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《水利施工中大體積混凝土抗裂技術(shù)探討.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、施工技術(shù)建耐目黃商2012年8月水利施工中大體積混凝土抗裂技術(shù)探討毛衛(wèi)斌(江西晶太水利電力建設有限責任公司)摘要：本文闡述了水利工程大體積混凝土裂縫所產(chǎn)生的原因以及對裂縫的控制措施，使得大體積混凝土水工建筑物的質(zhì)量及安全得到保障。關鍵詞：大體積混凝土；裂縫成因；控制措施水利工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)物，由于其截面尺寸較大，一般由外荷載引起裂縫的可能性很小，但由于水泥在水化反應中釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用，會產(chǎn)生較大的溫度應力和收縮應力，這將成為大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要原因。1大體積混凝
2、土裂縫成因1．1收縮裂縫混凝土在逐漸散熱和硬化過程中}1起的收縮應力是很大的，特別是大體積混凝土結(jié)構(gòu)物，如果應力超過當時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。在大體積混凝土中，即使水灰比不低，自身收縮量值也不大的情況下，但在與溫度收縮疊加到一起時，就會使應力增大，所以在比較大的水工建筑物大體積混凝土施工時早就將自身收縮作為一項性能指標進行測定和考慮。1．2溫差裂縫水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部與混凝土表面的溫差過大。大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑，澆筑后，由于體積大水泥因水化引起水化熱聚集在內(nèi)
3、部不易散發(fā)，其內(nèi)部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快，形成較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生拉應力。此時，混凝齡期較短，抗拉強度很低。當溫差產(chǎn)生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度，則會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。1-3安定性裂縫安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。2裂縫的控制措施2．1對收縮裂縫的防治在混凝土配置過程中應注意所選用的種、水泥用量及水灰比的控制，骨料、摻外加劑的選用等。2．1．1水泥的選用大壩混凝土應選用低發(fā)熱量、低含堿期強度高、塑性性能好、初凝期長的特制泥。普通硅酸
4、鹽水泥熟料化學成分見表1。表1普通硅酸鹽水泥熟料化學成分礦物名稱水化速度水化熱體積收縮強度C3S快大中局C2S慢小由早期低、后期高C3A最快最大低C4AF較快由最小中由上表可以看出，C2S是比較適合的礦物，而C3A的含量應該加以控制。其化學成份的控制最好能作到C2S+C3S≥80％，C3A≤5％，C4AF≤15％。水泥供應品種不宜過多過雜，水泥運進工地以后應當嚴格地進行檢驗，并進行混凝土試驗。2．1．2水泥用量及水灰比在混凝土配制時，盡量減少水泥用量及單位用水量，但又不能失掉水泥的流動性、粘聚性和保水性，以免
5、配制出的混凝土不合格，不能澆筑。所以對于最大水灰比和最小水泥用量有一個規(guī)定見表2。表2水工混凝土最大水灰比及最小水泥用量(kg／m3)最小水泥用量環(huán)境條件類別最大水灰比素混凝土鋼筋混凝土預就算力混凝土O．65200220280O．6230260300O．55270300340四0．45300360380·48·2．1．3砂石骨料骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的80～83％，因此，在選擇骨料時，應選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料。砂除滿足骨料規(guī)范要求外，應適當
6、放寬石粉或細粉含量，這樣不僅有利于提高混凝土的工作性，而且可提高混凝土的密實性、耐久性和抗裂性。有研究表明，砂子中石粉比例一般在15—18％之間為宜。2．1．4摻和料水泥摻和料應當采用經(jīng)過試驗的、符合要求的活性材料，否則摻用不合格料也會大大影響混凝土的強度和壽命。粉煤灰只要細度與水泥顆粒相當，燒失量小，含硫量和含堿量低，需水量L94,，均可摻用在混凝土中使用。混凝土中摻用粉煤灰后，可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強度，抑制堿骨料反應，減少新拌混凝土的泌水等。這
7、些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。其他加摻合料的水泥，礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥等都是很好的選用對象。2．1．5外加劑高效減水劑和引氣劑復合使用對減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，對提高硬化混凝土的力學、熱學、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用，是混凝土向高性能化發(fā)展的不可或缺的重要組分，應積極使用。2．2對溫差裂縫的防治溫差裂縫，即混凝土水化熱引起的內(nèi)部溫度與混凝土表面的溫差過大而導致的混凝土裂縫。引起水化熱大的因素，除水和水泥用量、單位用水量、摻和料和外加劑
8、選用等混凝土配置上的因素外，還存在施工中的控制問題。因此，施工技術(shù)對于溫差裂縫的控制也是極其有效的方法。2．2．1降低澆筑速度、減小澆筑層厚度大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑方案，可分為全面分層、分段分層和斜面分層三種。全面分層法要求混凝土澆筑強度大，斜面分層法混凝土澆筑強度小，施工中可根據(jù)結(jié)構(gòu)物的具體尺寸、搗實方法和混凝土供應能力，選擇澆筑方案，目前應用較多的是斜面分層法。2．2．2加強混凝土的澆灌振搗，提
