一种大体积混凝土裂缝防治方法与流程

文档序号:15941664发布日期:2018-11-14 03:15阅读:477来源:国知局

本发明涉及混凝土技术领域,特别涉及一种大体积混凝土裂缝防治方法。

背景技术

相比于普通混凝土施工。大体积混凝土施工特点主要包括:一是混凝土体积大,最短边不小于1m,相对浇筑厚度较厚;二是在浇筑过程中需要连续浇筑的量特别大,大量的混凝土连续浇筑,其自身产生水化热会导致其内部的温度上升较快;三是混凝土浇筑厚度高,要注意在浇筑过程中做到分层浇筑,减少水化热对混凝土内部温度的影响;四是大体积混凝土结构常埋于地下,需要考虑周边地质情况以及自身的抗渗能力,采取自防水混凝土进行施工,减少周边环境对大体积混凝土结构的影响。

大体积混凝土浇筑后出现裂缝主要原因大致有水泥水化热、内外温差变化、自身收缩三大点。水花热:水泥在水化过程中,经过化学反应之后,会产生大量的热量,混凝土结构因其表面系数小,当水泥的水化热不断产生,大量热量聚集在了混凝土内部,由于散热速度远远小于水化热产热速度,从而导致混凝土内部的温差负逐渐变化,从而产生裂缝。

内外温差变化:1、内部温度,水泥自身的水化热是大体积混凝土自身产生热量的主要原因。在浇筑完成之后,混凝土表面会因为外界温度而急剧降温,但内部温度则下降缓慢,从而形成一个内外温度差,产生裂缝;2、外部温度,外环境的温度影响着混凝土入模时的温度,外环境温度高,其表面水分散失速度快,使得内外收缩不一致,导致裂缝。外环境温度低,使得其产生温度应力,导致裂缝。

混凝土的收缩:混凝土的收缩原因造成的裂缝,分为干燥收缩和塑性收缩。

干燥收缩,在拌合混凝土的时候所加入的水,80%是用于保证其足够的和易性,在混凝土浇筑后逐渐向四周散失。混凝土随着强度的增加,由于内部水分蒸发情况不同会导致变形的不同,干缩变形缝往往是由拉应力产生所导致的。

塑性收缩,塑性收缩产生的裂缝,主要是由于当混凝土还处于塑性阶段时,混凝土强度较小时,在受到外界条件的影响下,会造成因混凝土内外压力差较大而导致混凝土快速收缩,产生裂缝。



技术实现要素:

本发明为了解决现有技术的问题,提供了一种能够控制内外温度差,避免裂缝产生的大体积混凝土裂缝防治方法。

具体技术方案如下:一种大体积混凝土裂缝防治方法,包括以下步骤:a、混凝土在浇筑过程中布置测温线,配合测温仪进行混凝土内部温度的监测;b、采用低水化热的矿渣水泥配置混凝土;c、混凝土配合比中,水泥用量不超过380kg/m³;d、采用5-40mm大小的石子直径为5-40mm之间时,含泥量控制在1.5%之内;e、采用的掺合料为粉煤灰,起到替代水泥的效果,从而降低水化热。

通过上述技术方案,可以通过监测温度,及时采取养护保温表面混凝土,确保内外温差不超过允许值,减少裂缝的产生;简化养护措施,从而降低养护时间以及养护成本。

以下为本发明的附属技术方案。

作为优选方案,所述测温线误差值不能超过0.3℃,测温仪应符合温度记录误差不大于±1℃。通过上述技术方案,可以降低测温线的测温误差,保证温度检测的精确性。

作为优选方案,测温线与钢筋做好绝热,测温线的引出线采取保护罩进行保护,下料及振捣时,不得冲击测温线及引出线。通过上述技术方案,可以避免测温线和引出线受损。

作为优选方案,混凝土施工时,混凝土采用连续分层浇筑施工。通过上述技术方案,分层浇筑可以降低水化热高峰,便于散热,防止水泥水化热集中、过大,产生温度裂缝。

作为优选方案,混凝土的搅拌和运输必须满足连续施工,降低混凝土出灌温度。

作为优选方案,采用泵送混凝土时,混凝土搅拌车运输车必须连续作业,满足现场浇筑要求,确保连续浇筑。

本发明的技术效果:本发明的一种大体积混凝土裂缝防治方法能够在浇注过程中进行准确监测,从而控制内外温差不超过允许值;此外,用低水化热的矿渣水泥配置大体积混凝土,降低水泥用量可以,降低水化热,从而控制裂缝的产生。

附图说明

图1是本发明实施例的水泥水化放热速率与水化度变化示意图。

图2是本发明实施例的水泥水化示意图。

图3是本发明实施例的水泥收缩曲线示意图。

具体实施方式

下面,结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明,但本发明并不局限于所列的实施例。

如图1至图3所示,本实施例的一种大体积混凝土裂缝防治方法包括以下步骤:a、混凝土在浇筑过程中布置测温线,配合测温仪进行混凝土内部温度的监测;b、采用低水化热的矿渣水泥配置混凝土;c、混凝土配合比中,水泥用量不超过380kg/m³;d、采用5-40mm大小的石子直径为5-40mm之间时,含泥量控制在1.5%之内;e、采用的掺合料为粉煤灰,起到替代水泥的效果,从而降低水化热。

