浅谈如何控制泵送混凝土施工中的温度裂缝

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2011-08-20 16:51 热度:

  摘要:目前,泵送混凝土技术已得到普及和应用。它不仅能改善混凝土的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或免振捣施工,具有提高抗渗性、改善耐久性等特点。同时,泵送混凝土骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,产生大量的水化热,造成温度裂缝普遍存在。在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,应当给予足够的重视。
  关键词;控制;混凝土;裂缝
  
  泵送混凝土就是用混凝土泵通过管道输送拌和物的混凝土。要求其流动性好,骨料粒径一般不大于管径的四分之一,需加入防止混凝土拌合物在泵送管道中离析和堵塞的泵送剂,以及使混凝土拌和物能在泵压下顺利通行的外加剂,减水剂、塑化剂、加气剂以及增稠剂等均可用作泵送剂。加入适量的混合材料(如粉煤灰等),可避免混凝土施工中拌和料分层离析、泌水和堵塞输送管道。泵送混凝土的原料中,粗骨料宜优先选用(卵石)。本文仅就泵送混凝土施工中温度裂缝的控制,作以浅析。
  一、温度裂缝产生的主要原因及特征
  温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
  温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝通常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边。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。
  二、影响因素和防治措施
  混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土结构越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。尤其是大体积混凝土结构,其结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。故防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。
  1.混凝土用主要原材料及配合比的选用。
  (1)水泥:尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。以降低水泥水化热。粗骨料:应采用连续级配,针片状颗粒含量不宜大于10%。
  (2)掺合料:混凝土中常用的掺合料为粉煤灰,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且起到润滑作用,可改善混凝土拌合物的流动性、黏聚性和保水性,从而改善了可泵性。还可以降低水泥的水化热,有利于控制温度裂缝的产生。
  (3)外加剂:在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,能很好地改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。为防止产生收缩裂缝,还可掺入适宜的膨胀剂。
  2.施工工艺流程改进。
  (1)改变搅拌工艺。采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、黏结力增大,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%以上,并进一步减少水化热和裂缝。
  (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,减少约束。夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土,或对骨料进场覆盖或设置这样装置避免日光直晒。冬季,应采用蓄热法进行混凝土搅拌,泵管要保温,确保混凝土出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。加强对大体积混凝土施工中的温度控制。
  (3)注重混凝土养护。养护主要是保持适当的温度和湿度条件。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、塑料薄膜等覆盖、包裹,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,混凝土表面应设置相应的保温措施,以防寒潮袭击。竖向结构可采用拆模后涂刷养护液进行养护。
  三、温度裂缝的补救措施
  裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况,我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。
  混凝土裂缝的修补措施主要有:表面修补法、嵌缝法、结构加固法、混凝土置换法。
  1.表面修补法。
  表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
  2.嵌缝法
  嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。
  3.结构加固法。
  当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、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.混凝土置换法。
  此方法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其它材料。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。
  四、结语
  温度裂缝的存在是混凝土施工中不可避免的普遍现象,泵送混凝土施工同样如此。因此,在施工中应采取各种有效的技术措施和合理的方法来预防裂缝的出现和发展,不断提高混凝土浇筑质量,满足建筑结构安全稳定等要求。

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