同时也可以减少水泥的用量
2019-04-28 09:04
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四、结束语

参考文献:

发布时间:2018-04-27 09:46:24

砼收缩现象表现为:在空气中硬结时,砼的体积减小。这种在不受外力的情况下的自发变形一旦受到外部约束(钢筋、支承条件等),就会在砼中产生拉应力,使得砼开裂。干燥收缩、塑性收缩和温度收缩是引起砼产生裂缝的三种主要收缩方式。在硬化初期的体积变化主要来自水泥石在水化凝固结硬过程的变化,后期主要是干缩变形,是由砼内部自由水分蒸发引起的。

三、大体积砼裂缝的控制

砼的施工对于保护大体积砼使其免于温度裂缝起到关键作用,其过程由生产、运输、浇筑和温度及表面保护构成。热应力的控制手段主要体现在对砼的内外温差△t的控制上:△t=tp+tr-tf式中:tp ―起始浇筑温度;tr ―水泥水化温升;tf―天然或人工冷却后浇筑块的稳定温度。

【2】彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[m] 中建筑工业出版社,2009

施工期间,对防止大体积砼裂缝的产生造成很大影响的因素之一为外界气温的变化。砼内部的温度是各种温度叠加的结果,包括浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等。外界气温直接影响着浇筑温度,外界气温愈高,浇筑温度愈高;而外界温度降低则会使大体积砼的内外温度梯度增大。若外界温度下降过快,会造成较大的温度应力,这较易引发砼的开裂。此外,外界的湿度也是其中因素之一,若外界的湿度降低,则会使砼的干缩速度加快,同样也会引发砼裂缝的产生。

近年来,我国交通基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。而目前,对于桥梁中大体积混凝土开裂这种现象的研究较少,重视程度不高,有关大体积砼内温度应力与裂缝控制大部分集中在水利工程中的大坝以及高层建筑的深基础底板上。本文将对桥梁中大体积砼的裂缝出现原因进行分析,并就如何控制提出相关措施。

为减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,减小了砼裂缝的开展,应选取粒径大、强度高且已配好的骨料。这种骨料的孔隙率及表面积均较小。

6、大体积砼的裂缝检查与处理

二、裂缝产生的原因

尽管大体积砼通常不布置钢筋或者布筋较少,为有效的控制裂缝的发展,我们也可以在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,让钢筋代替砼承担拉应力。在设计中采用中低强度的水泥并充分利用砼的后期强度,可避免裂缝的出现。工程结构设计中,要高度重视如何降低结构的约束度,将砼中钢筋保护层的厚度尽可能的降到最小值,厚度越大,对易发生裂缝。

要降低大体积砼的水泥水化热引起的内部温升,防止结构出现温度裂缝,最有效的方法之一是利用粉煤灰作砼的掺合料。掺入一定量的粉煤灰后,砼的密实度以及抗渗能力有所提高,并且能有效改善砼的工作度,使最终收缩值有所降低,同时也可以减少水泥的用量。对于外加剂,可从ufa 膨胀剂和减水缓凝剂出发。①ufa 膨胀剂:可使砼产生适度的膨胀,可与水泥等量替换。并且,在保证砼的密实度的基础上可使砼内部产生压力,以抵消砼中产生的部分拉应力。②减水缓凝剂。保证一定的坍落度的同时使用减水缓凝剂,可以延缓水化热的峰值期并改善砼的和易性,通过降低水灰比从而达到减少水化热的目的。

【关键词】:桥梁工程;大体积砼裂缝;控制;防治

4、优化大体积砼的设计

在施工温度较高的情况下,需要注意降低砼浇筑时的温度。降低砼的入模温度可采取如下措施:①在施工现场,用布覆盖堆在露天的砂石,以减少阳光辐射,同时冷水对浇筑前的砂石进行降温。②搅拌过程中向砼中添加冰水。③为加快砼内部的热量散发,可采用循环法保温养护即在砼的内部通入冷却循环水。④为降低砼内外温差,防止表面产生裂缝,砼表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护。这样也能有效防止砼因骤然降温而产生贯穿裂缝,也可使水泥顺利水化,防止产生湿度裂缝。⑤在砼内埋设一定量的测温点用来及时掌握砼内部温升与表面温度变化值,从而可以更好的掌握砼的温度变化情况,可及时采取措施有效的防治内外温差超过允许值25℃。

