隨著施工技術(shù)的突飛猛進,大體積混凝土在結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的越來越多。我國普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)范規(guī)定:混凝 土結(jié)構(gòu)物中實體最小尺寸不小于1m的部位所用的混凝土即為大體積混凝土;美國則規(guī)定為:任何現(xiàn)澆混凝土,只 要有可能產(chǎn)生溫度影響的混凝土均稱為大體積混凝土。目前,國內(nèi)外對機械荷載引起的開裂問題研究得較為透徹 。而對溫度荷載引起的有關(guān)裂縫的研究尚不充分。混凝土加固小編認為應(yīng)對此加以重視,防止危害結(jié)構(gòu)的裂縫產(chǎn) 生。另外對于大體積混凝土內(nèi)溫度應(yīng)力與裂縫控制也多集中在水利工程中的大壩、高層建筑的深基礎(chǔ)底板。而對 于一般施工過程中大體積混凝土的裂縫的研究并未得到足夠的重視。1.大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的,各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素如下:1.1水泥水化熱的影響水泥水化過程中放出大量的熱,且主要集中在澆筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的熱量,如 果以水泥用量350kg/m3~550kg/m3來計算,每立方米混凝土將釋放出17500KJ~27500的熱量,從而使混凝土內(nèi)部 溫度升高(可達70℃左右,甚至更高)尤其對大體積混凝土來講,這種現(xiàn)象更加嚴重因為混凝土內(nèi)部和表面的散 熱條件不同,故混凝土中心溫度很高,就會形成溫度梯度,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng) 力超過混凝土的極限抗拉強度時混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。1.2混凝土的收縮混凝土在空氣中硬結(jié)時體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮。混凝土在不受外力的情況下的這種自發(fā)變形,受到 外部約束時(支撐條件、鋼筋等),將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力,使得混凝土開裂。引起混凝土的裂縫主要有塑性 收縮、干燥收縮和溫度收縮等三種。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化,后期主要 是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。1.3外界氣溫濕度變化的影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間,外界氣溫的變化對防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大的影響。混凝土內(nèi) 部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫度和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣 溫有著直接關(guān)系,外界氣溫愈高,混凝土的澆筑溫度也就會愈高;如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的 內(nèi)外溫差梯度。如果外界溫度的下降過快,會造成很大的溫度應(yīng)力,極其容易引發(fā)混凝土的開裂。另外外界的濕 度對混凝土的裂縫也有很大的影響,外界的濕度降低會加速混凝土的干縮,也會導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。1.4其他因素的影響建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降也會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫會隨著基礎(chǔ)沉降而不斷的增大,待地基下沉穩(wěn)定后,將不 會變化。超荷載使用或未達到設(shè)計過早加荷載導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,這種裂縫稱之為荷載裂縫?;炷僚浜媳炔涣?會造成混凝土塑性沉降裂縫,一般是混凝土配合比中,粗骨料級配不連續(xù)、數(shù)量不夠,砂率及水灰比不當(dāng)所造成 的裂縫。2.大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施2.1大體積混凝土配合比設(shè)計2.1.1原材料選用由于水泥的用量直接影響著水化熱的多少,大體積混凝土應(yīng)選用水化熱較低的水泥,如低熱 礦渣硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥等,并盡可能減少水泥用量。細骨料宜采用2區(qū)中砂,因為使用中砂比用細砂可 減少水及水泥的用量。在可泵送情況下粗骨料,選用粒徑5—20mm連續(xù)級配石子,以減少混凝土收縮變形。使用摻 合料,應(yīng)用添加粉煤灰技術(shù)。在混凝土中摻用的粉煤灰不僅能夠節(jié)約水泥,降低水化熱,增加混凝土和易性,而 且能夠大幅度提高混凝土后期強度,推移溫升峰值出現(xiàn)時間。2.1.2外加劑的使用。采用減水劑,如緩凝高效減水劑;采用膨脹劑,如廣泛使用u型膨脹劑無水硫鋁酸鈣或 硫酸鋁。試驗表明,在混凝土添加了膨脹劑之后混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力,可以抵消一部分混凝土的收縮應(yīng)力 ,這樣,相應(yīng)地提高混凝土抗裂強度。