大面積砼的裂縫分析及控制

1、橋梁工程混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析與控制方法橋梁工程混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析與控制方法吳得燕中國(guó)是最大的發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)建設(shè)突飛猛進(jìn)。隨著國(guó)家建設(shè)投資的快速發(fā)展，高速公路，市政工程的投入進(jìn)一步加大，各類橋梁在市政工程的應(yīng)用日益廣泛，大體積混凝土在橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的越來(lái)越多，而且主要應(yīng)用于主要受力部分，但是，相應(yīng)暴露出來(lái)的問(wèn)題也越來(lái)越多，其中，大體積混凝土的裂縫問(wèn)題，尤為突出。我國(guó)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：混凝土結(jié)構(gòu)物中實(shí)體最小尺寸不小于1m

2、的部位所用的混凝土即為大體積混凝土。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)械荷載引起的開(kāi)裂問(wèn)題研究得較為透徹。而對(duì)溫度荷載引起得有關(guān)裂縫的研究尚不充分。我們應(yīng)對(duì)此加以重視，防止危害結(jié)構(gòu)的裂縫產(chǎn)生。另外對(duì)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(duì)于橋梁中大體積混凝土的裂縫的研究并未得到足夠的重視。現(xiàn)將對(duì)此進(jìn)行分析，探討裂縫出現(xiàn)的原因及控制措施。1、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因大體積混凝土結(jié)

3、構(gòu)通常具有以下特點(diǎn)：混凝土是脆性材料，抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1／10左右。大體積混凝土的斷面尺寸較大，由于水泥的水化熱會(huì)使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升；以及在以后的降溫過(guò)程中，在一定的約束條件下會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力。大體積混凝土結(jié)構(gòu)中通常只在表面配置少量鋼筋，或者不配鋼筋。因此，拉應(yīng)力要由混凝土本身來(lái)承擔(dān)。1.1水泥水化熱的影響水泥水化過(guò)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35

4、0Kgm3～550Kgm3來(lái)計(jì)算，研究表明大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因就是水泥水化過(guò)程中釋放了大量的熱量。于是，我們對(duì)于橋梁中的大體積混凝土應(yīng)該選擇低熱或者中熱的水泥品種。而水泥釋放溫度的大小及速度取決于水泥內(nèi)礦物成分的不同。水泥礦物中發(fā)熱速率最快和發(fā)熱量最大的是鋁酸三鈣（C3A），其他成分依次為硅酸三鈣（C3S）、硅酸二鈣（C2S）和鐵鋁酸四鈣（C4AF）。另外，水泥越細(xì)發(fā)熱速率越快，但是不影響最終發(fā)熱量。因此我們?cè)诖篌w積混凝土施工

5、中應(yīng)盡量使用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥。我們應(yīng)該充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，以減少水泥的用量。因?yàn)榇篌w積混凝土施工期限長(zhǎng)，不可能28d向混凝土施加設(shè)計(jì)荷載，因此將試驗(yàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的齡期向后推遲至56d或者90d是合理的[3]。這是基于這一點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外很多專家均提出類似的建議。這樣充分利用后期強(qiáng)度則可以每m3混凝土減少水泥40Kg～70Kg左右，混凝土內(nèi)部的溫度相應(yīng)降低4℃～7℃。2.2摻加外加料和外加劑在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰后

6、，可以增加混凝土的密實(shí)度，提高抗?jié)B能力，改善混凝土的工作度，降低最終收縮值，減少水泥用量。要降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內(nèi)部溫升，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫，利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最有效的方法之一。外加劑可以從以下幾個(gè)方面來(lái)選擇。UFA膨脹劑，它可以等量替換水泥。并且是混凝土產(chǎn)生適度的膨脹。一方面保證混凝土的密實(shí)度，另一方面使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓力，以抵消混凝土中產(chǎn)生的部分拉應(yīng)力。減水緩凝劑，并應(yīng)保證一定的坍落度。這樣可以延緩水化熱的