摘要:随着我国城市化建设的加快和科技的不断进步,各类“高、大、深”项目逐渐增多,大体积混凝土已被广泛应用,为保证大体积混凝土施工质量,减少或避免裂缝现象对混凝土结构造成的不良影响,应采取科学的方法对大体积混凝土裂缝进行预防及控制。
关键词:大体积混凝土;裂缝成因;预防对策
大体积混凝土是现代建筑工程项目中常用的施工技术,其施工质量将直接关系到建筑工程整体结构的质量安全。然而大体积混凝土往往会受其本身特性以及施工技术等因素的影响,而出现裂缝现象,使大体积混凝土的整体性受到了破坏,并造成大体积混凝土的强度下降,给建筑结构的稳定性和安全性带来了隐患。因此施工单位应全面分析大体积混凝土的裂缝成因,并针对其影响因素采取相应的预防措施,以减少裂缝产生的概率,提高大体积混凝土的施工质量和效率,确保建筑结构的安全稳固。
1大体积混凝土施工中的裂缝成因分析
1.1温度裂缝
从大量的施工和试验结果中可以看出,有超过80%的混凝土裂缝是由于内外温度不同而引起的。其内部温度应力比抗拉强度高出很多,进而产生裂缝。温度裂缝主要集中在大体积混凝土形成的初期阶段,当混凝土处于初凝状态时,内部温度大范围升高,致使内外温度产生的张力逐步扩大,最终在混凝土表面形成裂缝。当混凝土成型之后,便会进入到降温阶段,导致内外温度的“缩力”大幅增加,同样也会引发出现裂缝的情况。也正是由于这些表面和深层裂缝存在,大体积混凝土本身的防渗性和稳定性将会受到很大影响,这对于后续工程建设极为不利。
1.2收缩裂缝
一般情况下,大体积混凝土中的收缩裂缝主要包含两种形式:一种是由干燥收缩所形成的裂缝,另一种为塑性收缩所产生的裂缝。干燥收缩裂缝在不同情况下也会产生不同的裂缝形式,常见的有干燥裂缝和自收缩裂缝。干燥裂缝主要是在混凝土成型时,出现了表面和内部水分蒸发不一致的现象,进而引发表面的干燥裂缝。如果该种类型的裂缝没有做好前期的养护处理,后期将会演变成深层裂缝,对整个混凝土防渗性和稳定性带来极大危害。而自收缩裂缝的形成,主要与水泥自身的化学性质息息相关。受水化作用的影响,混凝土内部会形成很多细孔,倘若养护工作开展不及时,或没有对正确的养护方式进行应用,多个细孔便会结合在一起,构成内部裂缝,对混凝土稳定性产生极大影响。塑性收缩裂缝主要是在外界影响下形成的。当初凝混凝土遇到高温、大风等不良天气时,混凝土外部水分散失速度提升,如果此时无法实施全面的防护措施,便会产生龟裂问题,对混凝土防渗性产生严重影响。
1.3大体积混凝土由于水化热而产生裂缝
大体积混凝土混合料中所掺加的水泥会与水产生水化反应并释放出热量。当水泥的用量过大时,其所产生的水化热的热量也会随之增加。水化热的大量释放会明显提高大体积混凝土的内部温度,如果此时大体积混凝土外部环境温度相对较低,较大的混凝土的内外温差就会造成混凝土构件表面有裂缝形成。而内外温差正是大体积混凝土出现裂缝主要成因之一,一旦拉应力大于大体积混凝土的强度,裂缝就会在混凝土构件表面形成。
2预防大体积混凝土施工产生裂缝的有效对策
2.1材料和配合比的控制
2.1.1骨料
混凝土的原材料比较复杂,不同原材料的物理性质和化学性质上有着比较大的不同,在硬化过程中表现出在收缩性上的很大不同,应该保证混凝土粗骨料级配的连续性。
2.1.2水泥
水泥的水化热是温度裂缝产生的根源,使用水化热低、凝结时间长的低热或中热硅酸盐水泥可以很好地控制水泥的水化热,一定程度避免温度裂缝的产生。必须值得注意的是,减小水泥用量要在保证混凝土的使用性能前提下。
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2.1.3掺和料
从大体积混凝土裂缝产生的机制来说,可适当提高矿粉和粉煤灰的用量来减小水泥的用量。适当掺入矿粉还是粉煤灰对于混凝土强度基本没有影响,但不宜过量的掺入,应该严格控制矿粉和粉煤灰的掺入量。
