一種預(yù)防大型混凝土水池裂縫的方法
【專利摘要】一種預(yù)防大型混凝土水池裂縫的方法,通過控制溫差、控制混凝土的材料、控制混凝土的施工施工，達到減少混凝土溫升、延緩混凝土降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸，達到控制施工期大型鋼筋混凝土水池的裂縫的目的,使用本發(fā)明控制施工可以有效的控制大型混凝土水池裂縫的產(chǎn)生，提高施工質(zhì)量，保證施工合理有效的進行。
【專利說明】一種預(yù)防大型混凝土水池裂縫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及施工領(lǐng)域，尤其是一種預(yù)防大型混凝土水池裂縫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大型鋼筋混凝土水池的裂縫是鋼筋混凝土工程中最常見的缺陷，尤其在施工期混凝土剛澆注完，在非荷載作用下出現(xiàn)開裂，這個時段內(nèi)的裂縫通常是由于溫度作用引起的。大型鋼筋混凝土水池在施工期內(nèi)，由于混凝土內(nèi)生成大量水化熱，而混凝土的熱傳導(dǎo)性能又差，熱量散發(fā)速度緩慢，故池壁和底板內(nèi)部溫度較高；同時，池壁和底板混凝土表面與外界接觸，散熱較快，所以無論在升溫還是降溫過程中，即使在混凝土硬化后期，水化熱已經(jīng)散盡，結(jié)構(gòu)體溫度接近周圍氣溫，但此時如果出現(xiàn)寒潮，外界氣溫驟降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面急劇變冷,池壁和底皈仍然會產(chǎn)生較大內(nèi)外溫差。這種內(nèi)外溫差將造成混凝土內(nèi)部和外部由于熱脹冷縮變形程度的不同而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。在降溫過程中，混凝土體積的收縮受到周圍構(gòu)件的約束作用，將產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度直，則池壁和底板將會出現(xiàn)裂縫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決溫差造成混凝土開裂的問題，本發(fā)明通過控制溫差、控制混凝土的材料、控制混凝土的施工施工，達到減少混凝土溫升、延緩混凝土降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸，達到控制施工期大型鋼筋混凝土水池的裂縫的目的。
[0004]本發(fā)明的有益效果是可以有效的控制大型混凝土水池裂縫的產(chǎn)生，提高施工質(zhì)量，保證施工合理有效的進行。
【具體實施方式】
[0005]1.控制施工期溫度裂縫的材料措施。
[0006]1.1選擇低熱水泥:低熱礦渣硅酸鹽水泥具有低水化熱的水硬性膠凝材料，低熱礦渣硅酸鹽水泥中鋁含量低，相應(yīng)產(chǎn)生的水化熱就少，引起的溫升也少，更有利于抗裂。
[0007]1.2降低水泥用量:大型鋼筋混凝土水池池壁一般較薄，混凝土的溫升在初期可能使水池產(chǎn)生裂縫，而混凝土中的熱量主要由水泥的水化反應(yīng)產(chǎn)生，有數(shù)據(jù)表明，單位水泥用量每增減10kg，溫度相應(yīng)升高或降低10°C，故降低水泥用量對裂縫控制有著明顯作用。采用在鋼筋混凝土中摻加水泥用量10%?30%以下的粉煤灰(或與火山灰混合的材料)。由于粉煤灰的火山灰活性效應(yīng)和微珠效應(yīng)，可以使混凝土密實度增加，收縮變形減小，泌水量下降，塌落度損失降低。這樣可推遲和減少發(fā)熱量，延緩水泥水化熱的釋放時間，降低溫升值20%?25%，同時減少產(chǎn)生溫度裂縫的可能性。
[0008]1.3控制水灰比和含砂率:在大型鋼筋混凝土水池的施工中，一般都是采用泵送混凝土連續(xù)澆筑。在泵送混凝土中，水泥的用量的選擇很重要，現(xiàn)行規(guī)范有規(guī)定，泵送混凝土的水泥用量最小為300kg / m3。既要降低水泥用量，又要保證混凝土的流動性，這要求注意提聞混凝土的含砂率。另外在較小范圍內(nèi)加大含砂率，可以潤滑集料表面從而減少空隙率，使用水量減少。普通混凝土的含砂率一般在35%?36%，泵送混凝土可以增加到42 %?45 %。但是砂石骨料的粒徑較小也會使混凝土收縮加大，這對結(jié)構(gòu)抗裂不利。當(dāng)水泥用量不變時，用水量每增加10%，混凝土強度降低20% ;混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低10%，干縮約增大20%?30%，混凝土水灰比應(yīng)小于0.50。
[0009]1.4選擇合理的外加劑:引氣劑的作用是在混凝土中產(chǎn)生大量微小氣泡以提高混凝土的抗凍融耐久性。夏季施工宜選用緩凝劑，冬季施工宜選用早強劑。
