试论大体积混凝土开裂的起因及防裂措施论文_司雨

试论大体积混凝土开裂的起因及防裂措施论文_司雨

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摘要:随着我国城市化的建设不断加剧,大体积混凝土建设逐渐成为当代建筑的热点。虽然大体积混凝土有着一定的施工优势,但是其在基础设施施工以及后期使用中,都会出现很多大面积开裂的现象,这也是影响建筑安全使用的隐患。本文针对大体积混凝土开裂的原因进行分析,并提出了相关措施建议,希望能够为相关单位优化大体积混凝土施工建设提供参考借鉴。

关键词:大体积混凝土;施工;开裂

大体积混凝土的广泛使用,全面推动了房屋建设产业的发展。不过,在低成本的同时,大体积混凝土在使用过程中也需要严格控制保养环境以及防裂。这也是很多施工单位关注的重点。受到开裂的影响,施工建筑产品的耐久性和强度不断降低,因此对施工企业造成了极大的经济损失。对此,笔者结合相关经验,针对大体积混凝土的施工进行了分析,并提出了相关优化防裂的措施建议。

1.分析大体积混凝土开裂的原因

1.1混凝土的收缩

实际上,混凝土在凝聚时候,由于水分蒸发以及水化热的现象,混凝土内不会发生不同程度收缩现象,若没有控制好初凝或者终凝的环境,就会造成混凝土的结构开裂。整体而言,混凝土的收缩主要分为干燥性和塑性收缩两种类型。分析干燥性收缩,其主要是物理变化为主。混凝土在凝结过程中产生着大量的水化热反应,内部释放的热量让水分子迅速蒸发,最终造成混凝土内部的不均匀开裂。同时,由于混凝土的凝结会造成内外水蒸发程度不同,因此也会形成一种内外应力差,最终加剧混凝土收缩,加速结构开裂。其次,混凝土的塑性收缩有着极强的化学性质,由于混凝土水灰比较低,水分较多也会造成混凝土开裂,这个时候混凝土的塑性强度低,在受到外界气候影响时候,混凝土表面会出现严重失水,因此降低自身的塑性能力,再次加速开裂。

1.2基础结构变形

一般而言,建筑结构的基础变形,会造成大体积混凝土大面积开裂。在施工阶段,若施工单位对现场的地质环境了解不精细,或者对现场的地质环境和条件了解不到位,就很容易在施工阶段造成地质不均匀沉降的现象,这些基础结构的不规则变形,在一些软土地基施工时候会较为明显,且建筑物很容易在外界受力不均的环境下产生开裂,且这些开裂都是深度开裂或者贯穿开裂,都是十分严重的开裂情况。这些现象都降低了整体的结构强度,对建筑的影响很大。

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1.3温差和湿度变化造成的开裂

1.3.1水化热

结合相关材料特征,混凝土结构在浇筑5天左右就会因为内部水化热过大,会向外部释放大量热量。这种现象造成的原因主要是因为内部温度和外部温度温差大,若散热不均匀,就会形成内外部温差,形成一种特殊的“内外拉应力”,就会对建筑结构造成严重影响,极易产生裂隙。

1.3.2气候和湿度

实际上,混凝土的浇筑和凝聚过程全部都是裸露在外,因此十分容易受到外界的环境影响。在施工中,外界环境的温差变化,湿度影响都会造成混凝土结构的开裂,一般而言,外界环境的温度对整个影响极大,特别是大体积混凝土,外界温度过高,会导致浇筑注入的模具温度高,十分容易造成混凝土开裂以及内外温差。且湿度也会影响内外水分的蒸发,最终让内受力不均匀。

2.分析现场施工影响因素

大体积混凝土在施工时候,会受到很多因素影响,如水泥、添加剂、水分等(图1所示)。为了提升混凝土的施工强度,预防开裂,需要相关施工人员在施工过程中加强对材料和质量的控制,并对现场施工人员进行科学化的施工指导。

