隨著科技的進步和建筑的需要,大體積混凝土常常使用在工程建設中,如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。如何判斷是否大體積混凝土,不能以截面尺寸來簡單判斷,實際施工中,有些混凝土即使厚度達到1m也不屬于大體積的范疇,但有些混凝土雖厚度未達到1m,水化熱較大,若不按大體積混凝土的技術標準施工,也會造成結構裂縫。這些裂縫必然會影響到結構的整體性和耐久性,所以減少大體積混凝土的裂縫顯得至關重要。
裂縫產(chǎn)生的原因
1.溫度應力引起裂縫
混凝土澆筑初期,會產(chǎn)生大量的水化熱,由于混凝土本身導熱不好,水化熱易在在混凝土內(nèi)部聚集,不易散發(fā),這使混凝土內(nèi)部溫度升高,與混凝土表面室溫產(chǎn)生溫差,此內(nèi)外溫差在混凝土初凝期產(chǎn)生的拉應力超過混凝土抗壓強度時,就會導致混凝土裂縫的產(chǎn)生;另外,在拆模前后,混凝土表面溫度陡降,也會導致裂縫的產(chǎn)生。
2.收縮引起裂縫
(1)干燥收縮是指在干燥的環(huán)境下,混凝土硬化后,其內(nèi)部水分不斷散失,從而引起混凝土由外向內(nèi)的干縮變形裂縫。
(2)塑性收縮是在水泥活性大、混凝土溫度較高、水灰比較低的情況下,會導致混凝土開裂加劇。因為這時混凝土的泌水明顯減少,表面蒸發(fā)的水分不能及時得到補充,這時混凝土尚處于塑性狀態(tài),稍受到拉力,混凝土的表面就會出現(xiàn)分布不均勻的裂縫,隨著混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)進一步加大,裂縫就會進一步擴展。
解決方法
首先,要采用從材料方面入手。
(1)優(yōu)先選用質量穩(wěn)定的水泥,這樣有利于改善混凝土抗裂性能,c3a含量較低、 c2s含量相對較高的水泥。
(2)細骨料宜使用級配良好的中砂,其細度模數(shù)宜大于2.3。
(3)釆用非泵送施工時粗骨料的粒徑可適當增大。
(4)選用緩凝型的高效減水劑。
(5)混凝土拌和物在澆筑工作面的坍落度不宜大于160mm。
(5)拌和水用量不宜大于170kg/m。
(6)粉煤灰摻量應適當增加,但不宜超過水泥用量的40%;礦渣粉的摻量不宜超過水泥用量的50%,兩種摻和料的總量不宜大于混凝土中水泥重量的 50%。
(7)水膠比不宜大于0.55。
其次,從施工工藝出發(fā)。大體積混凝土的施工工藝為:施工準備→澆筑工藝→振搗→泌水處理→表面處理等。主要步驟為澆筑和振搗,所以應盡量降低混凝土的入模溫度。
大體積混凝土要求連續(xù)澆筑,一氣呵成,其施工工藝上應做到分層澆筑、分層搗實,并控制澆筑層厚度和進度。根據(jù)整體性要求、結構大小、鋼筋疏密、混凝土供應等具體情況,混凝土的澆筑采用平面和斜面相結合的分層方法。使用插入式振搗棒,垂直振搗和斜向振搗操作時,快插慢拔,避免分層離析或形成空洞,且應上下抽動,振搗均勻。
分層灌注時振搗上層應插入下層5cm左右。每點振搗20~30s,視混凝土表面不再顯著下沉,不再出現(xiàn)氣泡、泛出灰漿為止。20~30min后進行復振。每振搗完一段,要立即攤平。澆筑完10h內(nèi)抹平一次。初凝前2h進行二次抹壓。
最后要認真進行熱工計算,加強測溫工作,采取保溫養(yǎng)護,減少大體積混凝土內(nèi)外溫差。