上述技术方案中,通过步骤a可以通过监测温度,及时采取养护保温表面混凝土,确保内外温差不超过允许值,减少裂缝的产生。通过步骤c降低水泥用量可以降低混凝土浇筑过程中的内外温差,简化养护措施,从而降低养护时间以及养护成本。

本实施例中,所述测温线误差值不能超过0.3℃,测温仪应符合温度记录误差不大于±1℃。测温线浸泡24小时后再进行筛选,选取合格的进行埋设。大体积浇筑后的温度测试,按照方案交底进行监测,并及时填写好温度升降记录。通过上述技术方案,可以降低测温线的测温误差,保证温度检测的精确性。

本实施例中,测温线与钢筋做好绝热,测温线的引出线采取保护罩进行保护,下料及振捣时,不得冲击测温线及引出线,从而避免测温线和引出线受损。

本实施例中,混凝土施工时,混凝土采用连续分层浇筑施工。通过上述技术方案,分层浇筑可以降低水化热高峰,便于散热,防止水泥水化热集中、过大,产生温度裂缝。施工时,不得随意留设施工缝,摊铺厚度根据不同的混凝土施工工艺确定。本实施例中,混凝土的搅拌和运输必须满足连续施工,降低混凝土出灌温度。

本实施例中,采用泵送混凝土时,混凝土搅拌车运输车必须连续作业,满足现场浇筑要求,确保连续浇筑。混凝土在浇筑完成后,要及时进行养护,养护方式一定要确保时间与养护效果,控制好混凝土表面温度。

如图1和图2所示,本实施例中,水泥为普通硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥的水化是熟料组分、硫酸钙和水发生交错的化学反应,反应的结果导致水泥浆体不断得稠化和硬化。从化学上讲,水化是一种复杂的溶解-沉淀过程,各种水泥矿物以不同的速率同时进行,而且彼此影响。

从图2中可以看出,水泥的水化过程可以分为5个阶段,即初始水解期、诱导期、衰退期、和稳定器期。第三阶段发生在混凝土浇筑后,持续时间大概3-12小时,在水化过程中,水泥化合物水化放热,每克水泥放出的热量约为500j,而水化温度的升高使更多的分子达到水化所需的活化能,从而增加了水化速率。

水泥干缩可分为不可逆干缩和可逆干缩。决定不可逆干缩的因素,尚不清楚,据推测,与孔径分布的变化,c-s-h颗粒之间结合的变化,和系统内部水分分配的变化有关,所有这些因素都起一定作用。关于水泥浆体可逆干燥收缩的机理主要有以下几种:毛细管张力理论、拆散压力理论、表面自由能理论、层间水理论。干燥失水和收缩的过程:在准静态条件下,在干燥条件下,水泥石的典型干燥收缩曲线如图2所示。

从图3中看出,曲线ab段为干燥初期阶段,水泥石中的大孔及大毛细孔(孔半径r>100nm)失水,这时水泥石含水量减小而体积不减小,故不发生收缩。曲线bc段为孔半径小于100nm的毛细孔失水,水泥石发生收缩。半径小于100nm的毛细孔失水时,水泥石的体积因毛细孔压力而缩小。周围空气相对湿度越低,形成凹液面的毛细孔半径越小,毛细孔压力相应就越大。空气相对湿度进一步降低,大部分毛细孔完全脱水,即使在最小的毛细孔中,弯液面也已消失,毛细孔力的作用下降,由毛细孔力作用引起的各向受压也减小,由于水泥石固体骨架的弹性恢复,可使水泥石体积膨胀,相当于曲线cd段。当水泥石含水量进一步减小,水泥石体积不是减小,而是增大。在不同条件下养护的混凝土的收缩试验结果表明,没有发现干燥过程中含水量在一定范围内变化时水泥石体积有所增大(曲线cd段),只是在收缩-含水量曲线上有个拐点。毛细管水失去后,吸附水开始蒸发,空气相对湿度越低、温度越高,则吸附水从晶体表面蒸发的越多。同时,亚微观晶体相互靠近,托勃莫来石凝胶的层间水开始蒸发,使水泥石收缩增大,这是水泥石典型收缩曲线的de段。水化硅酸钙亚微观晶体间的水膜越薄,水粘附在晶体表面上的力越大。吸附在亚微观晶体表面的单分子水膜蒸发晚于托勃莫来石凝胶中的层间水蒸发。因此,水化硅酸钙层间水最后蒸发(ef段)。

本实施例的一种大体积混凝土裂缝防治方法能够在浇注过程中进行准确监测,从而控制内外温差不超过允许值;此外,用低水化热的矿渣水泥配置大体积混凝土,降低水泥用量可以,降低水化热,从而控制裂缝的产生。

需要指出的是,上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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