摘要:随着建筑行业的飞速发展,建筑工程施工过程中所应用的施工技术也得到了一定的进步和提高。现阶段建筑工程施工中,大体混凝土的运用十分普遍,而大体混凝土在施工中经常会因周围环境影响而出现裂缝质量问题,严重影响着工程的施工质量,因此,还需要施工人员在施工过程中严格遵循施工工艺,科学运用施工技术,避免出现裂缝问题出现。本文主要对大体积混凝土裂缝的成因及预防措施进行分析研究。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;裂缝;成因;控制措施
一、大体积混凝土建筑工程的特性
大体积混凝土结构是指建筑结构的实际体积不小于1 m3的混凝土结构,或者在温度变化影响下产生裂缝机率较大的混凝土。大体积混凝土由于体积上的优势,被广泛应用于高层建筑、水利水电建设以及大型设备基础设施等多个方面,与其它混凝土建筑结构相比,有着极为显著的特性。体积较大,能够满足大型施工建设的需要。大体积混凝土对其自身的体积有着较为严格要求,通常其实际尺寸要大于1 m3,从而形成一个较为庞大的体积。而体积的增加也使大体积混凝土拥有另一个显著的特性—散热性较差。大体积混凝土虽然体积较大,但其表面系数较小,造成水泥水化热释放十分集中,使得混凝土内部温度上升较快,而内外温度的差异,导致大体积混凝土在施工过程中容易出现裂缝,影响大体积混凝土的实际使用效果,对建筑项目的工程质量带来消极影响。
二、大体积混凝土施工裂缝产生的原因分析
2.1温差的影响
在建筑工程施工过程中,往往会加入混凝土来保证工程的韧性和稳定性,但是在浇筑混凝土或浇灌完之后,混凝土会出现化学反映,继而导致工程内部结构的温度上升。外界温度和工程内部的温度差异过大时,多会使混凝土出现力的作用,导致其内部无法形成统一的整体。此外,建筑工程施工中若短缺混凝土钢筋重量,使其难以满足设计要求,也会使工程内部产生拉应力,继而由混凝土结构加以承担,降低砼的质量。
2.2干缩的影响
浇筑完混凝土之后多会处于塑料状态,如果表面水分蒸发较快,在浇筑后的3~4h内表面尚未被完全覆盖,往往会产生裂缝,这类裂缝的长短和外形规则不一致。通常混凝土表面在炎热的天气下会较快蒸发,基础地面和模块会吸收水分,并且混凝土自身具有较高的水化热作用,这会急速收缩混凝土,降低混凝土的强度,从而出现开裂现象。同时预拌混凝土企业可以为了满足施工现场的流动性和可泵性,出机混凝土存在较大的砂率和坍落度,并会将缓凝剂掺合到大体积混凝土之后,早期强度较低,因此会导致水分散失,使表面板产生裂缝。
2.3内外约束条件的影响
大体积混凝土浇筑完毕后,当温度变化时受到下部地基的限制,因而产生外部的约束应力。混凝土在早期温度上升时,产生的膨胀变形受到约束面的约束而产生压应力。当温度下降时,则产生较大的拉应力。若超过混凝土的极限抗拉强度,混凝土将会出现垂直裂缝。
在全约束的条件下,混凝土结构的变形应是温差和混凝土膨胀系数的乘积。 当混凝土的变形超过混凝土的抗拉强度时,混凝土结构便出现裂缝。由于结构不可能受到全约束, 况且混凝土还有徐变变形,所以温差在 20~30 ℃情况下,也可能不产生裂缝。 由此可见,降低混凝土的内外温差和改善其约束条件,是防止大体积混凝土产生裂缝的重要措施。
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三、大体积混凝土裂缝的预防措施
3.1加强大体积混凝土的配制
