淺析超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無縫混凝土澆筑施工技術(shù)

【關(guān)鍵詞】超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)；無縫；施工；裂縫；控制；技術(shù) 

　　一、混凝土裂縫發(fā)生機(jī)理簡(jiǎn)介 

　　混凝土工程產(chǎn)生裂縫的條件與特點(diǎn)介紹： 

　　1、墻體、梁板結(jié)構(gòu)裂縫較多，有些工程墻體裂縫達(dá)到每隔3～5m就有一道豎向裂縫。

　　2、混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土裂縫越多。 

　　3、地上樓板混凝土構(gòu)件裂縫也比較常見，呈不規(guī)則狀。 

　　4、結(jié)構(gòu)突變處裂縫較多，如樓梯口、門窗、預(yù)留洞等。 

　　5、時(shí)間性：裂縫出現(xiàn)大大提前，嚴(yán)重時(shí)，拆模時(shí)就已產(chǎn)生裂縫。目前混凝土開裂多發(fā)在早期（施工階段），一般3～10天，混凝土就產(chǎn)生了大量的裂縫。混凝土后期裂縫原因復(fù)雜，在此不一一闡述。 

　　以上所述的裂縫規(guī)律并不是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)超長(zhǎng)引起的，即使結(jié)構(gòu)不超長(zhǎng)（已經(jīng)留置后澆帶），上述的裂縫照樣經(jīng)常出現(xiàn)。這些裂縫寬度一般不會(huì)超過0.3mm，可以說不影響結(jié)構(gòu)的安全性，但對(duì)工程的耐久性和防水性會(huì)帶來一些影響。 

　　二、超長(zhǎng)裂縫結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的原因及分類 

　　混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，情況較為復(fù)雜，綜合原因很多。工程實(shí)踐證明，裂縫形成的原因主要有三個(gè)方面：變形、荷載及不均勻沉降。一般由溫差、收縮、不均勻沉降等引起的變形形成的裂縫占80%，荷載造成的占20%。而對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、大體積混凝土產(chǎn)生的裂縫主要有以下兩種。 

　　1、溫差裂縫：大體積混凝土在硬化初期，水泥水化產(chǎn)生大量水化熱，使混凝土中心溫度急劇增高，而混凝土表面和邊界溫度受外界氣溫影響，溫度較低，這樣形成較大的內(nèi)外溫度差，結(jié)果混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，面層產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面產(chǎn)生裂縫。施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫，是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果。 

　　2、收縮裂縫：混凝土澆筑后數(shù)日，水泥水化熱基本已釋放，混凝土從高溫逐漸降溫，降溫結(jié)果引起混凝土收縮，再加上由于混凝土內(nèi)部拌合水分蒸發(fā)等引起的體積收縮變形，受到地基和結(jié)構(gòu)本身的約束，不能自由變形，導(dǎo)致產(chǎn)生溫度應(yīng)力（拉應(yīng)力）。 

　　三、無縫設(shè)計(jì)的含義 

　　所謂無縫設(shè)計(jì)是個(gè)相對(duì)概念，根據(jù)結(jié)構(gòu)情況，可無縫或少縫。它不包括沉降縫。它指的是釋放收縮應(yīng)力的后澆帶，其設(shè)計(jì)思路是：抗放兼?zhèn)�、以抗為主的原則。也即用CSA抗裂防水劑或膨脹劑補(bǔ)償收縮混凝土作為結(jié)構(gòu)材料，在硬化過程中產(chǎn)生的膨脹作用，由于鋼筋和鄰位約束，在結(jié)構(gòu)中建立少量預(yù)壓應(yīng)力σ。 

　　考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的安全，膨脹不能太大，且在硬化14d基本結(jié)束。經(jīng)研究，CSA替代水泥量8～12%范圍內(nèi)，對(duì)強(qiáng)度不影響，其膨脹率ε2=（2～3）×10-4， 在配筋率υ=0.2～0.8%下，可在結(jié)構(gòu)中建立0.2～0.7Mpa預(yù)壓應(yīng)力，這一預(yù)壓應(yīng)力大致可以補(bǔ)償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生溫差和千縮的拉應(yīng)力，從而防止收縮裂縫，或把裂縫控制在無害裂縫范圍內(nèi)。 

