大体积混凝土温度裂缝的产生及控制.pdf

1 2 4 低温建筑技术 2 0 1 0年第 3 期 ( 总第 1 4 1 期 ) 大体 积混凝土温度裂缝 的产 生及控制 伊克文 ( 牡丹江市牧工商建筑安装工程公司 黑龙江牡丹江1 5 7 0 0 0 ) 【 摘要】 文中就温度应力对混凝土温度裂缝产生的原因、 混凝土温度裂缝的控制和预防等问题进行简要 的论述 。 【 关键词】 大体积混凝土； 温度裂缝； 裂缝控制 【 中图分类号】 T U 7 5 5 7 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 0 ) 0 3 0 1 2 4 0 2 大体积 混凝 土施工 的 工艺要 求很 高 ， 在施 工 中， 如何控制大体 积混凝 土 的温度 裂缝 就是施 工工 艺 的 关键点 ， 也是施工的难点 。混凝 土中裂缝 的出现严重 影响到混凝土结 构 的整 体性 和耐 久性 。从 而影 响到 混凝土结构的使用功能及安全性能。因此在大体积 混凝 土 施 工 过 程 中， 温 度 应 力 及 温 度 的控 制 十 分 重要 。 1 产生温度裂缝的原因 建筑工程中的大体积混凝土结构由于结构截面 大 ， 水泥用量 多 ， 水 泥水 化所 释放 的水化 热会 产生较 大的温度变化和收缩作用 ， 由此形成 的温 度收缩应力 是导致大体积混凝土产生裂缝 的主要原因。表面裂 缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同， 温度外 低内高 ， 形成了温度梯度 ， 使 混凝土 内部产生压应 力 ， 表面产 生拉应力 ， 表面拉应力 超过混凝 土抗拉强度 而 引起 的 ； 通裂缝是 由于大体 积混凝土在 强度发展 到一 定程度， 混凝土逐渐降温， 这个降温差引起的变形加 上混凝 土失水 引起 的体 积收缩 变形 ， 受 到地基和其他 结构边界条件的约束时引起的拉应力 ， 超过混凝土抗 拉强度 时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。 2温度应力的分析 2 1 温 度应力 的形成过程 早 期 ： 自浇 筑混 凝土 开始 至水 泥 放热基 本 结束 ， 一 般约 3 0 d 。这个阶段有两 个特征 ， 一是 ， 水 泥放 出大 量水化热 ， 二是 ， 混凝 土弹性模量的急剧变化。由于弹 性模量的变化 ， 这一时期在混凝土内形成 残余应力。 中期 ： 自水 泥放热作用基 本结束 时起 至混 凝土冷 却到稳定温度时止， 这个时期 中， 温度应力主要是由 于混凝土的冷却及外界气温变化所引起， 这些应力与 早期形成的残余应力相叠加， 在此期间混凝土的弹性 模量变化不大。 晚期： 混凝土完全冷却以后的服役时期。温度应 力 主要是外界气温变化所 引起 ， 这些应力 与前 两种 的 残余应力相叠加。 2 2 温度应 力引起 的原 因 大体积混凝土结构尺寸相对较大， 混凝土冷却时 表面温度低 ， 内部温度 高 ， 在 表面 出现拉应 力 ， 在 中间 过程出现压应力 ， 这种应力成为 自身应力。 结构 的全部或部分边界 受到外界 的约束 ， 不 能 自 由变形而引起 的应力 ， 此时的应力称为约束应 力。 这两种温 度应 力往 往和混 凝 土的干缩 所 引起 的 应力共 同作用 。温 度应 力 的分 布及 大小是 比较 复杂 的 ， 在大多数情况下 ， 需要依 靠模型试 验或数 值计算 。 混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛， 所 以分析 计算温度应力 时 ， 还必须考虑徐变的影响 。 3 裂缝控制措 施 3 1 降低早期水泥水化热和变形 ( 1 ) 选用低水 化热的水泥 品种配制混凝 土 ， 如矿 渣硅酸盐水泥、 火山灰质硅酸盐水泥、 粉煤灰水泥等 。 ( 2 ) 控制好混凝土的水灰 比， 商品混凝 土的水灰 比宜为 0 4 0 6 。 ( 3 ) 充分利用混凝土的后期强度 ， 减少每立方米 混凝土 中水泥用量。 ( 4 ) 选用 中粗砂细度模数 2 4以上 ， 含 泥量小于 2 ， 石子粒径 在 5 4 0 m m ， 含泥量小于 1 。 ( 5 ) 合理地设置后浇缝 ， 以减小外应力 和温度应 力 ； 同时也有利于散热， 降低混凝土的内部温度。 3 2 降低混凝土温度差 选择较适宜 的气温 、 尽量 避开炎热 天气 浇筑 混凝 土。夏季可采用低温水搅 拌混凝 土， 可 对骨 料喷 冷水 雾 ， 或对骨 料进行 覆 盖避 日光 直晒 ， 以降低 混 凝 土拌 合 物的人模 温度 。 3 3 加 强施工 中的温度控制 ( 1 ) 做 好混 凝土 的保 温保 湿养 护 ， 减 低 温 度应 力 ， 以免发生急剧 的温度梯度发生。 ( 2 ) 在 垫层 混凝 土上 ， 先铺 一层低 强 度 水 泥砂 浆， 以降低新旧混凝土之间的约束力。 ( 3 ) 加强测温和温度监 测管理 ， 内外温差控制 在 2 5 。 