[0010]1.5選擇合理的粗細骨料:在施工中，粗骨料的最大粒徑應(yīng)盡可能的大一些，且骨料級配越好，越能在發(fā)揮水泥有效作用的同時達到減少收縮的目的。增大粗骨料的粒徑可減少用水量，使混凝土的收縮減少，同時也相應(yīng)地減少水泥的用量，從而減少水泥的水化熱，最終降低混凝土的溫升。
[0011]由于粗骨料容易在砂漿流動的過程中產(chǎn)生自旋和無規(guī)則運動而增加泵送阻力，所以要控制粗骨料的最大粒徑。碎石的最大粒徑與輸送管道內(nèi)徑之比不宜大于1:3，而卵石的宜小于等于1:2.5。當(dāng)采用細度模數(shù)為2.79和平均粒徑為0.38的中、粗砂，比采用細度模數(shù)為2.12和平均粒徑為0.336的細砂，每立方米混凝土可減少用水量20?25kg，水泥用量可相應(yīng)減少28?35kg。
[0012]2.控制溫度裂縫的施工技術(shù)措施。
[0013]2.1改善混凝土的澆筑和振搗:
二次投料的砂漿裹石或凈漿裹石，有效地防止水分向石子與7K泥砂漿界面的集中，使硬化后的界面過渡層的結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)增強，可使混凝土抗壓強度提高10%左右，同時也提高了混凝土的抗摶強度。當(dāng)混凝土強度保持基本相同時，可減少7 %左右的水泥用量。其次，對澆筑后的混凝土進行二次振搗，能排除混凝土因泌水在粗骨料和水平鋼筋下部生成的水分和空隙，從而提高混凝土與鋼筋的握裹力，同時還能防止因混凝土不均勻沉降而出現(xiàn)的裂縫，減少了內(nèi)部微裂也就增加了混凝土密實度，使混凝土的抗壓強度提高10%?20%左右，從而提聞抗裂性。
[0014]2.2降低混凝土的出機溫度:采取有效的方法降低石子和水的溫度:在氣溫較高時，為了防止太陽的直接照射，在砂、石子堆場搭設(shè)簡易遮陽裝置，必要時向骨料噴射水霧或在使用前用冷水沖洗骨料；可在水中加入冰塊以達到降低水溫的目的。
[0015]2.3加強混凝土的養(yǎng)護:在混凝土澆筑后，在其表面不斷地補給水分方法是:在表面蓋一層塑料薄膜，在水可滲入的同時又起到了保濕作用；對于水池池壁這類結(jié)構(gòu)，還可采用自動噴淋管進行自動淋水養(yǎng)護；當(dāng)采用養(yǎng)護劑的時候，要保證養(yǎng)護劑的質(zhì)量和必要的涂層厚度，用2?3層草袋或草墊之類的保溫材料和覆蓋一層塑料薄膜等進行覆蓋養(yǎng)護。
[0016]2.4加強混凝土的測溫:在基礎(chǔ)上沿中心線呈L型三維方向設(shè)置測溫點，水平方向點與點間距不大于4m，在高度方向，點與點間距為0.5?I m。設(shè)專人測溫，I?2天內(nèi)每4h測溫一次，20?30天內(nèi)，每8h測溫一次，掌握基礎(chǔ)內(nèi)部溫度場情況，控制基礎(chǔ)砼內(nèi)溫差在25°C以內(nèi)，降溫速度在1.5°C / h以內(nèi)，發(fā)現(xiàn)溫差過大，降溫速度過快，及時保溫處理；砼澆注后，根據(jù)實測的溫度值和溫度升降Hl線，計算出降溫時砼的累計拉應(yīng)力實際值和該齡期砼拉應(yīng)力理論值，兩者比較，若實際值較過理論值時，應(yīng)采取保溫措施，使緩慢降溫，提高齡期強度；使緩慢降溫和收縮，提高該齡期混凝土的抗拉強度、彈性模量和發(fā)揮徐變特性等，以控制裂縫的出現(xiàn)。
[0017]大體積混凝土各階段降溫的綜合溫度收縮應(yīng)力公式:
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)防大型混凝土水池裂縫的方法，其特征是控制溫差、控制混凝土的材料、控制混凝土的施工施工，達到減少混凝土溫升、延緩混凝土降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸，達到控制施工期大型鋼筋混凝土水池的裂縫的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)防大型混凝土水池裂縫的方法，其特征是:選用低熱礦渣硅酸鹽水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)防大型混凝土水池裂縫的方法，其特征是:采用在鋼筋混凝土中摻加水泥用量10%?30%以下的粉煤灰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)防大型混凝土水池裂縫的方法，其特征是:混凝土水灰比應(yīng)小于0.50。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)防大型混凝土水池裂縫的方法，其特征是:碎石的最大粒徑與輸送管道內(nèi)徑之比不宜大于1:3，而卵石的宜小于等于1:2.5。
【文檔編號】C04B28/08GK103510706SQ201210263113
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】陳玲風(fēng), 楊蕾濤, 李松, 向繼輝 申請人:中國有色金屬工業(yè)第六冶金建設(shè)有限公司