图1 影响质量的因素

2.1施工材料

2.1.1水泥

大体积混凝土由于自己的结构特点,往往散热性差,因此,在施工时候,相关施工人员应当降低水化热的水泥材料。在水泥的水化反应下,需要结合矿物组成以及水泥的直径强度进行配料。为了降低水泥反应,相关施工工人员可以选择适量的矿物成分,这样有利于加速水泥在水化反应中的速度。

2.1.2混合材料

大体积混凝土在配料时候,都会添加一定的活性混合材料,例如硅酸盐、粉煤灰等,这些材料能够降低水泥的含量,有效控制水化热现象。其中经济实惠,作用明显的首选就是粉煤灰。首先,粉煤灰的反应速度较慢,且发热速度中等,让适当的粉煤灰来代替水泥,可以降低水化热以及水泥的发热剧烈程度,可以减低水泥的最高发热温度。其次,粉煤灰还能够改变大体积混凝土的和易性,让其减少内外温差、湿度差,减少内外拉应力造成的开裂现象。最后,粉煤灰中含有大量的玻璃球颗粒,其吸附性弱,表面积小,因此能够降低大体积混凝土的干缩性,提升混凝土的强度和耐久性,有效地预防裂隙发生。

2.1.3添加剂

在大体积混凝土施工中,常用的添加剂有引气剂、高效水凝剂等,这些添加剂有着较好的功能,能够降低混凝土的水化反应强度,让其保持稳定的散热速率,以此来提升整个建筑结构的强度,预防开裂现象的发生。再者,由于大体积混凝土不容易散热,借助添加剂能够减少内外温差,湿度差异,提升整个混凝土的和易性,减少骨料之间的摩擦。常用的添加剂有引气剂、减水剂等。结合不同的施工场景和需求,添加剂的种类也有不同。需要相关人员因地制宜地使用。

2.2施工技术

除开材料影响,现场的施工技术也对大体积混凝土开裂有着一定的影响。对此,笔者结合常见的施工工艺技术进行分析。

2.2.1配置钢筋

建议相关单位合理配置钢筋,结合地质条件和结构,在钢筋选择上,尽量采用小直径,紧密间距的配置方法。将钢筋的直径控制在8-14毫米内,并保证全截面的配筋率达到0.3%以上。

2.2.2配置抗裂装置

在混凝土表层布中设置抗裂钢片,增强了表层抗裂性能,提高混凝土表层强度,防止在混凝土收缩时发生干裂。为了增强混凝土整体强度,防止开裂,有效防止外在因素对混凝土结构造成的破坏,从而起到很好的防护作用。

2.2.3做好保温预防

内外温差大,从而降低了混凝土材料本身的强度,导致开裂问题的出现。在混凝土凝结过程中,要做好保温措施,在结构外漏的表面要覆盖保温材料,保障混凝土结构缓慢降温。

3.结语

综上所述,大体积混凝土防裂是个综合性很强的工作,不仅需要从混凝土本身材料入手,而且需要从施工设计、施工方法以及后期的养护方面着手。在大体积混凝土结构防护过程中,需要结合工程实际需求,施工地的外部环境以及地质条件,科学、合理的进行防护,在施工中把握好细节,在配料中掌握好参数,在养护工作中控制好温度,从整体上提高混凝土结构的抗裂性能,提高其整体强度。

参考文献

[1]刘伟. 多掺改性材料大体积混凝土温度应力有限元分析[D].西安建筑科技大学,2017.

[2]王顶堂. 大体积混凝土早期裂缝控制及其技术应用研究[D].合肥工业大学,2017.

[3]程雅斌,劳道邦. 古运河枢纽明挖段暗涵的防裂限裂温度控制研究[J]. 南水北调与水利科技,2017,7(01):95-99+103.

[4]刘润. 建筑混凝土泵送施工质量控制及防裂加固措施[J]. 中国新技术新产品,2017(04):61.

[5]刘兵. 浅谈大体积混凝土裂缝的成因和防治[A]. 《建筑科技与管理》组委会.2018年5月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2018:2.

[6]李佳欣. 渔塘村大桥零号块裂纹成因分析[D].武汉理工大学,2014.

论文作者:司雨

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期

论文发表时间:2019/7/11

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