　　四、控制裂縫的措施 

　　防止超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、大體積混凝土出現(xiàn)溫度裂縫應(yīng)從兩方面出發(fā)，一方面應(yīng)從控制溫度、改善約束，即從減少溫度應(yīng)力著手；另一方面應(yīng)盡可能設(shè)法提高混凝土抗裂能力，改善混凝土自身性能。 

　　1、合理選擇原材料，優(yōu)化混凝土配合比：選擇混凝土原材料，優(yōu)化混凝土配合比的目的是使混凝土具有較高的抗裂能力，具體來說，就是要求混凝土絕熱溫升較小，抗拉強(qiáng)度較大、極限拉伸變形能力較大、熱強(qiáng)比較小，自生體積變形小。 

　�。�1）水泥品種選擇及數(shù)量要求：水泥水化產(chǎn)生的水化熱是大體積混凝土發(fā)生溫度變化而導(dǎo)致體積變化的主要根源。由于礦物成分及摻合料含量的不同，水泥的水化熱差異較大。水泥活性和強(qiáng)度等級(jí)增加，其收縮量顯著增高、收縮周期長(zhǎng)。 

　　（2）摻用混合材料：摻加粉煤灰等摻合料可以降低水泥用量，從而有效降低水化熱的峰值溫度，推遲水化熱溫峰的出現(xiàn)時(shí)間；還可以改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土的可操作性，同時(shí)具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 

　�。�3）摻外加劑：宜采用緩凝型高效減水劑，以達(dá)到降低水泥用量、降低水化升溫、推遲了水化熱峰值出現(xiàn)的時(shí)間、提高砼工作性等目的。 

　�。�4）摻用抗裂劑：TB-CSA的摻入不僅能補(bǔ)償混凝土的收縮，而且能降低10～15%左右的水化熱，更重要的是能降低砼的綜合溫差，使砼內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度控制在25℃以內(nèi)，避免混凝土由于溫差過大而產(chǎn)生裂縫。 

　�。�5）使用混凝土抗裂纖維：混凝土的塑性開裂主要發(fā)生在混凝土硬化之前，特別是混凝土澆注后4～5小時(shí)內(nèi)，此階段由于水分的蒸發(fā)轉(zhuǎn)移，而引起混凝土內(nèi)部塑性裂縫的產(chǎn)生。 

　　2、合理進(jìn)行溫度控制：混凝土允許的內(nèi)外溫差與混凝土材料的抗拉強(qiáng)度有關(guān)。如混凝土質(zhì)量好，抗拉強(qiáng)度高，就能抵抗較大的溫度應(yīng)力。通過大量工程的實(shí)踐和理論研究，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差控制在25℃以下時(shí)，混凝土一般不會(huì)因溫度應(yīng)力過大而使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生早期的裂縫，因此，必須對(duì)混凝土內(nèi)外溫度進(jìn)行控制。 

　　3、分縫分塊澆筑：分縫分塊有兩方面的目的：一方面為了便于施工，將尺寸較大的結(jié)構(gòu)物逐塊逐層地進(jìn)行澆筑；同時(shí)為了防止裂縫，增加了散熱面，減小了應(yīng)力約束，加快了熱量釋放，從而減小了收縮應(yīng)力，并保證層與層澆筑間隔不超過砼初凝時(shí)間。 

　　五、結(jié)語(yǔ) 

　　通過工程實(shí)踐我們認(rèn)識(shí)到：依據(jù)工程實(shí)際情況合理布置膨脹加強(qiáng)帶、正確選擇膨脹劑、優(yōu)選混凝土配合比至關(guān)重要，是大體積超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)抗裂技術(shù)重要的支撐，而混凝土澆筑施工、養(yǎng)護(hù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)大體積超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)抗裂的重要手段，二者缺一不可，需要我們不斷加大對(duì)此類問題的研究，為提高建筑物承建質(zhì)量獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，總之，膨脹劑技術(shù)的優(yōu)越性在超長(zhǎng)混凝土澆筑施工中作用明顯，在建筑土建工程中得到廣泛使用，有著很大的應(yīng)用前景，施工企業(yè)應(yīng)該多了解建筑市場(chǎng)上的新技術(shù)，新工藝，新產(chǎn)品，并在具體施工中加以使用，以提升施工企業(yè)的整體技術(shù)水平和科技含量。 

　　參考文獻(xiàn)： 

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