四川省城市建设工程监理有限公司 610041
摘要:我国经济的迅速发展带动了建筑行业的高速发展,近年来,我国建筑施工项目的数量越来越多。在建筑施工过程中,大体积混凝土的应用也越来越广泛。但是,由于大体积混凝土的尺寸较大,其在施工及应用过程中容易产生裂缝,不仅会影响混凝土的施工质量,同时,也会降低整个建筑工程的建设水平。本文浅析大体积混凝土裂缝产生的原因与防治措施。
关键词:大体积混凝土;混凝土裂缝;裂缝成因;预防裂缝
引言
随着经济全球化的发展,我国加大了对城镇基础设施的建设力度,以此来提高社会的建设水平。大体积混凝土作为建筑施工中的一项施工技术,其在水利工程及大型基础设施建设中的应用较为广泛。但是,大体积的混凝土在应用过程中,经常会出现裂缝,导致混凝土施工出现质量问题,影响工程的使用性能。对此,在建筑施工过程中,尤其是大体积的混凝土施工中,要想保证工程质量,就必须加强对混凝土裂缝的防护力度,找到混凝土裂缝产生的原因,制定相应的裂缝预防方案,为大体积混凝土的施工质量提供可靠的依据。
1大体积混凝土裂缝的成因
1.1混凝土内外温差过大
一般来说,在建筑施工过程中使用的大体积混凝土结构断面都比较厚,但是表面系数却相对较小。受这个原因的影响,在施工过程中,大体积混凝土在水泥水化的过程中产生的热量都聚集在混凝土的结构内部,不容易散发出去。随着水泥水化的时间越长,聚集的热量也就越多,而施工人员在浇筑混凝土之后,大多不会采取相关的措施对混凝土进行覆盖保温,导致大体积混凝土外部温度逐渐降低,而混凝土内部在热量大量聚集的情况下,一直保持较高的温度,导致混凝土内外出现温差。当施工环境温度相对较低的情况下,混凝土内外的温度会有较大的差距,容易使得大体积混凝土的膨胀不一致。当大体积混凝土内外温差过大时,其表面就会产生拉应力,内部则产生压应力,一般来说,裂缝的产生是由于混凝土表面产生的拉应力超过其硬化过程中的抗拉强度,在相互作用的情况下就容易产生裂缝。在混凝土存在内外温差的过程中,可以将裂缝的产生归类为几种原因,第一,是水泥水化热过大,在环境温度的影响下,导致裂缝的产生;第二,是混凝土在浇筑过程中分层、分段过于厚大,不符合混凝土施工标准而产生的裂缝;第三,则是在浇筑完混凝土之后,施工人员没有及时采取相应的保温措施,从而使得混凝土在内外结构的作用之下产生裂缝。
1.2收缩裂缝
1.2.1自收缩
泥水化反应的主要产物是C-S-H凝胶,其体积小于水泥与水的体积之和,即固相体积增加,但水泥浆体的绝对体积减小,这称之为自收缩。大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后,理论上体积减缩为7%-9%。
1.2.2塑性收缩
在终凝前,混凝土处于塑性状态,塑性收缩比较明显。其成因是新拌混凝土的拌和物颗粒间充满着水,当表面失水速率超过内部水向表面迁移的速率时,则会造成毛细管中产生负压,使浆体产生塑性收缩。
1.2.3温度收缩
温度收缩又称冷缩。它是混凝土由于水泥水化而产生温度升高,而后又冷却到环境温度时产生的收缩。其大小与混凝土的热膨胀系数、混凝土内部最高的温度和降温速率等因素有关。
1.2.4干燥收缩
干燥收缩指的是混凝土干燥失水产生的收缩。随着相对湿度降低,水泥浆体干缩增大,且不同层次的水对干缩影响大小也不同,实测干缩值大约在200×10-6-1000×10-6范围。
1.3结构基础变形
在开展建筑工程施工之前,施工单位是需要对施工周围的地质进行勘察的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是部分施工单位为了追求施工速度,在勘察过程中没有使用准确的试验资料,并且勘察精度不够,对于一些较为复杂的地形也没有进行实际的地质测量,导致其在施工过程中受地质的影响。施工单位对施工地质的检测不完全容易在施工过程中发生不均匀沉降,对于一些软土基地区来说,软质的地基遇水就会发生一定程度的压缩变形,使得建筑物本身与地基的协调性不够,从而产生裂缝。地基变形造成的压力会使得地基内部的结构发生变化,而这种结构性变化容易产生深度裂缝及贯穿裂缝,对于建筑施工的质量有较大的影响。
