关键词:大体积混凝土 ;裂缝成因 ;预防对策
引言
裂缝是大体积混凝土结构中普遍存在的一种现象。研究表明,混凝土的破坏过程比较复杂,现研究机理和理论并不能全面、深入地解释混凝土的开裂问题。因此,混凝土裂缝的研究仍需要科研人员和工程师们下大力气去攻克。
1大体积混凝土裂缝形成的原因
1.1水泥水热化以及水泥的品种
水泥在水化过程中,要释放热量才可以进行凝聚,而大体积混凝土由于结构厚实,使释放的热量不容易散发出去,导致混凝土内部的温度逐渐升高,与外部产生一定的温度差,从而产生裂缝,水泥释放的热量多少也与水泥的品种有关,它决定着大体积混凝土裂缝的大小。
1.2外界的温度变化
在大型混凝土施工过程中,外界温度也会对裂缝的产生造成一定的影响,大体积混凝土是浇筑而成的,在浇筑过程中,它的温度会随着外界温度的变化而改变,当外界温度突然降低时,会使大体积混凝土的内部产生非常悬殊的温度差,引起一定的温度变化,从而产生温度应力。而只有当外界温度提高时,大体积混凝土的内外部温度不会产生太大的变化,有利于保持结构的稳定,从而延长混凝土的时间。
1.3混凝土的收缩
在大体积混凝土开始硬化之后,混凝土中绝大部分的水分是要蒸发掉的,而多余水分的蒸发会导致整个混凝土的结构收缩,如果这时,大体积混凝土的水分突然增多,就是使混凝土的结构开始膨胀,一缩一胀,就会使体积产生变化,从而产生裂缝,对建筑工程造成一定的危害。
1.4施工人员的操作不当
大体积混凝土的施工要求非常高,施工人员在进行操作时一定要严格按照施工规则,一步步进行。而部分施人员为了加快建筑进度,随意进行大体积混凝土的浇筑,在浇筑结束后,没有等其完全冷却,就开始进行下一步操作,这是一个非常大的威胁,整个建筑工程有可能就会因为施工人员的操作不当而产生安全隐患,出现安全问题,对施工工程产生消极影响。
2预防大体积混凝土施工产生裂缝的有效对策
一般来说,在施工实践中造成大体积混凝土出现裂缝的最主要的原因就是温度的大幅度变化,造成大体积混凝土产生较大的应力,并进而出现变形以及裂缝的情况,因此施工单位应在浇筑施工以及后期的养护作业中重点加强对温度的控制。
2.1 大体积混凝土混合料的合理选择
大体积混凝土施工中产生裂缝与其混合料原材料的质量性能以及配比具有密切的关系,因此施工单位应按照设计要求合理选择原材料,并对其指标参数进行严格的监测。在选择水泥时,为了降低其水化作用后多产生的热量,应在保证水泥的强度等级能够达到设计标准的基础上尽量选择低水化热类型的水泥,以避免大体积混凝土出现裂缝。另外可以选择一些活性材料来减少水泥的使用量,从而控制水化热的产生。同时还可以采取在水泥中添加硅灰或者矿粉材料的方式来提高其强度以及密度。适量掺入外加剂也是降低混凝土凝固速度、减少水化热产生的有效途径,这样就可以达到避免大体积混凝土产生收缩裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工实践中可以根据混凝土的配制量来掺入施工的矿渣或者粉煤灰要注意的是应将混合料中所含铝酸三钙的百分比控制在8%以下,以保证混凝土的抗渗能力符合设计要求。
2.2 提高大体积混凝土的浇筑施工质量
专业技术人员对混凝土的搅拌作业进行严格的质量控制,以确保混凝土混合料配比的准确性,并将水泥用量控制在合理范围内。在浇筑施工时应合理选择浇筑方式,并严格遵守浇筑施工的操作规程和施工要求。在大体积混凝土施工中应采取分层的施工方式来开展浇筑作业,并严格控制每层的浇筑的厚度。采取分层浇筑的施工方式能够有效降低混凝土内部的热量,避免温度的明显上升。此外,施工单位应对浇筑施工时间进行严格的控制,通常一次浇筑的时间应控制在30分钟以内。
2.3 加强大体积混凝土的养护工作
在完成大体积混凝土的浇筑施工后,应及时采用塑料薄膜等材料对大体积混凝土进行覆盖,以达到保温保湿的目的,防止大体积混凝土产生明显的内外温差引起裂缝的形成。在养护过程中应对混凝土的温度进行严格的控制,其每天内外温差应控制在20 ℃以内,而降温幅度则应控制在3 ℃以内。在控制大体积混凝土温度时应根据施工季节以及气温的不同而采用相应的控制方式。例如在夏季进行大体积混凝土的施工时,施工人员应尽量选择在一天中的早晚时段以及夜间来进行浇筑作业,并根据温度的实际变化采取掺加冷水等方式来降低温度。而如果是在冬季进行大体积混凝土的浇筑作业时,则应采取相应的保湿保温措施,可以通过覆盖方式来控制温差幅度。
2.4 大体积混凝土施工中其他裂缝控制措施
2.4.1 严格控制大体积混凝土的温度
大体积混凝土施工对于温度变化有较高的要求,因此当发现其内部温度出现明显的上升时,施工人员应采取水管冷却的方式来进行降温,以防止大体积混凝土有裂缝出现。在施工中要选择质量性能比较好的水管,避免其被腐蚀损坏。
2.4.2 加强初凝前的抹压施工
大体积混凝土施工中,应对钢筋插入位置进行充分的振捣,同时在混凝土完成初凝前要进行均匀地抹压,以降低初期裂缝的产生概率,使大体积混凝土增强其抗压能力。
2.5对施工人员进行严格的选拔与操作规范
大体积混凝土裂缝的产生也有一部分是人为的因素,施工人员,在浇筑混凝土的过程中不按照规定进行浇筑,也会产生裂缝,并逐渐扩张。因此,施工企业一定要消除这种因人为因素导致混凝土出现裂缝的现象。例如,施工企业应建立严格的选拔制度,尤其是对于大体积混凝土浇筑的施工人员,要挑选有责任心,做事认真严谨,遵守规则的人员进行施工等。为整个施工建筑保驾护航。
结束语
在大体积混凝土的施工中,为了有效控制裂缝的产生,施工单位应全面了解施工区域的环境温度以及相关的气候条件等因素,提高大体积混凝土混合料配比的合理性,并严格控制原材料的质量性能。在施工时应加强对大体积混凝土浇筑作业的质量控制,实时监测大体积混凝土在施工过程中的内外温度变化情况,并采取相应的降温或者保温措施,减小温度变化幅度。同时还要做好后续的养护工作,确保大体积混凝土的施工质量能够达到设计标准,从而确保建筑工程整体结构的质量安全。
参考文献
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论文作者:冯立芳,任盛鑫
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷18期
论文发表时间:2019/12/19
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