摘要:近年来,我国城市化发展步伐越来越快,科学技术水平也在快速提高,各类“高、大、深”项目逐渐增多,大体积混凝土已被广泛应用,为保证大体积混凝土施工质量,减少或避免裂缝现象对混凝土结构造成的不良影响,应采取科学的方法对大体积混凝土裂缝进行预防及控制。
关键词:大体积混凝土裂缝;施工特点;解决措施
引言
大体积混凝土产生裂缝的原因有很多,有材料原因、混凝土配合比设计不当的原因、施工及现场养护不当的原因以及使用的原因等,混凝土出现裂缝很多都是由于这些因素造成的,如果是大体积的使用混凝土的话,那么造成裂缝的关键因素可以从水泥水化热、外界气温变化、混凝土收缩等这些因素展开分析,这些与大体积混凝土裂缝产生都具有非常紧密的联系,也都属于材料原因、混凝土配合比设计不当的原因、施工及现场养护不当的原因以及使用的原因等的范畴,从这些因素进行分析,并找出控制措施,进而提高工程的稳定性、持久性等。
1大体积混凝土施工特点
大体积混凝土是指混凝土结构物实体不小于1m大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化反应引起的温度变化和收缩而产生混凝土结构裂缝的混凝土,称之为大体积混凝土。根据大体积混凝土的基本概念及实际施工经验,可以得出大体积混凝土的特点。大体积混凝土的特点一般包括几何结构尺寸大、施工难度高、水化热大及裂缝控制要求高,因此应根据其特点制定相应的预防与处理措施,进而保证大体积混凝土施工质量。
2大体积混凝土裂缝产生的原因
2.1温度裂缝
温度裂缝主要是由于混凝土水化热集中,热量无法及时发散而引起的。对大体积混凝土灌注后,水泥在水化的过程中会释放很大的热量,而大体积混凝土的结构体型较大,其内部产生的水化热量十分庞大,内部水泥又不容易散热,导致大量的热量在混凝土内部聚集,使混凝土内部温度明显升高。而混凝土表面与空气接触良好,散热效果好,这便与内部混凝土形成温差,当内外温差超过25℃~28℃时,会在混凝土内部产生压力,在混凝土表面产生拉力(又称内约束力),当这种拉力超过了混凝土表面所能承受的力度时,就会使其发生变形,即混凝土表面出现裂缝。因此,在施工过程中应做好混凝土表面的养护工作,减缓水分蒸发,并及时疏散内部热量。
2.2收缩裂缝
一般情况下,大体积混凝土中的收缩裂缝主要包含两种形式:一种是由干燥收缩所形成的裂缝,另一种为塑性收缩所产生的裂缝。
干燥收缩裂缝在不同情况下也会产生不同的裂缝形式,常见的有干燥裂缝和自收缩裂缝。干燥裂缝主要是在混凝土成型时,出现了表面和内部水分蒸发不一致的现象,进而引发表面的干燥裂缝。如果该种类型的裂缝没有做好前期的养护处理,后期将会演变成深层裂缝,对整个混凝土防渗性和稳定性带来极大危害。而自收缩裂缝的形成,主要与水泥自身的化学性质息息相关。受水化作用的影响,混凝土内部会形成很多细孔,倘若养护工作开展不及时,或没有对正确的养护方式进行应用,多个细孔便会结合在一起,构成内部裂缝,对混凝土稳定性产生极大影响。
塑性收缩裂缝主要是在外界影响下形成的。当初凝混凝土遇到高温、大风等不良天气时,混凝土外部水分散失速度提升,如果此时无法实施全面的防护措施,便会产生龟裂问题,对混凝土防渗性产生严重影响。
2.3水泥水化热
在施工的时候经常会用到一种材料,那就是水泥。而这种材料在一定的情况下会产生一些热量,这是应用水泥施工过程中常会出现的一种情况,小体积的水泥还好,因为它的面积较小,所以释放的热量很快的就会被释放到空气当中被分解。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而大体积的则不一样,它的面积会变得非常的大,需要许多的水泥堆积才能整合成大体积的状态,而水泥又是非常容易产生热量的一种材料,它的大量堆积会使得热量逐渐累积,在累积的过程中又被另一层的水泥封闭住,热量不能及时的散发,随着后期混凝土体积的再次增加,热量会逐渐累积到一个非常大的水平,混凝土内部的温度非常的高,与外部的温度形成鲜明的对比,这样建设出来的物体性质会非常的不稳定,随时会出现问题。