2.1.4外加剂
外加剂的类别用途很多,这里主要指缓凝剂,缓凝剂的使用可以延缓前期水泥水化放热的速度,为大体积混凝土内部的散热赢得了时间,有助于减少裂缝的产生。
2.1.5优化配合比
混凝土的配合比要综合考虑混凝土的使用性能和水化热控制情况。一般来说采用低热硅酸盐水泥、掺入矿粉和粉煤灰、添加外加剂对混凝土的强度有一定的影响,而这些原料又能很好的控制水化热。混凝土的原料很多,需要我们采用科学合理的方式进行试验对比,调整各原料的含量,以达到混凝土使用性能和水化热控制的双赢。混凝土按照最优配比下料后,可采用深井水或者冰水代替自来水进行搅拌。
2.2混凝土浇筑
在进行混凝土浇筑的过程中,需要注意很多问题,否则浇筑将会失败,无法保障工程质量。第一,混凝土底板得浇筑并不是随心所欲,而是要按照大体积混凝土专项施工技术方案来进行。大体积混凝土可分层、分块浇筑,分层、分块尺寸根据温控设计的要求及浇筑能力合理确定。另外,对于浇筑的时间做到严格控制。时间过短或者过长都不合适,时间过长会出现断裂的情况,因此要合理控制时间。第二,为了确保工程的稳定性,要加强施工缝的质量控制。施工缝的长度、宽度要根据实际情况进行合理调整。此外,地板梁吊模的浇筑,需要在底板浇筑振捣密闭后进行浇筑。实际操作中,有时还会遇到冷缝现象,这就需要对于振捣棒的长度以及规格做合适选择。
2.3大体积混凝土振捣
体积混凝土振捣技术需要对振动棒的布置做出明确规划,振动棒的位置对于整个工程环节都是十分重要的,可以说起到决定性作用。通过振捣技术,要实现两种作用。一是保证下层混凝土的振捣效果,另一个就是要保证下层混凝土的密实程度。在振捣的过程中,跟搅拌技术一样,也是要注意多个因素。第一就是混凝土的坍落度,一般在180mm左右。为了实现数据的精准,需要对角度进行合理调整。采取倒退的方式用地泵进行浇筑,同时采用左右交合方式经混凝土浇筑工作完成。另外,振捣的方向也是极为讲究的。对于密度较大的材料位置,需要进行角度的倾斜。此外,至于振捣到什么时候停止,主要依据混凝土的浮浆状态。当浮浆不再下沉时,便可以终止搅拌。
2.4大体积混凝土养护施工
在实际施工过程中需要运用大体积混凝土相关技术,在后期进行大体积混凝土的养护工作。因为在实际中常常会发生裂缝等问题,这些问题发生的主要原因之一是温度。所以在日常的养护工作中要做好对于大体积混凝土内部温度的控制工作,保证温度负荷相关要求,避免因温度的过高或者过低又或者大幅度变化而引起建筑工程质量的下降。对于已经出现的混凝土裂缝问题,要及时发现并记录,找到问题的根因,进行相关解决方案的制定。大体积混凝土养护施工技术十分重要,但是常常会被相关人员所忽略。
3结语
在综上所述,大体积混凝土出现裂缝的情况很多,施工企业要从水泥水热化,外界温度变化,混凝土收缩等因素查明裂缝产生的原因,“对症下药”,及时的控制和消除裂缝,防止其危害到整个施工建筑工程,保障施工安全,加快整个施工工程的施工进度,提高施工质量,为施工建筑打下坚实的基础。
参考文献
[1]华彬合.大体积混凝土裂缝的成因及预防[J].城市建设理论研究(电子版),2018(24):114.
[2]陈晨.大体积混凝土裂缝的成因及预防[J].四川水泥,2018(6):317.[3]姚延鸿.大体积混凝土裂缝的成因及预防[J].河南建材,2018(1):179-180.
论文作者:郭清伟
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水化论文; 温度论文; 成因论文; 水泥论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;