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結構工程師

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2008年一級結構工程師考試輔導:大體積砼施工裂縫產生的原因

2008-08-26 11:47 來源: 打印 | 收藏 |
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  對于大體積砼,不同國家定義不同。美國定義:任何就地澆筑砼,若尺寸大,必須采取措施解決體積膨脹和水化熱,以便減小開裂為大體積砼。日本定義:結構斷面最小尺寸在80cm以上,水化熱引起的砼最高溫度與外界氣溫差大于25℃為大體積砼。我國定義:砼結構物實體最小尺寸大于或等于1m或預計會因水泥水化熱引起內外溫差過大而導致裂縫的砼。

  在工業(yè)與民用建筑的設備基礎、箱形基礎、筏基底板、立墻及地下隧道等大體積砼施工中,由于水泥水化熱引起砼澆筑內部溫度和溫度應力劇烈變化,而導致砼發(fā)生裂縫現象。因此,控制砼澆筑塊體因水泥水化熱引起的升溫、砼澆筑塊體的里外溫差及降溫速度,防止砼出現溫度裂縫是施工技術的關鍵問題,必須認真對待。

  造成大體積砼施工裂縫的原因是復雜的,而且是綜合性的,主要有以下幾種:

  (一)溫度原因

  1.由于溫差較大引起的,砼結構在硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,使砼表面和內部溫差較大,砼內部膨脹高于外部,此時砼表面將受到很大的拉應力,而砼的早期抗拉強度很低,因而出現裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大,離開表面就很快減弱,因此裂縫只在接近表面的范圍內發(fā)生,表面層以下結構仍保持完整。

  2.由結構溫差較大,受到外界的約束引起的,當大體積砼澆筑在約束地基(例如樁基)上時,又沒有采取特殊措施降低,放松或取消約束,或根本無法消除約束,易發(fā)生深進,直至貫穿的溫度裂縫。

 。ǘ┏量s裂縫

  當然砼沉縮裂縫在大體積砼(特別是泵送大流態(tài)砼)施工中也是非常多的。砼澆筑成型后,養(yǎng)護工作不到位,沒有及時地進行表面履蓋,表面水份散失過快,導致砼內部與外部不均勻收縮。其表面干收縮大于其內部干收縮值。由于此干縮快慢差而形成的砼表面拉應力,也是砼產生裂縫的重要原因。主要表現在振搗不密實,沉實不足,或者骨料下沉,表層浮漿過多,砼澆筑后,沒有及時抹壓實(特別是初凝前的二次拌壓),且表面覆蓋不及時,受風吹日曬,表面水份散失快,產生干縮,砼早期強度又低,不能抵抗這種變形而導致開裂。

  在施工中采用緩凝型泵送劑,延緩砼的凝結硬化速度,充分利用外加劑(特別是緩凝劑)的特性,適時增加抹加次數,消除表面裂縫,特別是初凝前的抹壓,這對消除表有效的。

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