摘要:大体积混凝土在各项工程中广泛应用,然而其产生的裂缝却是质量通病,采取行之有效的措施加强水运工程大体积混凝土防裂控制有着极为重要的意义。本文以水运工程为例,分析了大体积混凝土开裂的影响因素,探讨了水运工程大体积混凝土防裂控制。
关键词:土木工程;大体积混凝土;控制措施
引言
大体积混凝土的开裂,从原理上来讲,是由于混凝土结构不同部位之间的温度应力超过了混凝土的抗裂能力而产生开裂。在水运工程混凝土施工过程中,大体积混凝土施工裂缝控制是至关重要环节,由于受多种因素的影响,混凝土开裂问题一直制约着大体积混凝土的质量改进,影响了水运工程整体施工质量。因此,水运工程施工单位必须提高对大体积混凝土施工裂缝问题的重视,积极分析混凝土裂缝的成因,并采取有效的防裂措施加以控制,从而提高工程施工质量。
1.大体积混凝土裂缝产生的原理
大体积混凝土裂缝从形成原因角度可以划分为两种类型,第一种是收缩裂缝。收缩裂缝主要是混凝土在出现反复、大程度收缩时而形成的裂缝。收缩裂缝主要包括塑性收缩裂缝、干燥收缩裂缝、自身收缩裂缝以及碳化收缩裂缝几种。混凝土的逐渐散热与硬化过程是引发收缩的主要原因,同时会因为材料本身的原因促使收缩应力提升,假设形成的收缩应力超过混凝土本身的极限抗拉强度时,如此一来就会产生裂缝,。第二种是温差裂缝,主要产生原因是因为混凝土的内外温差大,热胀冷缩,形成较大的拉应力,导致了裂缝的产生。
2 大体积混凝土裂缝的成因
2.1水泥水化热影响产生的裂缝
当大体积混凝土的内部温度过高时,就会使混凝土的体积在内部膨胀,从而对混凝土的表面产生拉力,最终导致大体积混凝土裂缝的产生。
2.2浇筑温度及外界气温
大体积混凝土在施工阶段,受外界气温变化影响。外界气温高,浇筑温度也越高,外界气温低,浇筑温度就降低。气温骤降,会加大混凝土内外温度梯度,从而产生更大温度应力。极为不利。
2.3混凝土收缩变形
混凝土中大部分水是要蒸发的,只有约20%的水是硬化所需的,大部分混凝土硬化时体积收缩。这种收缩变形不受约束条件的影响。若有约束,即可引起混凝土的开裂,并随龄期的增长而发展。
2.4材料质量因素
混凝土是由水泥,砂、石、水及外加剂等组成的非匀质材料。在进行裂缝控制时可以从混凝土的组成成分分析,包括合理选择水泥种类、合格的骨料及合适的外加剂。1)水泥。水泥的技术要求主要是控制凝结时间、体积安定性,强度等级及碱含量等指标。水泥含氧化钙过多,会使混凝土构件产生膨胀性裂缝,强度不足引起混凝土开裂。当水泥中含碱超过0.6%,同时又使用了含有碱活性的骨料,可能产生碱骨料反应,导致混凝土因不均匀膨胀而破坏。
(1)砂石。砂石级配不良,粒径太小导致水和水泥用量增加,使混凝土收缩增大,一般采用中粗砂,不采用细砂。砂石中的有害物质如含泥、云母、有机质、硫酸盐及硫化物等都会降低骨料与水泥的黏附性,导致开裂。
(2)施工工艺因素。混凝土搅拌、运输的时间超过规范要求,会使水分蒸发过多,导致出现不规则收缩裂缝。拆模过早,混凝土强度不足,构件在自重或施工荷载作用下会产生裂缝。
3.大体积裂缝的预防措施
3.1 严格控制骨料级配和含泥量
所谓的骨料级配,就是指混凝土中组成滑料的各种不同大小的颗粒之间的比例关系。对于不同的建筑要求,对混凝土骨料级配和含泥量的要求也各有不同。混凝土主要是由骨料、细集料和水泥浆这三种物质混合而成的,三种物质按照一定的比例进行混合,可以使混凝土变为密实的胶合体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆滑料级配和含泥量会直接影响混凝土的密实度,从而影响混凝土的品质。质量不合格的混凝土在实际应用中不仅不能够承受极高的强度,对裂缝的预防效果也较差,所以严格控制骨料级配和含泥量,提高混凝土的质量,是预防大体积混凝土裂缝的有效方法之一。
