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2008年一级结构工程师考试辅导:大体积砼施工裂缝产生的原因
2008-8-26 11:47

  对于大体积砼,不同国家定义不同。美国定义:任何就地浇筑砼,若尺寸大,必须采取措施解决体积膨胀和水化热,以便减小开裂为大体积砼。日本定义:结构断面最小尺寸在80cm以上,水化热引起的砼最高温度与外界气温差大于25℃为大体积砼。我国定义:砼结构物实体最小尺寸大于或等于1m或预计会因水泥水化热引起内外温差过大而导致裂缝的砼。

  在工业与民用建筑的设备基础、箱形基础、筏基底板、立墙及地下隧道等大体积砼施工中,由于水泥水化热引起砼浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,而导致砼发生裂缝现象。因此,控制砼浇筑块体因水泥水化热引起的升温、砼浇筑块体的里外温差及降温速度,防止砼出现温度裂缝是施工技术的关键问题,必须认真对待。

  造成大体积砼施工裂缝的原因是复杂的,而且是综合性的,主要有以下几种:

  (一)温度原因

  1.由于温差较大引起的,砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使砼表面和内部温差较大,砼内部膨胀高于外部,此时砼表面将受到很大的拉应力,而砼的早期抗拉强度很低,因而出现裂缝。这种温差一般仅在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此裂缝只在接近表面的范围内发生,表面层以下结构仍保持完整。

  2.由结构温差较大,受到外界的约束引起的,当大体积砼浇筑在约束地基(例如桩基)上时,又没有采取特殊措施降低,放松或取消约束,或根本无法消除约束,易发生深进,直至贯穿的温度裂缝。

  (二)沉缩裂缝

  当然砼沉缩裂缝在大体积砼(特别是泵送大流态砼)施工中也是非常多的。砼浇筑成型后,养护工作不到位,没有及时地进行表面履盖,表面水份散失过快,导致砼内部与外部不均匀收缩。其表面干收缩大于其内部干收缩值。由于此干缩快慢差而形成的砼表面拉应力,也是砼产生裂缝的重要原因。主要表现在振捣不密实,沉实不足,或者骨料下沉,表层浮浆过多,砼浇筑后,没有及时抹压实(特别是初凝前的二次拌压),且表面覆盖不及时,受风吹日晒,表面水份散失快,产生干缩,砼早期强度又低,不能抵抗这种变形而导致开裂。

  在施工中采用缓凝型泵送剂,延缓砼的凝结硬化速度,充分利用外加剂(特别是缓凝剂)的特性,适时增加抹加次数,消除表面裂缝,特别是初凝前的抹压,这对消除表有效的。

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