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淺談大體積混凝土裂縫的施工防治

2010-09-24 16:09  來源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯】

  1工程概況

  蕪湖奇瑞汽車公司第五轎車廠沖壓車間長209m,寬178m,面積37434m²。根據(jù)使用功能,沖壓車間可劃分為模具堆放區(qū)和沖壓地溝區(qū)。單個沖壓地溝尺寸為48m長,15m寬,深度為6.0m,地溝四周采用鋼筋混凝土澆筑墻體,墻體厚0.6m,墻體采用C30混凝土澆筑,單個地溝混凝土方量達454m³,屬大體積混凝土施工。

  2大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

  按照裂縫的成因簡單的分為兩種:一種是由于荷載直接作用(或者由于結(jié)構(gòu)次應(yīng)力的疊加作用),混凝土超過極限拉應(yīng)力而引起裂縫,也稱作荷載裂縫或結(jié)構(gòu)性裂縫,另一種是由于變形變化引起的裂縫,如結(jié)構(gòu)由于溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素而引起的裂縫,也稱做變形裂縫,大多為非結(jié)構(gòu)性裂縫。在實際施工中,因混凝土收縮和溫度變化引起的裂縫是最常見的。對于大體積混凝土,其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),在一定尺寸范圍內(nèi),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力也越大,因而引起裂縫的危險性也越大,這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。

  3大體積混凝土裂縫的主要施工防治措施

  3.1 選擇合適的原材料 混凝土的收縮裂縫往往在施工的早期就產(chǎn)生了,其自身收縮是混凝土硬化過程中水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)生成新的化學(xué)物質(zhì),導(dǎo)致自身體積縮小;炷磷陨硎湛s的大小與水灰比、細摻料的活性、水泥細度等因素有關(guān)。用水量越大,水灰比越高,混凝土收縮越大;水泥細度越大,混凝土的收縮越大,且發(fā)生的收縮時間越長;因此選用大的骨料,并盡可能的多用骨料,則可以減小干縮,同時要嚴(yán)格控制粗細骨料的含泥量。

  3.2 選擇適當(dāng)?shù)呐浜媳?①本工程采用5~31.5mm碎石,采取低水灰比,降低混凝土水化熱。水泥標(biāo)號越高水泥水化熱也越高,采用32.5普通硅酸鹽水泥可以滿足強度要求。②選擇最佳粗細骨料級配,增加混凝土密實度,減少收縮、徐變。

  3.3 改進大體積混凝土的澆筑施工工藝 優(yōu)化澆筑工藝,“斜面分層,薄層澆筑,連續(xù)推進;降低混凝土內(nèi)外溫差,“內(nèi)排”并“外保”,一般要求混凝土內(nèi)外溫差不超過25℃,具體實施辦法為:①降溫冷卻水管布設(shè):在澆筑墻體混凝土前,鋼筋綁扎好后立模前預(yù)先在混凝土內(nèi)按1m的層距(距頂?shù)酌婢嚯x為0.50m)布設(shè)降溫冷卻水管(準(zhǔn)30mm的薄壁鋼管),混凝土澆注完成后,即可在該層水管內(nèi)通水。通過水循環(huán),帶走砼內(nèi)部的熱量,使混凝土內(nèi)部的溫度降低到要求的限度。②攪拌工藝:采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝,可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上,使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大,從而節(jié)約水泥,并進一步減少水化熱和裂縫。③振搗工藝:混凝土分層澆筑,分層振搗,適當(dāng)控制入模厚度和振動技術(shù),每層澆筑厚度為40cm,設(shè)置施工縫聯(lián)結(jié)鋼筋。待每薄層混凝土全斷面布料振搗完畢,再從一頭向另一頭循環(huán)澆筑。

  因墻體高達6.0m,下部2m部分的混凝土澆注需用溜槽、串筒入模。分層澆筑,每層灌注須在下層混凝土未初凝前完成,以防出現(xiàn)施工冷縫;炷琳駬v采用直徑為50mm的插入式振搗器沿墻體澆筑的順序方向振搗。振搗時插入下層混凝土5~10cm,振搗時間以混凝土表面翻漿出氣泡為準(zhǔn);炷猎跐仓駬v過程中會產(chǎn)生多少不等的泌水,需配備一定數(shù)量的工具如大鐵勺等用以排出泌水。

  對已澆筑的混凝土,在終凝前進行二次振動,可排除混凝土因泌水,在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。

  3.4 后期養(yǎng)護及數(shù)據(jù)采集 混凝土養(yǎng)護主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫;炷翝沧⑼戤吅蠹崔D(zhuǎn)入養(yǎng)護階段。以下是在養(yǎng)護期間的幾項體會:①采取嚴(yán)格的養(yǎng)護保護措施。本工程采用了三項養(yǎng)護措施:混凝土表面收光后立即覆蓋一層塑料薄膜,以防止早期失水出現(xiàn)塑性裂縫;根據(jù)測溫結(jié)果,適時在塑料薄膜上覆蓋兩層土工布保溫,同時在混凝土中設(shè)置冷卻水管降溫;在塑料薄膜下適時補水,以保證水泥發(fā)揮補償收縮作用的充分條件。②在埋設(shè)冷卻水管時在混凝土中一起布設(shè)測溫點,并在養(yǎng)護中通過測溫點的溫度測量指導(dǎo)降溫、保溫工作的進行,從而控制混凝土內(nèi)外溫差不大于25℃。測溫點布置的原則應(yīng)使不同施工區(qū)段、不同標(biāo)高處的混凝土溫升均能得到監(jiān)控。在兩條長邊墻體各取三個具有代表性的點,該工程在墻體垂直方向的上、中、下三個位置布置6個測溫孔,保證不同施工區(qū)段混凝土溫升均可得到反映,從而及時指導(dǎo)溫控工作。澆筑結(jié)束后安排專人對測點進行溫度記錄,及時調(diào)整循環(huán)水的溫度,確保降溫效果。冷卻完畢后,水管口用與墻體強度等同的水泥漿封閉,水泥中應(yīng)加入微膨脹劑。③在氣溫較高(尤其超過30℃)時,澆水養(yǎng)護是保證砼強度的關(guān)鍵。工地現(xiàn)場使用小型水泵澆水,并在砼澆筑12小時內(nèi)對砼覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護。薄膜養(yǎng)護采用一次性材料,始終保持塑料薄膜內(nèi)有凝結(jié)水,后續(xù)工序應(yīng)盡量避免對塑料薄膜的破壞。避免了混凝土因干燥而產(chǎn)生干縮裂紋。養(yǎng)護一般在7天以上。

  4結(jié)語

  大體積混凝土的裂縫特別是表面裂縫,主要是由于內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生的。對大體積混凝土這種拉應(yīng)力較大,容易超過混凝土抗拉強度而產(chǎn)生裂縫。

  因此,加強養(yǎng)護是防止混凝土開裂的關(guān)鍵之一。要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,在養(yǎng)護中要加強溫度監(jiān)測和管理,及時調(diào)整保溫和養(yǎng)護措施,延緩升降溫速率,保證混凝土不開裂,有效的確保混凝土的施工質(zhì)量。有些橋梁大體積承臺或橋臺的施工還可以在混凝土內(nèi)摻入適量的塊石,減少水泥水化熱使混凝土的溫度升高,避免裂縫的產(chǎn)生。通過對奇瑞汽車第五轎車廠沖壓車間地溝大體積墻體的施工總結(jié),為今后的類似工程施工積累了施工經(jīng)驗。

延伸閱讀:大體積 混凝土 裂縫
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