【文章內(nèi)容簡介】 盡可能小，使之小于混凝土的抗拉強(qiáng)度。而混凝土溫度應(yīng)力取決于其澆筑溫度、水泥水化熱和混凝土表面溫度。即通過優(yōu)化配合比、選擇水泥品種、改善混凝土養(yǎng)護(hù)條件等亦可達(dá)到控制大體積混凝土裂縫的目的。因此，防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫應(yīng)從以下幾個方面加以有效控制。 減小混凝土內(nèi)外溫差 降低水化熱溫升 大體積混凝土內(nèi)部的溫度上升是由于水泥水化反應(yīng)釋放熱量造成的，由于混凝土的導(dǎo)熱性差，使得熱量蓄積因此，應(yīng)該從以下幾個方面入手控制混凝土內(nèi)部的溫度上升 (1) 選用低標(biāo)號低水化熱水 泥實(shí)測值與中低熱水泥水化熱標(biāo)準(zhǔn)值對比表 (2) 降低水泥用量經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，每 1m3 混凝土水泥用量減少 10kg,混凝土溫升值就會降低 10℃。降低水泥用量可以作為控制溫度應(yīng)力的另一主要手段，且越是厚大體積混凝土其效果越明顯。 ①摻加粉煤灰作為膠凝材料，采用內(nèi)摻法可以取代部分水泥，顯著降低水泥用量。雖然粉煤灰也存在水化熱，但遠(yuǎn)比水泥要低的多。許多試驗(yàn)研究確定粉煤灰取代水泥量為 10～ 15%，超量系數(shù)取 , ②使用緩凝型減水劑，混凝土澆筑以泵送為主，坍落度一般選 l00mm～ 160mm，這給降低水泥用量增加了難度，為了改善和易性，盡可能降低水泥用量，采用了緩凝型減水劑。合理選用水泥及添加劑，對提高大體積混凝土的抗裂能力據(jù)有很關(guān)鍵的作用，我將在該章第 節(jié)做具體的闡述。 降低混凝土入模溫度 為了降低混凝土內(nèi)部溫度的峰值，在水化熱溫升一定的情況下，控制混凝土出機(jī)溫度和入模溫 8 度是有必要的。研究表明，混凝土的澆筑溫度越高，水泥的水化反應(yīng)速度越快。一般認(rèn)為，混凝土澆筑溫度每升高 10℃則混凝土內(nèi)部溫度的峰值將提高 3～ 5℃，大體積混凝土的澆筑溫度最好控制在25℃以下。 (1)控制部分原材料 的溫度 攪拌后混凝土熱量與攪拌前原材料所含熱量是相等的，要想控制混凝土的出機(jī)溫度就要從控制原材料的溫度入手。因?yàn)樯笆辖禍剌^困難，因此主要是采取措施降低水溫和水泥溫度。 (2)混凝土澆筑盡量安排夜間施工 只控制水和水泥的溫度效果并不明顯。所以選擇效果最好又最經(jīng)濟(jì)的辦法，即夜間澆筑，這時所有原材料溫度都偏低，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測，夜間混凝土出機(jī)溫度一般要比白天低 3℃左右。 (3)控制混凝土運(yùn)輸和入模過程中的升溫 在夏季施工時，加強(qiáng)組織協(xié)調(diào)，縮短混凝土從出機(jī)到入模的時間。將泵送管路用濕麻袋覆蓋，防止日曬升溫。還可在混凝土罐 車的轉(zhuǎn)筒上澆水降溫。 加強(qiáng)保溫，控制混凝土內(nèi)外溫差 根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，混凝土中心溫度和表面溫度之差控制在 20～ 30℃以內(nèi)，一般可以防止有害裂縫的產(chǎn)生。為了防止大體積混凝土表面溫度下降速率太快，條件允許時應(yīng)該盡量延長拆模時間。拆模以后也要盡快覆蓋保溫層，防止風(fēng)吹。正常施工時的保溫，混凝土表面鋪設(shè)一層塑料薄膜，然后是兩層麻袋，為了防止雨冷擊，麻袋外再設(shè)一層薄膜。冬季施工時采用蓄熱法保溫養(yǎng)護(hù)，混凝土頂面鋪雙層塑料薄膜，內(nèi)夾三層草簾 。側(cè)模采用保溫模板，即模板外側(cè)掛三層草簾，外罩篷布或加塑編織布。模板拆 除以后，混凝土側(cè)表面圍保溫被。 減小約束應(yīng)力的措施 合理劃分結(jié)構(gòu)段，減小結(jié)構(gòu)長度對約束應(yīng)力的影響 為了減少出現(xiàn)有害裂縫的機(jī)會，施工中建議設(shè)計結(jié)構(gòu)段長為 15m 以內(nèi)，規(guī)范要求為 5～ 15m。經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論，結(jié)構(gòu)段長在 15m 以內(nèi)時出現(xiàn)裂縫的可能性大大減少。 合理設(shè)置施工縫 (1)水平施工縫的設(shè)置 在底板上連續(xù)澆筑墻體時，其上水平縫嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)置。該措施可以避免大斷面約束小斷面情況的出現(xiàn)。 9 (2)豎向施工縫的設(shè)置 施工中采用設(shè)置閉合塊的方法，進(jìn)行分塊澆筑，共設(shè)置個閉合塊，減小了一次澆筑的長度，一方面降低了約束應(yīng)力，另一方面將水化熱從時間和空間上均分散開來，增加了散熱面積，降低了溫升。 縮短混凝土澆筑間歇期 混凝土的彈性約束應(yīng)力是在降溫過程中由其自身收縮產(chǎn)生的。降溫速度越快，約束應(yīng)力越大，施工中通過測溫和采取保溫措施調(diào)整降溫速率，注意防止寒潮侵襲，充分利用混凝土徐變特性產(chǎn)生的松弛效應(yīng)，避免裂縫的產(chǎn)生。 合理選擇混凝土材料及混凝土配合比 混凝土材料和混凝土配合比的合理選用可以使混凝土具有較大的抗裂能力。