摘要:混凝土裂缝形成比较普遍,裂缝降低了建筑物抗渗能力,致使钢筋锈蚀,混凝土碳化,降低建筑物的安全性,影响建筑物整体使用。通过严格按照标准规则操作,可以防患于未然,最大限度降低裂缝的出现概率,经过对细小缝隙进行修补,大大提高大面积混凝土施工质量。本文对大体积混凝土裂缝的成因及预防进行分析。
关键词:大体积;混凝土裂缝;成因;预防
大体积混凝土的裂缝破坏了结构的整体性、防水性、耐久性,危害严重,必须加以控制。实践证明,在优化配合比设计、做好温度监测工作、改善施工工艺、提高施工质量及加强养护等方面采取有效技术措施,可以较好的控制裂缝的产生和发展。对于混凝土裂缝,应以预防为主。为此,需要精心设计、施工,并根据实际采取有效措施,才能使工程质量得到很好的保证。
1大体积混凝土定义
我国的《大体积混凝土施工规范》中提到大体积混凝土的定义为混凝土结构物实体最小几何尺寸超过1cm的大体量混凝土。还有混凝土中的胶凝材料水化引起的温度变化和收缩现象,最终导致混凝土产生裂缝,这种就称为大体积混凝土。目前在很多的现代建筑中都会有大体积混凝土的应用。在水利大坝的建设、高层楼房的基础建设及大型设备的基础建设中都有涉及到,这种混凝土的最主要的特点就是体积比较大,其最小的尺寸也在1cm以上,同时水泥在记性化热释放时比较集中,内部能够实现快速升温,在混凝土的内部和外部之间的温差比较明显时,混凝土会产生明显的温度裂缝,裂缝的产生会在一定程度上影响工程结构的安全和正常使用,为了保障工程项目的质量和安全,所以需要对混凝土的裂缝情况进行分析研究。
2混凝土裂缝的类型和产生原因
2.1收缩裂缝
混凝土在不断散热的过程中,会造成体积的收缩,从大体积的混凝土来看,收缩的现象也相对比较明显,混凝土在受到外界的压力下,就会产生一定的收缩应力,如果该种收缩应力超过混凝土自身的强度,就会产生裂缝。影响混凝土收缩的原因有很多种,如果混凝土中的水泥质量不达标或者是用水量不符合标准都会造成混凝土的质量问题,一般情况下粉煤灰的收缩量相对较小。第一,混凝土自身收缩是一个重要因素,混凝土自身收缩是由于水的迁移而引起的,水泥水化过程中会消耗水分,混凝土中用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩也就会越大。第二,混凝土塑性收缩也是混凝土产生裂缝的重要原因,混凝土在凝结阶段时,会处于一种塑性状态,收缩也就相对比较明显,混凝土在搅拌过程中,其表面由于蒸发很容易失水,如果表面失水的速度超过混凝土内部水的迁移时,混凝土会产生一种负压力,混凝土也就会出现塑性收缩。
2.2温度影响
大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土是否开裂有着很大影响。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。温度应力是由于温差引起混凝土变形造成的,温差愈大,温度应力也愈大。另外,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度可达65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差过大引起的混凝土裂缝。
2.3水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越来越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3~5d。
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3大体积混凝土裂缝控制
3.1选择合适的混凝土原材料
在选择原材料时,要根据相应的实际情况进行选择。一是选择热度、收缩性以及碱性都比较低的水泥。二是骨料最好选择自然的连续级配骨料,保障配置的混凝土收缩呈现比较小的状态。三是需要严格控制砂石中泥沙的含量,砂石中的水泥粉的含量,将砂石中的这些物质的含量控制在比较合适的范围,以此来降低混凝土的抗拉性。四是在混凝土的制作中可以加入粉煤灰,以此来保障混凝土的可离析性以及抗渗漏性,另外粉煤灰的加入不仅节省了水泥,同时能够有效降低混凝土的水化热性。五是可以向混凝土中加入减水剂,减水剂能够降低水热化现象,使水化的效率提升。同时减水剂能够分散水泥的颗粒,提高了混凝土的强度。六是为了让混凝土能够适当的膨胀,使混凝土自身进行收缩变化,避免受外界影响导致的变形出现裂缝,可以在混凝土中加入适量的膨胀剂。
3.2合理化的混凝土浇筑方式
对于大体积混凝土裂缝的预防,其中混凝土施工过程中,合理化的混凝土浇筑方式是十分重要的,混凝土浇筑方式需要按照一定的标准进行,制定合理化的浇筑方案,要采用分层的浇筑方式。按照全面分层的方式进行浇筑,以竖向为基点,分成不同的层次进行浇筑,逐层浇筑的方式能够有效散热,也能够避免温度升高。需要充分控制好混凝土的浇筑质量和施工质量,对于大体积混凝土的浇筑,需要安排好浇筑的时间,一般不能超过30分钟。在混凝土搅拌过程中,需要有专业人员进行监管,保证水泥用量的准确,
3.3改善约束条件
改善约束条件,是预防大体积混凝土产生裂缝的重要措施之一。大体积混凝土之所以会产生裂缝,主要是由于水泥在水化过程中产生大量的热量,导致大体积混凝土热胀冷缩。对此除了严格控制水泥的使用量,降低水泥在水化过程中产生的热量,缩小大体积混凝土的内部和外部温差外,在浇注和修整时,通过对大体积混凝土进行遮阳、淋水喷雾、挡风以减少水分的流失,也是一种极为有效的方法。这是因为水的比热容较大,能够吸收大量的热量,减少温差。当水泥在水化过程中释放出大量的热量时,充足的水份可以吸收这些热量,使大体积混凝土的内部和外部的温差减小,从而减少裂缝的形成。这一措施,对预防大体积混凝土形成裂缝非常有效,而且操作简单,成本低廉,在建筑工程的施工过程中,被普遍应用以预防混凝土产生裂缝。
3.4重视浇筑结束后混凝土养护
在大体积混凝土浇筑作业结束后及时进行养护,一方面能够避免因大体积混凝土表面温度异常变化所致裂缝缺陷的发生,另一方面能够预防大体积混凝土内部水分流失,保证水泥水化反应的正常性。在大体积混凝土施工期间,可以采取浇注与覆盖养护同步进行的方式以预防混凝土表面水份蒸发问题,如采用塑胶袋对大体积混凝土表面进行包裹,使大体积混凝土相对密封,或也可选用棉毡、麻袋、土工布等材料进行覆盖保湿。浇注完成后应当立即展开养护作业,确保混凝土硬化早期养护工作到位。
结束语:
大体积混凝土裂缝的产生,其原因是多种多样的。以目前我们的施工管理水平和技术管理水平,要彻底解决和消除大体积混凝土裂缝问题是十分困难的。但只要我们能够积极分析造成大体积混凝土裂缝的主要原因,并针对其原因结合实际进行多方改进,就一定能够“预防为主”减少大体积混凝土的裂缝,使损失降到最低。
参考文献:
[1]大体积混凝土裂缝的成因及预防[J].张韶惠.江西建材.2017(01)
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[3]大体积混凝土裂缝的成因及预防[J].郑强丰.江西建材.2016(09)
[4]浅析大体积混凝土裂缝成因及预防[J].杨奕丰.广东建材.2015(03)
论文作者:雒军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水化论文; 水泥论文; 温差论文; 成因论文; 《基层建设》2019年第9期论文;