气温骤然降低,会加大混凝土的内外温差。该工程于9月中旬采用取芯法检测内部裂缝情况时发现,随着温度的降低,裂缝不断向纵深发展,已形成贯穿性裂缝,破坏了结构的整体性、耐久性和防水性。 表1混凝土配合比(重量比)及性能指标 3.2水泥品种的影响 水泥在水化反应过程中产生大量的热量,这是大体积混凝土内部温升的主要热量。因此合理选择水泥品种是控制大体积混凝土产生裂缝的关键,应重点考虑水泥的强度、坍落度和水化热等因素。 该工程选用普通硅酸盐水泥,又属于早
5、强型(42.5R),不适合大体积混凝土结构,原因在于普通硅酸盐水泥3d的水化热是250kJ/kg,是矿渣硅酸盐水泥水化热的1.4倍。尤其在浇筑初期,采用低热水泥能够降低水泥自身发热量,可大大减少混凝土浇筑块体的内外温差。因此选用矿渣硅酸盐水泥能有效地控制裂缝的产生。 采用早强型水泥将导致混凝土内部热量散失少,而且加快了降温速率,墙体内外形成较大的温度梯度,导致浇筑初期混凝土产生大量通缝。 3.3掺加外加剂 该工程采用泵送混凝土,为了保证混凝土具有良好的可泵性,采用优化混凝土级配,掺加适量的外加剂,同时改善混凝土的特性,推迟水泥水化热峰值的出现。
6、 混凝土中常用的缓凝减水剂主要是木钙,在泵送混凝土中掺入水泥质量的0.2%~0.3%,不仅可节省水泥10%,降低水化热,同时又改善了混凝土的和易性。延缓初凝时间至6h以上。膨胀剂的使用,可以产生自应力,密实混凝土,防止混凝土初始裂缝的产生。掺合料主要是粉煤灰,其可降低混凝土早期放热量,由于粉煤灰活性成分与水泥水化反应产物Ca(OH)2发生二次水化反应,使后期强度提高。掺加量为水泥用量的15%,降低水化热15%左右。该工程外加剂掺量适当,而粉煤灰掺量为10%,降低水化热效果不明显,因此,原材料中粉煤灰的含量可适当提高。 4混凝土顶板的温度监测 墙
7、体开裂引起了高度重视,在进行地下室顶板浇筑的过程中,对混凝土温度进行实时监控。在顶板不同深度处,埋设了测温元件,及时了解混凝土内部温度、表面温度及大气温度,当温差超过25℃时,及时采取保温养护措施,防止裂缝的产生,日监测最高温度值见表2。测点布置如图1所示。布置原则: a)温度测量时测点数目不少于5个; b)以混凝土表面以内50mm作为表面温度; c)测温元件绑扎于木方上,与钢筋绝缘,减少测量误差。 5地下室顶板温度计算 5.1混凝土内部最高绝热温升值 (1) 其中,厚板散热系数ξ=0.43,则可求得Tmax=57.64℃。 5.
8、3混凝土内部与表面最大温差 混凝土表面温度可由下式计算 (3) 式中,Tq—3d龄期时环境温度;ΔT(
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