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大体积灌浆料结构施工裂缝控制措施

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[导读]:大体积灌浆料施工出现裂缝让人很是难受,那么如何才能避免呢?下面给大家带来关于大体积灌浆料结构施工裂缝控制措施的相关内容,以供参考。

  大体积灌浆料施工出现裂缝让人很是难受,那么如何才能避免呢?下面给大家带来关于大体积灌浆料结构施工裂缝控制措施的相关内容,以供参考。

大体积灌浆料结构施工裂缝控制措施

  一、裂缝产生的原因

  大体积灌浆料结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下:

  1、水泥水化热的影响

  水泥水化过程中放出大量的热量,且主要集中在浇筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的热量,如果以水泥用量350Kg/m3~550Kg/m3来计算,每m3灌浆料将放出17500KJ~27500KJ的热量,从而使灌浆料内部升高。(可达70℃左右,甚至更高)。尤其对于大体积灌浆料来讲,这种现象更加严重。因为灌浆料内部和表面的散热条件不同,因此灌浆料中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使灌浆料内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过灌浆料的极限抗拉强度时灌浆料表面就会产生裂缝。

  2、灌浆料收缩的影响

  灌浆料在空气中硬结时体积减小的现象称为灌浆料收缩。灌浆料在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时(支承条件、钢筋等),将在灌浆料中产生拉应力,使得灌浆料开裂。引起灌浆料的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是灌浆料内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

  3、外界气温湿度变化的影响

  大体积灌浆料结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积灌浆料裂缝的产生起着很大的影响。灌浆料内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,灌浆料的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积灌浆料的内外温度梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发灌浆料的开裂。另外外界的湿度对灌浆料的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速灌浆料的干缩,也会导致灌浆料裂缝的产生。

  4、其他因素的影响

  建筑物基础的不均匀沉降也会产生裂缝,这种裂缝会随着基础沉降而不断的增大,待地基下沉稳定后,将不会变化。

  高强无收缩灌浆料配合比不良会造成灌浆料塑性沉降裂缝,一般是灌浆料配合比中,粗骨料级配不连续、数量不够,砂率及水灰比不当所造成的裂缝。

  水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起化学反应也会产生裂缝。

  二、防止产生裂缝的措施

  大体积灌浆料的裂缝破坏了结构的整体性、耐久性、防水性、危害严重,必须加以控制,大体积开裂主要是水化热使灌浆料温度升高引起的,所以采用适当措施控制灌浆料温度升高和温度变化速度,在一定范围内,就可避免出现裂缝。这些措施包含了灌浆料施工的全过程,包括选择灌浆料组成材料、施工安排、浇筑前后降低灌浆料的措施和养护保温等。

  1、优选灌浆料各种原材料

  1.1、水泥的选择

  理论研究表明大体积灌浆料产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积灌浆料施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥,并尽量降低灌浆料中的水泥用量,以降低灌浆料的温升,提高灌浆料硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后灌浆料的强度和坍落度不受损失,可适度增加活性细掺料替代水泥。

  1.2、骨料的选择

  在选择粗骨料时,可根据施工条件,尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量,也可以相应减少水泥用量,还可以减小灌浆料的收缩和泌水现象。

  在选择细骨料时,采用平均粒径较大的中粗砂,从而降低灌浆料的干缩,减少水化热量,对灌浆料的裂缝控制有重要作用。

  1.3、掺加外加料和外加剂

  掺加适量粉煤灰,可减少水泥用量,从而达到降低水化热的目的。但掺量不能大于30%。

  掺加适量的减水剂,它可有效地增加灌浆料的流动性,且能提高水泥水化率,增强灌浆料的强度,从而可降低水化热,同时可明显延缓水化热释放速度。

  2、设计优化措施

  2.1、精心设计灌浆料配合比。在保证灌浆料具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低灌浆料的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂灌浆料。

  2.2、增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。

  2.3、避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

  3、施工控制措施

  3.1、控制灌浆料入模温度

  入模温度的高低,与出机温度密切相关,另外还与运输工具、运距、转运次数、施工气候等有关。

  在温度较高的情况下进行施工,可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖,以减少阳光对其的辐射,同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向灌浆料中添加冰水。

  如果是在冬季进行施工,因为要防止早期灌浆料被冻问题,所以要求灌浆料浇筑时应该具有较高的浇筑温度。在浇筑灌浆料以前还应该对基础及新灌浆料接触的冷壁用蒸汽预热,对原材料应视气温高低进行加热。

  3.2、严格控制灌浆料的浇筑速度,一次浇注的灌浆料不可过高、过厚,以保证灌浆料温度均匀上升。保证振捣密实,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,严防漏振及过振。

  3.3、砼温度控制、监测与养生

  1)、温度控制、监测

  为降低大体积灌浆料的水化热,在灌浆料的内部通入冷却循环水,采用循环法保温养护,以便加快灌浆料内部的热量散发。

  为能够较准确地测量出砼内部温度,在砼中预埋测温管,用水银温度计测温。上下层温差控制在15~20℃之内。根据各测点的温度,可及时绘制出灌浆料内部温度变化曲线,对照灌浆料理论计算值,分析存在的问题,有的放矢地采取相应的技术措施。

  3)、砼养护

  砼养护是大体积砼施工中一项十分关键的工作。主要是保持适宜的温度和湿度,以便控制灌浆料的内外温差,促进砼强度的正常发展及防止裂缝的产生和发展。

  从砼浇筑完成到终凝这段时间的养护对砼而言十分重要。灌浆料浇筑完毕后,在其顶面及时加以覆盖,要求覆盖严密,并经常检查覆盖保湿效果。其主要作用有二:一是蓄水保温,防止表面水分蒸发和抵抗受太阳辐射与刮风时温度骤变,二是保持内外温差的稳定。

  3.4、健全施工组织管理:

  在制订技术措施和质量控制措施的同时,还需落实组织指挥系统,逐级进行技术交底,做到层层落实,确保顺利实施。

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