注冊建筑師復習:防治大體積混凝土開裂(1)


防治大體積混凝土開裂,應從以下方面入手:
1.設計措施
(1)精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應盡可能降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設計準則,生產出“高強、高韌、中彈、低熱和高抗拉值”的抗裂混凝土。
(2)增配構造筋,提高抗裂性能。這里應采用小直徑、小間距的配筋方式,全截面的配筋率應為0.3%~0.5%.
(3)避免結構突變產生應力集中。在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。
(4)在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限抗拉強度。
(5)在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征,合理設置后澆縫;在正常施工條件下,后澆縫間距應為20~30m,保留時間一般不少于60d.如不能預測施工時的具體條件,也可臨時根據具體情況進行設計變更。
2.原材料控制措施
(1)盡量選用低熱或中熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥),或利用混凝土的后期強度(90~180d),以降低水泥用量,減少水化熱(因為每加減10kg水泥,溫度會相應增減1℃,水化熱與水泥用量成正比)在條件許可的情況下,應優先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期(1~5d)可產生一定的預壓應力,而在水化后期預壓應力可部分抵消溫度徐變應力,減少混凝土內的拉應力,提高混凝土的抗裂能力。
(2)適當摻加粉煤灰。混凝土中摻用粉煤灰后,可提高混凝土的抗滲性、耐久性,減少收縮,降低膠凝材料體系的水化熱,提高混凝土的抗拉強度,抑制堿骨料反應,減少新拌混凝土的泌水等。
(3)選擇級配良好的骨料。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的80%~83%,因此在選擇骨料時,應選擇線膨脹系數小、巖石彈模較低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料。一般來說,可以選用粒徑4~40mm的粗骨料,盡量采用中砂;嚴格控制砂、石子的含泥量(石子在1%以內,砂在2%以內),控制水灰比在0.6以下;還可以在混凝土中摻緩凝劑,減緩澆筑速度,以利于散熱。另外還可以考慮在大體積混凝土中摻加堅實無裂縫、沖洗干凈、規格為150~300mm的大塊石。摻加大塊石不僅減少了混凝土總用量,降低了水化熱,而且石塊本身也吸收了熱量,使水化熱能進一步降低,對控制裂縫有一定好處。
(4)適當選用高效減水劑和引氣劑,這對減少大體積混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學、熱學、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。
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