如果需要使用这种材料,在平时必须要随时关注可以直接将热量散发出去的情况,所以在混凝土内部的最高温度出现的时间一般都是在浇筑后的三到五天之内,在此期间,混凝土内部的温度会出现非常高的情况,会导致浇筑的混凝土出现裂缝,如果不及时的处理这个问题,水平地面上就会出现粗糙不平、坑坑洼洼的情况。
3大体积混凝土裂缝的解决措施
3.1材料的选择
3.1.1骨料的选择
①保证骨料的整洁性,不可以掺有腐蚀性的杂质。
②对于骨料来讲,尽可能选择碎石,其半径应当和标准要求相符合。
③骨料中的砂子含泥量应当处3%以内,并且石子中的含泥量不可以超出1%。
3.1.2选择优质的原材料和外加剂
在大体积施工前期阶段中,需要从当地施工情况和地形特征来选择相关的原材料,通常来讲,会以10mm~40mm的连续级配碎石和2.80mm的中砂为主。当搅拌原材料的时候,禁止掺杂其他有机杂物,以此保障施工质量的质量。此外,将核实的外加剂添加到混凝土内,其中,外加剂主要包含了膨胀剂、防水剂以及减水剂,而对其进行添加的时候,需要注意配置比例和时间的控制。
3.2设置大体积混凝土的测温点
温度原因是引起大体积混凝土裂缝产生最根本的原因,因此,及时进行温度的控制和监测能有效预防混凝土裂缝产生的有效措施。在施工中,可根据施工规范要求在两个具有代表性的竖向剖面设置测温点,反映基础大体积混凝土中的最高升温情况。在测温点的选择上,由于不同的基础工程形态各异,有些难以精准确定基础平面的中心点,在此情况下应寻找基础平面兼顾厚度变化的中部区域作为竖向剖面上的测温点,更具代表性和可比性。
3.3降低混凝土的散热量
首先,人们可以采用低水化热的水泥,优先使用矿渣、火山灰等材料,但尽量避免使用硅酸盐水泥。还要在混凝土内埋设冷却水管,实现其温度的全面控制。其次,掺加粉煤灰也是一种可行的方法。如果粉煤灰比较优质,水化热会低于水泥,而且需水量很小,有减水作用,可以将单位用水量和水泥用量降低。该种方式还可以控制混凝土的体积收缩,有些还能展示出微小的膨胀效果,为后续防裂工作的开展提供基础条件。再次,选择大粒径粗骨料进行应用,而且粒径越大,外围表面积也就越小,降低其需求量。最后,合理选择外加剂,随着减水剂的有效应用,水和水泥的用量均可以得到控制,进而可以将混凝土温度大幅度降低。整体来看,想要确保工程质量的提升,合理浇筑顺序的实施显得极为重要,人们可以借助于分层和分段等操作,避免裂缝大范围出现。
结语
随着我国建设行业的飞速发展,大体积混凝土也越来越广泛地应用于工程施工中,其裂缝问题也成为研究关注的热点。裂缝不仅影响到建筑物的外在美观,更影响工程的承受力和结构安全,因此,在大体积混凝土施工中做好控制裂缝的技术工作,对于保障工程质量安全是十分有必要的。要避免大体积裂缝问题的出现,应从材料选择和配比等方面进行全方位的裂缝控制,重点解决大体积混凝土的热化集中问题,提高建设质量。
参考文献
[1]王用文.水利水电大体积混凝土浇筑裂缝成因及防裂措施[J].建材与装饰,2019(9):282-283.
[2]李宏.高层建筑基础大体积混凝土施工技术研究[J].四川建材,2018,44 (11):188-189.
[3]李庆.桥梁工程中大体积混凝土非荷载裂缝的成因与控制分析[J].交通世界,2018(30):84-85.
论文作者:陶洪英,左永春
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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