以内， 及时调整保温及养护措施， 使混凝土的温度 梯度和湿度不至过大 ， 以有效控制有害裂缝 的 出现 。 王文 ： 泥浆护壁成孔灌 注桩施工常见问题及处理 泥浆护壁成孔灌注桩施工常见 问题 及处理 王文 ( 双 鸭山盛泰 建筑安装有限公司 。 黑龙江双鸭山 1 5 5 1 0 0 ) 【 摘要】 文中分析泥浆护壁成孔灌注桩常见问题， 提出处理措施， 为今后类似桩基的施工提供经验。 【 关键词】 泥浆护壁； 导管进水； 塌孔； 断桩； 钢筋笼上浮 【 中图分类号】 T U 4 7 3 1 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 1 2 5 0 2 在桩基 施 工 中， 经常遇 到 这样那 样 的施 工难 题。 不但影响 了施 工进度 ， 而且 也难 保证 了施工 质量 ， 又 很难在现有的 桩基施工手册 中找到解决的办法。针 对此种情况 ， 本人结合几 年在泥浆 护壁钻 孔灌注桩 施 工的经历， 对所遇问题进行分析， 找出影响桩基成桩 的关键 因素 ， 并提 出相应的处理措施 。 1 泥浆护壁成孔灌注施工中常见问题 ( 1 ) 导管进 水。首批混凝 土量不 足或 导管悬 空 过大 ， 致使首 批混 凝 土不能 埋住 导管 ， 泥 水从 导管底 口进入 。灌注中提升导管过 猛过高 或测深 错误 ， 导致 导管底 口脱离混凝土顶面 ， 底 口涌入泥水 。导 管脱落 ， 泥水从上口涌入。导管接头不严密， 螺栓不紧或法兰 变形 ； 胶垫被高压气和混凝土撕裂。 ( 2 ) 卡管 。混凝土塌落度过小 、 和易性差 、 离 析、 拌合不均匀 ， 粗骨料过于集 中及 混凝土 中夹有 大块碎 石 、 卵石 、 水泥结块 ， 混凝 土块等。如导 管漏水 造成 管 3 4 提高混凝土的极限拉伸强度 ( 1 ) 选 择 良好级 配 的粗 骨料 ， 加 强 混凝 土 的振 捣， 提高混凝土密实度和抗拉强度， 减小收缩变形。 ( 2 ) 采取分层浇筑 ， 二 次振 捣法 ， 浇筑 后及 时排 除表面积水 ， 加强 早期 养护 ， 提 高混凝 土早 期 或相 应 龄期的抗拉强度 和弹性模量。 3 5 外加剂的使用 ( 1 ) 水灰 比是影 响混凝 土收缩 的重要 因素 。 使用 减水 防裂剂可使混凝土用水量减少 2 5 。 ( 2 ) 掺加减水防裂剂在保 持混凝 土强 度条件 下 可减 少 1 5 的 水 泥 用 量 ， 体 积 用 增 加 骨 料 用 量 来 补充 。 ( 3 ) 减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度， 减少混凝 土泌水， 减少沉缩变形。提高水 泥浆 与骨料的黏结 力 ， 提高的混凝土抗裂性能。 ( 4 ) 掺加外加剂可使混凝土密实性好， 可有效地 提高混凝土的抗碳化性 ， 减少碳化收缩。 内混凝土在 自重作 用下 泌水 离 析 ， 形 成混 凝 土堵 塞。 机械故障或其它原因造成 中止混凝土灌注时间过长 时， 管内混凝土会离析， 和易性变差， 管内底部混凝土 会泌水形成堵塞 。如 导管坠 落使导 管底 口内翻 ， 减小 了内径， 还会积存混凝土， 使混凝土流动不畅， 极易造 成卡管 。 ( 3 ) 埋 管。导管埋 深过 大、 灌注 时间过 长 、 混 凝 土已初凝 、 塌 孔 严重 等。埋 管轻 则 损坏 导 管 ， 重 则毁 桩 。 ( 4 ) 塌 孔。提 升 、 下 落 冲锤 、 掏渣 筒和放 钢筋 骨 架时碰撞孔壁 。护 筒 周 围未用 粘 土 填封 紧 密 而漏 水 或埋置太浅 。未及时 向孔 内加 清水或 泥浆 ， 孔 内泥浆 面低于孔外水位， 或泥浆比重偏低。遇流砂、 软淤泥、 碎土层 ； 在松软砂层钻进时 ， 进尺太快 。 ( 5 ) 缩 径。对 于砂 层 ， 停 钻 到灌 注 时 间 间隔 太 长， 孔 内泥浆会在 自重 作用下 失水 ， 水 向砂层 渗 透 ， 泥 4结 语 基础工 程大 体积 混凝 土 温度 裂缝 问题 是 可 以通 过规范施 工得 到控 制 的 ， 在施 工 过程 中， 必 须严 把质 量关 ， 各个环节严格按照相关 的要求进行操作， 同时 在施工实践 中要善于不断总结， 不断更新施工工艺 ， 不断提高施工技术水平 ， 结合多种预防处理措施 ， 才 能保证基础工程大体积混凝土结构的工程质量。 参考文献 1 建筑施 工手 册( 第 三版 ) 编写组 ， 建筑施工手册 M 北京 ： 中 国 建筑 工业出版社 ， 1 9 9 7 2 何浙浙主编 混凝土结构设计基本原理 M 北京： 科学出版 社 。 2 0 0 6 3 阎兴华主编 混凝土结构设计E M 北京： 科学出版社， 2 0 0 7 【 收稿 日期 】 2 0 0 9 1 2 1 4 作者简介 伊克文( 1 9 6 8一) ， 男 ， 黑龙 江牡 丹 江人 ， 一 级建造 师 ， 工程师 ， 从事建 筑施工 管理工作 。 ( 编辑陈伟)