3.2大体积混凝土施工准备与运输
混凝土的配比是保证用料合格的重要方面。在进行配比时,需要通过科学合理的方式,对坍落度进行检测,符合规定才可以投入使用。对混凝土的运输方式也要严格控制,做到精确标准,从而防止混凝土浇筑溢流、离析、不密实、标高控制不准确等施工问题的出现,提高混凝土的施工质量。
对混凝土的配比不仅需要考虑具体被浇筑工程的实际需要,还应考虑运输中的问题。泵车运输时,混凝土会通过连接管道到达浇筑位置,应保证管道内部粘固或者离析现象,从而保证浇筑质量。另外,对坍落度的控制直接决定最后的模型是否可以稳固成形。合适的坍落度会大大方便罐车运输工作的顺利进行。
3.3现场施工方面
(1)混凝土测温。可选用专用的建筑电子测温仪,配合测温导线、测温探头使用,可同时监控多个测温点,时时掌握大体积混凝土内部温度变化情况,便于调整现场的保温或降温措施。
(2)冷却水管布置。水管采用薄壁铁管,管径为Φ50mm,水管接头宜采用法兰盘丝扣连接。在混凝土施工之前,应该仔细检查各水管的连接情况,是否存在漏水的情况,同时,对水管进行冷却处理。
3.4外加剂设计
根据“混凝土外加剂应用技术规范”的规定,产生0.2至0.7MPa以下自应力混凝土为补偿收缩混凝土。为了实测出限制膨胀率,实验室进行了掺加ZY试件的限制膨胀率试验,试验证实掺加ZY确实可获得微膨胀性,掺量的大小对膨胀率的大小是有直接影响的。以填入材料内部的补偿及为原材料进行分析,考虑后浇带浇筑效果,并根据混凝土设计要求进行后续设计。将底板进行了分块:后浇带将整个底板分成4块,形成4个浇筑单元,块中又设有膨胀加强带,将其再分成4块,整个底板分成了16块。底板的分块确定后,墙板与顶板与底板相同的部位留设后浇带及加强带,其留设的方法与底板相同。
膨胀加强带宽2米,边缘每侧设密孔铁丝网用钢筋加固,防止加强带外混凝土流入加强带内。混凝土浇筑时先浇带外混凝土,浇到加强带时改用掺量ZY膨胀剂混凝土施工。考虑到膨胀作用会使强度降低,膨胀加强带的混凝土强度等级应该提高,并加大膨胀剂用量,用这样的方法循环施工达到超长无缝结构的目的。
3.5混凝土泵送技术
混凝土配置施工建设中,需要降低减水剂、粉煤灰等材料的添加,实现对水化热的有效控制。避免过多水泥等引起的危害。混凝土运输、浇筑建设中一般采用泵送管理,为此需要加入一定量的泵送剂。首先、泵车调试工作,提高其正常稳定性后方可进行材料供应。一般每台泵车需要由专门作业人员进行管理,提高指挥工作的合理性。泵送速度的控制需要满足前期设计方案的要求。对应相关设计人员的安全,需要在电箱设备上进行漏电装置的设置。对应操作人员的防护工作需要全面具体,包括绝缘手套、橡胶鞋等保护装备需要完善。
4 结语
就目前而言,混凝土是水运工程施工中应用极其广泛而普遍的施工材料,在人们日益关注建筑施工质量的态势之下,施工人员要全面分析和研究施工中的混凝土裂缝现象,分析混凝土裂缝的形成原因,并采用有效的混凝土裂缝处理方法和技术,加强对混凝土的施工管理,较好地规避和减少建筑施工中的混凝土裂缝现象,较好地提升和增强水运工程安全性和耐久性,全面保障人们的生命和财产安全。
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论文作者:陆冠臻
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/15
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水运论文; 骨料论文; 工程论文; 水泥论文; 《基层建设》2018年第19期论文;