水利施工中大體積混凝土抗裂技術(shù)探討

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1、水利施工中大體積混凝土抗裂技術(shù)探討摘要：為了確保大體積混凝土水工建筑物的安全與質(zhì)量，務(wù)必要全面分析水利工程大體積混凝土裂縫形成的原因，并給出與之相對應(yīng)的裂縫管控手段?！　￡P(guān)鍵詞：裂縫成因；大體積混凝土；控制措施　　水利工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)物的截面尺寸比較大，通常因外荷載形成的裂縫的可能性小，然而因混凝土收縮與在水化反應(yīng)中水泥釋放出來的水化熱形成的溫度變化的共同作用，會(huì)衍生出比較大的收縮應(yīng)力與溫度應(yīng)力，這也是大體積混凝土結(jié)構(gòu)有裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵原因?！　?大體積混凝土裂縫的形成原因　　溫差裂縫　　水泥水化熱形成的混凝土表層和混凝土內(nèi)部的溫度相差太大，通常來說，大體積混凝土

2、結(jié)構(gòu)規(guī)定澆筑時(shí)要一氣呵成，澆筑完畢之后，因體積大水泥由于水化形成水化熱集中于內(nèi)部很難散發(fā)出去，它的內(nèi)部溫度將要明顯上升，而它的表層散熱速度較快，產(chǎn)生很大的溫度差，促使混凝土表面形成拉應(yīng)力、內(nèi)部形成壓應(yīng)力。這個(gè)時(shí)候，混凝土抗拉強(qiáng)度較低，混凝土齡期比較短。一旦溫差形成的表面抗拉應(yīng)力比混凝土極限抗拉強(qiáng)度大，那么在混凝土表層就會(huì)出現(xiàn)裂縫?！　∈湛s裂縫　　在慢慢地硬化與散熱的過程當(dāng)中，混凝土形成的收縮應(yīng)力較大，尤其是大體積混凝土結(jié)構(gòu)物，若應(yīng)力比當(dāng)時(shí)混凝土極限抗拉強(qiáng)度要大的話，那么混凝土內(nèi)就會(huì)有收縮裂縫產(chǎn)生。在大體積混凝土當(dāng)中，就算是水灰比較大且自身收縮量值不算太大，當(dāng)問同溫度

3、收縮疊加的時(shí)候就會(huì)增大應(yīng)力。因此，在進(jìn)行較大的水工建筑物大體積混凝土施工的過程中藥先測定并考慮自身收縮因素。　　安定性裂縫　　龜裂之所以會(huì)出現(xiàn)主要?dú)w咎于水泥安定性不合格，它是安定性裂縫的主要表現(xiàn)形式。　　2裂縫的控制措施　　防治收縮裂縫　　在配置混凝土?xí)r，要高度重視采用的水泥用量、種、水灰比的控制、摻外加劑、骨料的選擇等等?！　∷嗟倪x擇與使用　　在選擇大壩混凝土，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇采用低含堿期強(qiáng)度高、初凝期長、低發(fā)熱量、塑性性能好的特制泥。一般硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分比例如表1所示?！　∮缮媳砜梢缘玫?，C2S的水花速度慢，水化熱小，體積收縮不大，而且后期的強(qiáng)度高，由此可

4、以得知C2S是比較適合的礦物，由于C3A的水化熱最大，所以其含量應(yīng)適當(dāng)控制。綜合因素考慮，硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分的比例最好能控制在C2S十C3S≥80%，C3A≤5%，C4AF≤15%這個(gè)范圍內(nèi)。水泥的使用品種最好不要選太多種類，而且將水泥運(yùn)進(jìn)工地時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)的測試?！　∷嗟挠昧考捌渌冶取　榱吮３炙嗟牧鲃?dòng)性、粘聚性和保水性，為了避免配制出的混凝土質(zhì)量不合格，以致不能澆筑。所以在配制混凝土?xí)r，一定要盡可能地減少水泥用量和單位水泥的用水量即水灰比，最大水灰比和最小水泥用量有一定的規(guī)定，如表2所示?！　∩笆橇稀　≡诖篌w積混凝土中，骨

5、料所占比例通常為該混凝土的絕對體積的80%～83%，所以應(yīng)選擇體積膨脹系數(shù)小、彈性模量低、級配均勻的骨料。砂子除了砂粒的大小要滿足骨料的要求外，還要適當(dāng)多加點(diǎn)石粉或細(xì)粉，因?yàn)槭刍蚣?xì)粉可以提高混凝土的密實(shí)性、工作性能、耐久性和抗裂性等。研究表明，石粉的比例一般占沙子的15%～18%?！　胶土稀　∷鄵胶土线x用前，一定先要經(jīng)過試驗(yàn)的測定，然后再從試驗(yàn)中選取符合要求的活性材料，因?yàn)檫@是為了避免摻用不合格的材料，防止影響混凝土的強(qiáng)度和壽命等性能。在混凝土中可以摻用粉煤灰，這可以提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，可以減少混凝土的收縮和泌水性，降低了其水化熱

6、，抑制了堿骨料間的反應(yīng)，這些均有助于提高混凝土的抗裂性能。但是一定要保證粉煤灰的細(xì)度要與水泥顆粒相當(dāng)，而且其含硫量和含堿量要低，所需水量比要小?；炷林谐丝梢該接梅勖夯彝猓砑訐胶狭系乃嗑C合性能都很好，比如添加礦渣的礦渣硅酸鹽水泥、添加火山灰的火山灰硅酸鹽水泥等等。　　外加劑　　為了使混凝土可以向高性能化發(fā)展，外加劑是不可或缺的重要組分，應(yīng)積極使用。例如外加劑中的高效減水劑和引氣劑，將它們混合使用，可以減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料的用量，這樣不但減少了攪拌混凝土?xí)r所需的工作量，而且也提高了硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)等方面的性能，還提高其耐久性等?！　夭盍芽p

7、　　溫差裂縫是由混凝土水化熱引起的內(nèi)部溫度與混凝土表面的溫度差異過大而引起的。所以為了避免產(chǎn)生溫差裂縫，就要降低水化熱。而導(dǎo)致產(chǎn)生較大的水化熱因素有配置混凝土?xí)r的用水量、水泥用量、水灰比、摻和料和外加劑等，但還有施工中的控制問題。因此，為了更好的防治溫差裂縫，一定要提高施工技術(shù)，加強(qiáng)施工管理。　　澆筑法　　大體積結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑可分為三種澆筑法，即全面分層、分段分層和斜面分層。如果要求混凝土澆筑強(qiáng)度大，則采用全面分層法澆筑；如果要求的澆筑強(qiáng)度小，采用斜面分層法。施工中選擇澆筑法可根據(jù)結(jié)構(gòu)物的形狀尺寸、搗實(shí)方法和混凝土供應(yīng)能力等來進(jìn)行選擇。目前常用的是斜面分層法。