2大体积混凝土裂缝的预防策略
2.1控制混凝土的温度
2.1.1优化混凝土配比
在利用大体积混凝土进行建筑工程施工时,经常需要将混凝土中的水泥与其他的施工物料进行混合使用。在混合水泥与其他的施工物料的过程中,施工人员应该要尽量减少水泥的用量,并且改善骨料级配,优化混凝土的配备比,从而优化混凝土的内部结构。在预防混凝土产生裂缝的过程中,施工人员可以在大体积混凝土中掺入适量的粉煤灰,因为粉煤灰作为一种孔隙极小的物质,能够增加混凝土的密实度,从而提高其抗渗能力。在掺和粉煤灰作为反应物料的过程中,能够改善混凝土的工作度并且降低最终的收缩值。由于混凝土裂缝的产生与水泥水化热有较大的关系,因此在施工过程中更应该使用粉煤灰,它可以降低大体积混凝土水泥水化热引起的内部温度升高的现象,从而提高混凝土的强度以及抗裂能力,从实质上起到预防裂缝的作用。
2.1.2降低混凝土的浇筑温度
混凝土在浇筑过程中容易聚集大量的热量而使其内部温度升高,并且其外部温度也会在一定时间内有所上升,因此施工人员可以从降低混凝土的建筑温度入手,预防裂缝的产生。在对混凝土进行浇筑的时候,施工人员要在拌合混凝土时加入适量的水,或者可以直接用水将碎石冷却,这对于降低浇筑温度预防裂缝都有一定的作用。
2.1.3利用冷水进行降温
冷水降温是控制混凝土温度最直接的方法。在利用大体积混凝土进行建筑工程施工时,施工人员可以在施工场地埋设水管,利用水管中的冷水对混凝土进行降温,从而降低大体积混凝土的表面温度,随着时间的延长,还可以在一定程度上对其内部温度进行降低。
2.1.4规定合理拆模时间
拆模时间的有效利用,也能够对大体积混凝土裂缝起到一定程度的预防作用。在施工过程中,施工人员要规定合理的拆模时间,在气温骤降时采取措施对混凝土的表面进行保温,可以避免混凝土表面发生急剧温度梯度而产生裂缝。
2.1.5采取保温措施
在温度较低的施工区域,施工人员要采取相关的保温措施预防由温度引起的大体积混凝土裂缝。在寒冷季节施工场地的温度也会有所降低,在这种时候,施工人员可以对长期暴露在空气中的混凝土浇筑快表面或者薄壁结构进行保温,对于预防大体积混凝土裂缝有较大的作用。
2.2采用合理的施工方法
大体积混凝土浇筑一般有三种方案,分述如下:(1)全面分层。把整个结构竖向分成若干层次,第一层浇筑完毕后,混凝土还未初凝时,再浇筑第二层,如此逐层浇筑。它适用于结构的建筑面积较小的工程,可有效散热,防止温度升高。(2)分段分层。水平方向分段,浇筑一段面积后,再在临近面积区域进行浇筑。它适用于结构厚度较小,而建筑面积或长度较大的结构工程。(3)斜面分层。适用于结构的长条状结构。
2.3制定合理的施工方案
为了保证大体积混凝土的施工质量,在施工过程中应该制定合理的施工方案。首先,在分层浇筑过程中,要控制好分层浇筑的温度、技术等指标,保证分层浇筑的工艺参数。其次,在浇筑过程中要注意浇筑的距离,将每层的浇筑距离都控制在500m左右,在最后一层在浇筑过程中可以选择斜面分层浇筑。最后,在混凝土浇灌过程中,要按照季节温度,对其进行保温降温工作,以此来减少混凝土水汽的散发,避免混凝土裂缝的产生。
结语
综上所述,在进行建筑工程施工的过程中,施工单位要对大体积混凝土裂缝的产生做好预防工作,施工人员也需要严格按照施工方案和施工条例保证施工过程中不会出现差错,提升工作态度的严谨性,最大程度地控制大体积混凝土裂缝的发生几率,提升建筑工程的整体质量。
参考文献:
[1]方仙梅.大体积混凝土裂缝的分析及防治[J].中国西部科技,2017(10):20-21.
[2]程培.大体积混凝土裂缝的预防控制技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(04):169-170.杂志发在,国家级、建筑工程技术刊物就行。
论文作者:陈强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/2
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