关键词:建筑施工;大体积混凝土;混凝土裂缝;控制技术
一、大体积混凝土产生裂缝的种类
在建筑施工当中,由于工程的建设需要,大体积的混凝土施工会出现裂缝等影响工程建设质量的情况,并且裂缝的产生,不仅对于工程施工技术提出了挑战,也对于实际的工程建设质量带来了影响。
(一)混凝土配比影响出现收缩形式的裂缝
混凝土施工中会使用大量的水以及水泥,如果水泥与水的配比出现误差,就很容易造成大体积混凝土出现收缩裂缝。原因在于:水与水泥在成品混凝土的配比中,水的用量过多,就会造成混凝土在干燥过程中形成不同区域、不同面积的收缩,因而产生裂缝;而当水泥的用量过多,也会形成裂缝。所以配比的不合理是造成裂缝的首要因素。
(二)体积过大造成的温差裂缝
混凝土浇筑的施工环境中,由于内部外部温差形成,从而产生裂缝,这种裂缝的控制难度较大,原因在于:混凝土浇筑的面积一般较大,而浇筑工作一般要求一次性,于是大面积、大体积的混凝土在散热凝固过程中,由于内部水泥热量高、外部接触空气的混凝土表面温度低,从而产生内外部压力、应力不同,于是产生抗拉强度不一的凝固,就会在混凝土表面形成裂缝。
二、大体积混凝土产生裂缝的原因
1.外界气温变化的影响
大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度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,混凝土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混凝土的内外温差梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。
2.混凝土的收缩
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时(支撑条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。引起混凝土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,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
3.水泥水化热的影响
水泥水化过程中放出大量的热,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,每立方米混凝土将释放出17500KJ~27500的热量,从而使混凝土内部温度升高(可达70℃左右,甚至更高)尤其对大体积混凝土来讲,这种现象更加严重 因为混凝土内部和表面的散热条件不同,故混凝土中心温度很高,就会形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
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。超荷载使用或未达到设计过早加荷载导致结构出现裂缝,这种裂缝称之为荷载裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土配合比不良会造成混凝土塑性沉降裂缝,一般是混凝土配合比中,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。
三、有效控制大体积混凝土裂缝产生的技术及措施
在建筑施工当中的大体积混凝土裂缝出现之后,会严重影响施工质量的提升,并且对于后期的工程使用造成安全方面的威胁,也从而反映出实际的施工过程中对于工程质量的控制程度不佳。因此,要保证最终的工程使用安全和使用质量,就要对裂缝进行前期施工方面的控制。
(一)注重施工工艺的提升
在建筑工程当中大体积混凝土出现裂缝之后,会严重影响工程的后期建设,并且施工工艺技术的提升也得到限制,基于此,不仅要保证施工质量,也要对主要的施工工艺技术进行提升,一方面要对施工工艺进行全面的分析和了解,保证工艺的技术实现能够符合施工现场的要求;另一方面在对混凝土进行温度环境测量时,考虑到混凝土内部以及外部会出现的温差,从而在进行浇铸的过程当中,可以进行分区域浇筑,以避免发生内外温差导致的裂缝出现,同时,建立相应的应急措施,对于已经出现的裂缝,进行及时的控制和解决,以保证最终建设的质量。
(二)控制混凝土的配比质量
做好混凝土的前期配比是避免出现裂缝的有效措施之一。在建筑工程材料的使用中,合理的配比能够保证工程建设的质量和效率,并且能够节省由于配比失误造成的时间浪费。首先,要做好水泥质量的选择,以优质水泥为主,结合其他骨料以及水的配比要达到:1.75:2.5:1。这样的配比能够保证混凝土的粘结效果达到最佳,从而就能够有效的避免裂缝的产生。
(三)做好施工方面的养护工作
做好施工养护能够最大限度的降低混凝土裂缝的产生,其也是建筑施工当中重要的环节之一。在大体积的混凝土当中,首先,施工单位应该不定期的对混凝土浇筑区域进行养护工作,将出现的细小裂缝进行及时填充,通过具有一定的粘性的浆液进行灌注,以此避免大型裂缝的产生;其次,养护工作开展的一项预备工作就是在施工当中预埋导热管,从而使得混凝土内部的温度能够通过导热管进行排出,以此平衡混凝土内外部的温度,减小温差,以做到养护的目的;最后,做好保湿处理,将浇筑完成之后的混凝土区域,及时进行浇水保湿,以防止表层干裂导致裂缝产生。
(四)实施温控防裂措施
夏季温度较高时,混凝土在搅拌的时候,可以适量添加冰水降低混凝土温度;冬季温度较低的时候,可以适量添加温水提高混凝土温度。在炎热的天气下要是浇筑混凝土,尤其是浇注大体积混凝土要尽量的降低浇筑厚度,尽量将厚度控制在500毫米内,便于表面的散热。进行第二层浇筑的时候,需要在第一段的混凝土未发生初凝之前完成。根据混凝土浇注面积进行上、下、中各个部位的测温,定时测定内外温度,通过调整和养护的方式降低内外温差。合理的安排拆模时间,要避免混凝土的表面温度发生急剧的递减。必须加强保温和养护措施,混凝土在浇注后要及时铺盖一层塑料的薄膜或喷射养护液。
总结
总而言之,大体积混凝土在目前建筑工程中应用越来越广泛,占有非常重要的位置,因此如何防止大体积混凝土产生裂缝成为越来越重要的研究课题。因此,对于应用日益广泛的大体积混凝土工程,需要不断总结经验,完善技术措施,使大体积混凝土的施工走上成熟和规范化的道路。
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论文作者:杨立国
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷15期
论文发表时间:2019/11/15
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 温度论文; 水泥论文; 温差论文; 应力论文; 《建筑实践》2019年第38卷15期论文;