水利工程大体积混凝土控制技术分析

水利工程大体积混凝土控制技术分析

摘要:

为防止大体积混凝土裂缝产生,本文通过分析大体积混凝土裂缝种类、成因和影响因素,提出了施工过程中防止裂缝形成的质量控制点,以指导工程实践。

关键词:

大体积混凝土;裂缝;温度

水利工程施工通常涉及体积庞大、钢筋密集的大体积混凝土。大体积混凝土在施工过程中受到温度应力和收缩应力的影响,易出现裂缝病害。施工过程中通过对原材料、温度和外加剂等的控制能有效减少裂缝的出现。

1大体积混凝土裂缝种类及影响因素

1.1定义

《混凝土结构工程施工及验收规范》规定结构物最小边尺寸在1-3m范围内就属于大体积混凝土,由于水化热产生热量引起体积变化导致结构出现的裂缝称为大体积混凝土裂缝。

1.2裂缝种类

大体积混凝土裂缝按其表现形式可分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。混凝土表面裂缝是由于混凝土表面受温度应力大于同龄期抗拉强度导致。深层裂缝是表面裂缝的发展和延续,混凝土受到内部约束力和外部边界结构应力的双重影响形成深层裂缝,内部约束力由于内部温高外部温度低形成。深层裂缝继续发展形成贯穿裂缝,贯穿裂缝是由于结构均匀降温产生温度应力导致。

1.3影响因素

混凝土裂缝成因主要分两个方面:(1)原材料质量影响。水泥水化热是导致大体积混凝土裂缝的主要原因,大体积混凝土水化过程中产生大量热量,受混凝土结构影响散热慢,内部急剧升温。水化热与水泥掺量和水泥种类有显著关系。凝固初期,混凝土强度较低,升温产生的温度应变对结构影响不大,随着混凝土强度提升,结构内部降温产生的温度应变易产生温度裂缝。此外,外加剂的掺量,骨料和粉煤灰等品种的选择和用量控制都对裂缝产生影响;(2)施工过程影响。施工过程中易产生裂缝的环节主要有两个:首先是混凝土搅拌时间的控制,搅拌时间过长易导致混凝土泌水离析,从而在凝固过程中产生裂缝;其次,养护手段的选用不当也直接导致裂缝产生。大体积混凝土应做到随浇筑随养护,并采取相应的保湿防风措施。

2大体积混凝土施工质量控制

施工过程中原材料控制:水泥尽量选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥,并通过添加粉煤灰和外加剂减少水泥的用量,从而达到降低水化热的目的。根据现场施工情况,尽量选择级配良好的粗骨料。在搅拌过程中严格控制原材料含水量和搅拌时间。浇筑过程中严格控制混凝土坍落度在120mm,设专人监控,不合格的材料严禁使用。施工过程中的温度控制:采取外部措施加快降低混凝土水化热产生的热量,如降低混凝土的入摸温度,选择气温相对较低的天气进行浇筑,并对模板仅采取一定的降温措施。通过在结构内部预埋冷却水管,通过冷水循环降温,降低温度应力的影响。加强混凝土养护过程中的温度监控和控制,主要包括控制混凝土内部的最高温度,控制混凝土中心和表面温差,控制混凝土表面温度与空气温度间的温差。

3结语

在水利工程施工过程中,大体积混凝土裂缝是最频发的病害,对水利工程安全产生较大威胁。通过对混凝土原材料、施工技术的控制能有效降低裂缝病害的产生,对水利工程建设发展起到了积极推动作用。

参考文献

[1]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海科学技术出版社,1987.

[2]邹仁华.大体积混凝土裂缝控制方法的研究[J].合肥学院学报(自科版),2006,21(1):27-29.

[3]唐明,丘仔晴,王博.现代混凝土外加剂与掺合料[M].沈阳:东北大学出版社,1999.

作者:曾保国 单位:重庆市水利电力建筑勘测设计研究院