泵送混凝土施工对温度裂缝的有效控制_混凝土温度裂缝控制
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泵送混凝土施工对温度裂缝的有效控制
摘要:主要阐述泵送混凝土施工中温度裂缝存问题并进行原因分析,提出控制和防止温度裂缝有效措施,提高混凝土浇筑质量。
关键词:泵送混凝土温度裂缝原因分析控制措施 1.前言
建筑技术不断发展,泵送混凝土施工技术到普及和应用。泵送混凝土能改善混凝土施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工,具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时,泵送混凝土骨料级配限制,胶凝材料大量使用,产生大量水化热,造成温度裂缝普遍存,一定程度上影响结构抗渗性和耐久性,应当引起足够重视。为此,现就温度裂缝产生机理及如何有效控制裂缝出现和发展,谈几点粗浅认识。2.温度裂缝产生机理及特征
混凝土浇筑后,硬化过程中,水泥水化产生大量水化热。混凝土体积较大,大量水化热聚积混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使混凝土结构内外出现较大温差,这些温差造成内部与外部热胀冷缩程度不同,使混凝土表面产生一定拉应力。当拉应力超过混凝土抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生混凝土施工中后期。混凝土施工中当温差变化较大,是混凝土受到寒潮袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩混凝土受内部混凝土约束,将产生很大拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只混凝土表面较浅范围内产生。
温度裂缝走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝粗细变化不太明显。此种裂缝出现会引起钢筋锈蚀,混凝土碳化,降低混凝土抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。3.影响因素和防治措施
混凝土内部温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝可能性越大。
大体积混凝土,其形成温度应力结构尺寸相关,一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,引起裂缝危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝主要原因。防止大体积混凝土出现裂缝最根本措施就是控制混凝土内部和表面温度差。3.1混凝土原材料及配合比选用
(1)尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。大体积钢筋混凝土引起裂缝主要原因是水泥水化热大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面温差。减少温差措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。(2)掺加掺合料大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质粉煤灰后,能代替部分水泥,粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物流动性、粘聚性和保水性,改善了可泵性。特别重要效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下温度升高。混凝土中掺加一定量具有减水、增塑、缓凝等作用外加剂,改善混凝土拌合物流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰出现时间。3.2施工工艺流程改进
(1)改善搅拌工艺采用二次投料净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效防止水分聚集水泥砂浆和石子界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土搅拌加工工艺,传统三冷技术基础上采用二次风冷新工艺,降低混凝土浇筑温度。(2)严格控制浇筑流程合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑混凝土,终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,石子、水平钢筋下部形成空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。高温季节泵送,宜用温草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。
(3)注重浇筑完毕后养护混凝土养护主保持适当温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面热扩散,降低混凝土表层温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,止寒潮袭击。4.温度裂缝处理方法
混凝土裂缝修补措施主要有采取以下一些方法:如表面修补法,嵌缝法,结构加固法,混凝土置换法等。
4.1表面修补法
表面修补法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响表面裂缝以及深进裂缝处理。通常处理措施是裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,防护同时防止混凝土受各种作用影响继续开裂,通常可以采用裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。4.2嵌缝法
嵌缝法是裂缝封堵中最常用一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝目。常用塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。
4.3结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用主要有以下几种方法:加大混凝土结构截面面积,构件角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。4.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土一种有效方法,此方法是先将损坏混凝土剔除,然后再置换入新混凝土或其他材料。常用置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。5.结语
温度裂缝存是混凝土施工中不可避免普遍现象,泵送混凝土施工同样如此。,我们应该明白裂缝出现会降低建筑物抗渗能力,影响建筑物使用功能,会引起钢筋锈蚀,混凝土碳化,降低材料耐久性,影响建筑物承载能力。,我们施工中,应充分认识到裂缝出现对建筑物危害性,采取各种有效措施和合理处理方法来预防裂缝出现和发展,不断提高混凝土浇筑质量,满足建筑结构安全稳定等要求。