水泥水化过程为放热过程,一般每克水泥可以放出500j左右的热量,释放热量大,且主要集中在浇筑后的7d左右。如果用350kg/m3~550 kg/m3的水泥来制造1m的砼,那么在制造过程中将放17500kj~27500kj的热量,从而使砼内温度升高。这种现象对于大体积砼来讲,更加严重。由于砼内部和表面的散热条件的差异,致使砼中心温度很高,外部较低,存在温度梯度。这种温度梯度使砼内部产生压应力,表面产生拉应力,如果拉应力超过砼的极限抗拉强度,砼表面就会产生裂缝。

3、大体积砼的骨料控制

【1】岳锐强. 桥梁混凝土裂缝成因分析 《公路》,2010, (5)

一、前言

裂缝的产生我们可以从两个方面来谈,其一,大体积砼为脆性材料,抗拉强度较低,只有抗压强度的1/10左右。另一方面,水泥的水化热会使砼内部温度急剧上升,并且在以后的降温过程中,若存在一定的约束条件,会有相当大的拉应力产生,因而大体积砼的断面尺寸较大。此外,由于大体积砼结构中通常只在表面配置少量钢筋,有时甚至不配钢筋,这使得拉应力要由砼本身来承担。这些不利的结构特点均会造成大体积砼出现裂缝。具体的发生机理如下:

3、外界气温湿度变化的影响

5、大体积砼的施工

1、大体积砼中水泥的品种及用量

大量的科学研究以及成功的工程实例都表明,我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中,如果能够对各种因素的影响进行充分考虑,我们是完全可以避免大体积砼因为极易产生裂痕而造成的危害。

2、砼的收缩

【3】王华生,赵慧如.混凝土技术禁忌手册[m] 机械工业出版社,2009

1、水泥水化热的影响

2、掺加外加料和外加剂

若是在冬季进行施工,砼稳定温度较低,往往超过允许的温差,出现早期砼被冻问题,为避免此类问题的出现,在砼浇筑时要求有较高的浇筑温度,在冬季施工时一般以5℃~10℃为宜。在浇筑砼以前须用蒸汽对基础及新砼接触的冷壁进行预热,并根据气温高低对原材料进行加热。对石料进行加热时,最高温度不应超过75℃,以避免过热和过分干燥。另外,在运输中的注意保温,并且尽量减少浇筑过程中热量的损失,做好保温养护工作。

【摘要】:本文主要从三方面分析了桥梁工程中大体积砼裂缝的原因,即:水泥水化热的影响、砼的收缩、外界气温变化的影响。为防止危害裂缝的产生,本文主要从大体积砼的骨料选择、设计、施工等方面提出了相关控制措施,。

理论研究表明水泥水化过程中释放的大量热量是造成大体积砼产生裂缝的主要原因。因此,应该选择低热或者中热的水泥品种。而水泥内矿物成分决定了水泥释放温度的大小及速度,铝酸三钙(c3a)在所有水泥矿物中,位居发热速率和发热量的榜首,然后依次为硅酸三钙(c3s)、硅酸二钙(c2s)和铁铝酸四钙 (c4af)。值得注意的是,水泥颗粒越细,其发热速率越快,然后却对最终发热量不造成影响。因此,在施工中我们可以尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥等来提高散热速率。为减少水泥水化热,我们可以减少水泥的用量而充分利用砼的后期强度。大体积砼施工期限长,可将试验砼标准强度的龄期向后推迟至56d 或者90d ,因为实验龄期为28d基本不可能达到。国外很多专家也提出过这样的建议,这样可以充分利用后期强度而减少水泥的使用量,每m3 砼可大约减少水泥40 kg~70 kg,从而使得砼内部的温度相应降低4℃~7℃。

砼裂缝主要是以预防为主,需要精心设计、施工。但是,实际工程中还是不可避免的出现一些裂缝,究其缘由,是因为目前采用的防止裂缝的方法安全系数较小,外加实际情况复杂多变。表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝是大体积砼的裂缝的三种形式。对表面裂痕一般不作处理,因为其对结构应力、耐久性和安全基本没有影响。可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除,当看不见裂缝且凿槽断面为梯形时,再将砼浇注在上面。对深层裂缝和贯穿裂缝也才采用限裂钢筋法,对较深的裂痕,通常的处理方法是:待砼充分冷却后,在裂缝上铺设1~2层的钢筋后再继续浇筑新砼。而对与比较严重的裂缝,可以采取水泥灌浆和化学灌浆。裂缝宽度在0.5mm以上时,可采用水泥灌浆;裂缝宽度小于0.5mm时,应采取化学灌浆,其材料一般选用环氧-糠醛丙酮系等。

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