原料选择要根据实际情况和施工要求进行合理选择。在选择材料时,需要保证混凝土中砾石和沙的连续性。在混凝土中加入砾石和沙,可以减少水化反应产出的热量,在配制混凝土时可以添加一些缓凝剂和减水剂。根据施工规定,为确保施工质量,应添加一些粉煤灰材料增强混凝土的牢固性,以此对混凝土的强度进行控制和提升,并确定混凝土材料配合比。在使用材料的过程中,尽可能减少水泥使用量,这样可以减少成本,也可以提高混凝土的强度,从而保证施工的质量。在混凝土材料的配制过程中,水泥是混凝土主要的原材料,因此对水泥的选择非常重要,我们可以选择水化作用比较小的水泥,尽可能减少热量的产生,降低因水化热原因造成对混凝土质量的影响,以此确保混凝土质量的提高。
3.2控制混凝土温度
据大量实践证明,对混凝土影响最大的因素是温度。在混凝土配制过程中,对混凝土进行搅拌,伴随混凝土热量产生,温度会逐渐升高,导致混凝土的内部结构被破坏并形成裂缝。因此在施工过程中,要控制混凝土配制而产生的温度,要将温度控制在合理范围内。据相关资料显示,可以从两方面对温度予以控制: 第一方面是对沙砾和石子进行清洗,这样做的目的是为了防止在混凝土搅拌过程中因摩擦而产生更多的热量。可以通过水分进行降温,且必须要有专业的人员进行检查和跟进,确保混凝土的质量得到保证。第二方面是找一个背阳的地方进行操作,可以搭棚或者进行其他的操作,这样做可以减少因太阳直射造成原料温度升高而对混凝土质量造成的影响。
3.3加强混凝土浇筑及温度控制
因大体积混凝土结构具有较高的整体性需求,要求浇筑工作具有一次性、连续性,且不能进行施工缝留设。此工程采取斜面一层一层浇筑的方式,通过混凝土自由流动呈现出斜坡现象,泵送施工规范化,才能防止拆除、冲洗及接长混凝土输送管现象的频繁产生,才能对泵送效率进行有效提升。在进行混凝土浇筑施工时,也会因为众多因素的影响,导致混凝土的温度升高,使其内部温度发生变化,导致内外温差增大,使混凝土的内部结构遭到破坏,造成混凝土内部出现裂缝。因此在施工过程中,遇到问题应及时进行有效处理,并可以采用以下方法对混凝土的浇筑温度进行控制: 在施工过程中,要对施工的设备和现场的工作流程进行检验和梳理,确保工作的正常进行,同时加大对施工现场的管理力度,确保每个环节都能有效进行施工,使空间的流动性变大,加快流通,减少太阳光的直射可以降低温度。第二种就是在对大体积混凝土进行操作时,可通过水达到材料适度降温的作用,但要控制水的用量,只有这样才能保证混凝土施工的整体质量。
3.4加强养护工作
在完成混凝土施工后,要及时对其进行养护,在实践中可以得知,保湿养护是混凝土养护的主要方法,养护应该不小于 15 d,在保湿养护的同时还要对混凝土的外表面进行保护。比如撒一层灰对混凝土表面进行保护。除此之外,还需控制混凝土的温度,对其温度进行检测和调控。如大体积混凝土一般都会在常温或者负温条件下施工,其表面必须覆盖保温层。常温保温层可以对混凝土表面温度起到缓冲作用,像大气温度化或雨水袭击的温度都可以发挥很好的作用。而负温保温层的设计主要是根据工程项目的地点、气温和混凝土内外温差等条件,但是负温保温层必须设置密不透风的材料覆盖层,只有这样,才能发挥其本能作用,提高混凝土的表面抗裂能力。
结束语
裂缝问题是大体积混凝土结构中一种十分普遍的现象,它的出现会使钢筋出现锈蚀、混凝土碳化,使材料的耐久性降低,进而影响到建筑的承载能力,影响建筑物的使用。所以工程技术人员对此应该采取各种措施来预防它的出现,有效的保护建筑物能够安全稳定的发挥作用。
参考文献
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[3]赵人越.大体积混凝土施工技术浅析[J].科技创新与应用,2013,(45).
论文作者:王龙海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签:混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 温度论文; 过程中论文; 水化论文; 温差论文; 《防护工程》2018年第34期论文;