也就要求混凝土的絕熱溫升較小、抗拉強(qiáng)度較大、極限拉伸變形能力較大、線脹系數(shù)自生體積變形最好是微膨脹、低收縮。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)主要有以下幾條 : 合理選用水泥 混凝土主要考慮抗裂性能好，兼顧低熱和高強(qiáng)兩方面的要求。水泥水化放熱是混凝土升溫的內(nèi)熱源，選用水化熱低的水泥，也就降低了水化放熱，從而達(dá)到降低混凝土的絕熱升溫的目的。優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山炭質(zhì)硅酸鹽水泥等。當(dāng)混凝土除抗裂性能要求外，還要求抗凍融性、耐磨性、抗蝕性 、強(qiáng)度較高及干縮較小等要求時，則可以采用較高標(biāo)號的中熱硅酸鹽水泥。當(dāng)環(huán)境水具有硫酸鹽侵蝕時，應(yīng)采用抗硫酸鹽水泥。 適當(dāng)摻用混合材料 實(shí)驗(yàn)資料表明，在混凝土內(nèi)可以摻入一定數(shù)量的粉煤灰。由于粉煤灰具有一定活性，不但可以代替部分水泥，而且能改善混凝土的粘塑性，改善混凝土的可泵性，降低混凝土的水化熱。另外根據(jù)大體積混凝土的強(qiáng)度特性，初期處于高溫條件下，強(qiáng)度增長較快、較高，但后期強(qiáng)度增長緩慢，這是由于高溫條件下水化作用迅速，隨著混凝土齡期增長，水化作用慢慢停止的緣故。摻加粉煤灰后可改善混凝土的后期強(qiáng)度，但是 其早期抗拉強(qiáng)度及早期極限拉伸值均有少量降低。因此在工程中常在混凝土中摻加粉煤灰做外摻料。 合理摻用外加劑 混凝土外加劑包括減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑、膨脹劑等多種類型。減水劑是最常用、 10 最重要的外加劑，它具有減水和增塑作用，在保持混凝土坍落度及強(qiáng)度不變的條件下，可減少用水量，節(jié)約水泥、降低絕熱溫升。引氣劑的作用是在混凝土中產(chǎn)生大量微小氣泡以提高混凝土的抗凍融耐久性。膨脹劑可以使混凝土在硬化過程中產(chǎn)生體積膨脹，部分或全部補(bǔ)償混凝土在硬化過程中所產(chǎn)生冷縮和干縮，在內(nèi)外約束條件下以及配筋足夠時產(chǎn)生一 定的內(nèi)壓應(yīng)力，這種內(nèi)壓應(yīng)力與冷縮或干縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力相抵消，以使內(nèi)壓應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度的總值等于或大于因溫差收縮產(chǎn)生的拉力，因此，膨脹對溫差的補(bǔ)償效應(yīng)。實(shí)質(zhì)上就是膨脹應(yīng)力對溫差收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力的補(bǔ)償。利用這種溫差補(bǔ)償效應(yīng)，取得了防滲抗裂的效果，減少或避免了混凝土的開裂。目前應(yīng)用較多的膨脹劑有 UEA 膨脹劑， FH 復(fù)合膨脹劑， PG 硫鋁酸鹽型膨脹劑， FNM 明磯石膨脹劑等等。其中 UEA 膨脹劑 最為常用，在混凝土中摻入 10%～ 12%，其限制膨脹率為 %～ %，可在鋼筋中建立 ～ 預(yù)壓力，從而抵消混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的全部或大部分拉應(yīng)力。 優(yōu)化混凝土配合比 優(yōu)化混凝土配合比，降低水泥用量，減少水泥水化熱，這樣就降低了混凝土的絕熱升溫。一般方法有減小坍落度，摻大塊石 (埋石混凝土 )，使用減水劑，緩凝劑，摻混合材，采用先進(jìn)的攪拌工藝等。同時，嚴(yán)格控制砂石骨料的含泥量，在保證混凝土稠度及流動條件下，盡量節(jié)省水泥，降低混凝土絕熱溫升。 合理選擇施工方案、提高施工質(zhì)量 在大體積混凝土工程施工之前，應(yīng)編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計，通過對施工階段大體積 混凝土澆筑塊體的溫度估算，對是否可能出現(xiàn)溫度裂縫進(jìn)行驗(yàn)算，確定施工階段大體積混凝土澆筑塊體的升溫降值、內(nèi)外溫差及降溫速度的控制指標(biāo)，并制定出相應(yīng)的措施辦法。 要重視施工前的準(zhǔn)備工作 在施工以前，首先要對工人進(jìn)行必要的技術(shù)交底，使之掌握大體積混凝土的施工工藝及技術(shù)要點(diǎn) 。其次，確保各種設(shè)備、工具能立即投入使用，使混凝土溫度控制能夠滿足設(shè)計要求。 控制混凝土入模溫度溫度 控制混凝土的入模溫度是有必要的。前面已做闡述，在這里就不重復(fù)了。 改進(jìn)攪拌工藝 即在攪拌混凝土?xí)r，改變以 往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子進(jìn)行拌 11 的新方法。這種攪拌工藝被為“裹砂法”，也可稱為二次投料法。這種攪拌工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是無泌水現(xiàn)象，混凝土上下層強(qiáng)度差減少，可有效地防止水分向石子與水泥砂漿面的集中，從而使硬化后的界面過渡層的結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)加強(qiáng)。 振搗工藝