摘要:混凝土作为现代建筑施工中常见的材料之一,其质量影响着建筑物的整体质量。大体积混凝土裂缝属于非常常见的问题,除了混凝土材料不符合标准之外,施工方法以及水化热现象都会引发大体积混凝土裂缝问题。本文在分析了这些原因的基础之上提出了从施工设计方面入手,吸收先进的理念和经验提高设计方案的水平的措施,并在此基础之上控制施工工艺,使得每一个施工环节都在专业的技术指导下进行,切实做好大体积混凝土裂缝控制工作,希望可以为相关人员提供参考。
关键词:大体积混凝土;裂缝;原因;控制措施
引言
大体积混凝土结构的应用范围越来越广,对现代城市的建设发展起到了积极作用。从另一个方面也能够看到,大体积混凝土结构容易受到水化热现象的影响而出现裂缝问题。不仅如此实践中看到的大体积混凝土裂缝还与具体的施工工艺和施工材料有关。大体积混凝土裂缝包括了表面裂缝和贯穿裂缝两种形式,在处理的时候需要加以区分。做好大体积混凝土裂缝控制能够提高整个结构的强度,增强建筑物的性能,延长建筑物的使用寿命。我国的人口众多,城市高层建筑物的需求增加,不断地在建设高层建筑。因此也令大体积混凝土的裂缝问题成为了许多人关心的问题,采取科学合理的措施控制混凝土裂缝属于当前最紧迫的工作。
一、大体积混凝土裂缝产生原因
结合实践经验来看大体积混凝土裂缝产生的原因,会发现其复杂性非常强。由于大体积混凝土裂缝发生的时候还会引发许多其他的问题,所以分析起来难度较大。通常实践中不会存在单一的裂缝类型,往往都伴随着其他的类型。如果裂缝发生于大体积混凝土的表面,那么应当考虑是否是因为抗拉强度的问题。同时也需要结合混凝土的收缩膨胀以及约束等作用力加以分析,以便于更好地掌握原因。
这里需要重点描述水泥热化产生温度变化而引发的裂缝。水泥水化热属于放热反应,而大体积混凝土中会使用大量的水泥。当水泥经过水化热反应的时候就会增加混凝土内部的温度,而混凝土的体积大,散热速度慢且效果差。所以混凝土体内的温度与混凝土表面的温度差增加,裂缝就非常容易产生。
水泥水化热释放的过程中,混凝土的弹性模量以及徐变量都会出现降低的情况,直接引发大体积混凝土内部裂缝。施工和易性要想达到需求,应当控制混凝土材料的水量,以便于满足水泥水化热所需的水量,防止混凝土体积出现严重收缩,加剧大体积混凝土结构裂缝的问题。
近年来高层建筑中的大体积混凝土筏板基础的应用范围越来越广泛,但是因为其拥有更大的水化热现象,所以裂缝问题成为了目前急需解决的问题。裂缝产生的原因分析起来具有难度,而且实践中会受到很多外界因素的影响。要想控制裂缝,需要不断地联系实际,并提高大体积混凝土施工的质量,并做好混凝土施工材料的购买和选择工作。针对表面裂缝和贯穿裂缝这两种形式,从设计方面、材料方面以及施工方法三个方面入手,吸收先进的技术和经验,防止大体积混凝土裂缝,以避免渗漏问题导致的建筑物性能降低或者耐久性不高等问题。
二、大体积混凝土裂缝控制措施
1、结构设计方面
科学防控大体积混凝土裂缝问题,需要从结构设计方面入手。首先需要设置隔离层,隔离层应当按照保护层、防水层以及垫层的形式进行设计。为了有效避免裂缝,要充分控制底板受到的约束作用,让底板能够拥有更大的伸缩空间,确保底板不会变形,也能够很好地保障防水层的质量。这整个设计都应当结合变形变化裂缝产生的原因入手,即充分考虑到约束力的减弱和消除问题,从而以变形产生的应力可能引发的问题切入,以形成更加科学的控制措施。其次,可以通过在混凝土中添加UEA来达到控制裂缝的目的,尤其是针对那些抗裂度要求较高的工程,按照规定和标准添加UEA能够满足抗渗要求,提高混凝土的膨胀率,从而有效避免大体积混凝土裂缝。最后,重视后浇带的设计和设置,可以根据建筑物的具体情况设计后浇带。最好是从两侧混凝土和主楼浇筑入手,后浇带放在最后浇筑,从而避免不均匀沉降问题,并达到降低应力的目的,使得大体积混凝土裂缝问题得到充分解决。
2、材料质量方面
选择材料的时候需要充分控制器质量、规格尺寸,并做好施工材料的保存保管工作。目前大体积混凝土施工过程中选择的水泥应当符合国家质量安全标准,并尽量降低大体积混凝土中水泥的用量,从而减少水泥水化热对大体积混凝土质量的影响。例如某工程根据设计要求,结合我公司材料,选用原材料如下:采用华润(武宣)红水河牌P.042.5水泥;掺合料:来宾电厂C厂Ⅱ级粉煤灰及柳州深鹏S75级矿粉;选用5~31.5mm连续级配碎石(含泥量<0.5%),中砂(含泥量<1.5%);为满足设计抗渗要求,在砼中掺加GNA-P抗裂防水膨胀剂,在确定配合比时,考虑筏板施工时的气候条件,在混凝土中掺加山西三雄XS-2缓凝型高性能减水剂,以减少用水量,改善混凝土的和易性、泵送性;同时防止大体积砼浇注时出现冷缝,初凝时间确定为8个小时左右。
为了更好地避免大体积混凝土裂缝问题,需要在材料中掺入粉煤灰,也可以选择掺入减水剂。通过这两种方法能够代替部分水泥,降低水化热的作用,同时提高混凝土的和易性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在混凝土材料中适当添加胶凝材料,也能够达到控制混凝土水分的效果,使得水分完全蒸发之后混凝土的孔隙仍然保持在标准范围之内,不仅可以避免裂缝的发生,还可以控制施工成本。选择高效减水剂的时候,还可以充分节约施工所需的水量。当使用高效减水剂之后泵送需求需要加以控制,确保凝结时间呈现出增强的趋势,以便于降低裂缝发生的几率。购买和选择材料的时候可以参照相关标准进行,保证符合要求。针对材料的保存要科学合理,并确保所有的材料都以科学合理的方法被使用。
3、施工工艺控制
大体积混凝土裂缝产生的原因需要明确,在此基础之上结合具体的施工方案实施控制措施能够收到更好的效果。具体来讲,要求施工人员选择合适的天气浇筑混凝土,平均气温在12℃天气里浇筑混凝土的效果更好,无论是散热效果还是凝结效果都符合预期。因此施工时要合理安排工序开展的时间,将大体积混凝土浇筑的时间控制在合适的季节和天气非常重要。
可以参考某公司的混凝土浇筑温度计算方法开展混凝土浇筑工作,提高浇筑的质量。混凝土拌合出机后经运输平仓振捣等过程后的温度成为浇筑温度。按下式计算:
Tp=To+(Ta- To)(θ1+θ2+θ3+....θn)
式中
Tp——混凝土浇筑温度;
To——混凝土拌合温度;
Ta——混凝土浇筑时的室外温度;
θ1、θ2、θ3、....θn——温度损失系数,按以下规定取:
(1)装料、运转、卸料θ1=0.032×3=0.096
(2)搅拌运输车运输θ2=0.0042×30=0.126
(3)平仓振捣混凝土θ3=0.003×60=0.18
故Tp=To+(Ta- To)(θ1+θ2+θ3)
=19+(15-19)×(0.096+0.126+0.18)
=17.4℃
大体积混凝土浇筑需要坚持分层浇筑原则,当浇筑工序完成之后,应当根据实际情况进行2次抹面,这样的措施对于预防大体积混凝土表面裂缝具有重要意义。施工过程中要把控混凝土初凝的时间,以便于在合适的时间进行混凝土表面刮平处理,可以采用抹面机进行,能够达到闭合收水裂缝的效果。
提高大体积混凝土的养护质量也能够一定程度上避免裂缝。当前比较常见的是保温隔热法,选择草袋进行保温,选择塑料薄膜进行保湿效果较好,值得推广应用。通过保温隔热法降低水化热对混凝土质量的影响,并做好混凝土表面浇水工作,提高养护的质量。针对大体积混凝土裂缝成因进行分析和研究,有助于控制施工工艺的质量。当每一个细节都有了标准和要求之后,施工的每一个环节都能够更好地实施,从具体的案例和经验入手,积极吸收先进的工艺和技术,使得大体积混凝土的整体质量得到提升,避免裂缝。
结束语
针对大体积混凝土裂缝产生的原因进行分析和研究,能够更快地把握控制裂缝的关键。从大体积混凝土裂缝的施工工艺和施工材料入手,提高施工人员的综合水平,并积极参照设计方案施工,确保每一个环节都符合科学性和合理性。积极借鉴成功的经验,并做好教训总结工作,能够逐渐完善现有的大体积混凝土裂缝控制措施体系,从而推动我国建筑行业的发展和进步。
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论文作者:陈艳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/2
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水化论文; 质量论文; 措施论文; 材料论文; 《基层建设》2019年第15期论文;