关键词:大体积混凝土;裂缝原因;防裂措施
施工中出现裂缝的情况是混凝土结构中经常存在的一种问题,它的出现不但对建筑物的抗震能力产生影响,而且也对建筑物的使用性能带来不利影响,并且会致使钢筋出现锈蚀的情况,减少材料的使用时间,缩短建筑物的使用寿命。因此,相关单位需要对混凝土出现裂缝的成因进行分析,并采取科学的手段加以解决。从而确保建筑物能够处于安全稳定的状态,为我国的经济建设做出贡献。基于此,本文主要从以下几个方面对大体积混凝土出现开裂的成因进行分析,并提出了相应的解决措施,提供给相关人士,供以借鉴。
1、大体积混凝土裂缝形成原因分析
由于外荷载(静、动荷载)作用产生的直接应力及各种结构次应力超过混凝土抗拉极限强度时而产生的裂缝。混凝土的抗拉强度很小而抗压强度很大,因此,在大体积混凝土结构的设计中,一般要求只出现很小的拉应力或者不出现拉应力(如重力坝的设计)。因此,由于外荷载引起的大体积混凝土结构的裂缝很少。收缩变形主要有干燥收缩和塑性收缩变形两个方面。混凝土在硬化之前,处于的状态就是塑性状态,上部的混凝土如果均匀沉降受到限制,当它的垂直方向没有水平方向减缩难时,其就容易形成一些不规则的塑性收缩裂缝。在大体积混凝土结构中,随着混凝土结构的大型化及施工速度的加快,结构物产生裂缝的重要原因主要是由水泥水化热温度应力引起的。
与此同时,因为没有较好的传热性能,厚度、体积都比较大,水泥水化所散发的热量都汇集到相应结构物的内部中长时间都不会得到释放,从而形成很大的温差效果。而温度应力和相应的温差的关系是处于正比例的情况。在温差越大的情况下所产生的温度应力也就越大。不仅仅如此,大体积混凝土在开展施工的过程中,由于外界气温的变化就会造成相应的温度应力的改变,这是由于气候的改变,会致使混凝土内外部之间存在较大的温差,怎样控制混凝土的温度应力以及相应的发热量是当前相关人员值得思考的问题。
2、大体积混凝土施工质量控制要点
从上面的分析可以看出,大体积混凝土材料本身所具有的性能是引起开裂的主要因素,怎样采取科学的预防措施减少混凝土中的温度应力积极相应的收缩应力是值得思考的问题。对于大体系混凝土结构施工中来说,相关单位在对大体积混凝土开展施工的时候,除了满足相关要求以外,还需要对新新拌混凝土的抗裂性引起必要的重视,也就是所说的原材料配比情况,科学的施工工艺等因素,进而避免应力出现裂缝的情况。
2.1原材料选择及配合比设计
本文上面已经说到大体积混凝土有着诸多的特点,比如体积大,表面小等,这些特征都会在某种程度上产生过大的温差,从而使混凝土出现裂缝的情况。所以,在符合强度的标准要求下最大程度选择发热量较低的水泥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相关人员在进行配比的时候需要满足设计及其相关要求的基础上,尽可能避免水泥用量的过多,是确保大体积混凝土实现绝热效果的主要环节。然而,对于强度较高的混凝土施工中来说。不但要确保水泥具有一定的高活性,而且又使水泥是低发热的,选择高强矿渣硅酸盐水泥就可以较高的满足以上两个条件。混凝土所产生的热膨胀系数和相应的膨胀系数之间有着密切的联系,这时候相关人员应当选择膨胀系数低的材料进行配置,进而减少混凝土由于温度收缩而出现变形的情况。依据相关实践可以得知:选择粒径较大的粗骨料以及相应的中粗砂,可以有效减少水泥的使用量,还能够避免混凝土因为收缩而出现裂缝的产生。在搅拌材料的时候可以在某种程度上减少水泥发热的情况,为减缓混凝土的温声晴环节带来益处。例如添加适当的粉煤灰,因为其早期水化活性不高,发热较小,能够在恰当的时间减少大体积混凝土的温升速率。然而,早期抗拉强度及其相应的拉伸值都有所减少,所以对于早期抗裂要求较高的工程来说,添加的粉煤灰需要少一些,要不然表面就会出现裂缝的情况,为混凝土开展振动密实作业带来方便。在混凝土中添加适量的减水剂,能够为混凝土有着抗拉的效果带来益处。
2.2施工工艺
通常情况下,当石子、砂子、水的温度降低l℃时,混凝土的温度分别降低0.63℃,0.19℃,0.13℃左右。预冷混凝土最简易的方法就是冷却拌和水或在拌和时掺加冰屑。地笼取料是将已筛好的骨料分别堆存,并将出料地笼放在地面以下,利用夏季地温低于气温的特点降低骨料温度。此外,还可选用水冷法、风冷法和真空汽化法预冷骨料。在冬季施工为了防止混凝土受冻,当气温不低于-1℃时,一般只须将水加热,以满足出机温度的要求。当气温低于-1℃时,须将水和细骨料加热,同时加热粗骨料使其中的冰雪融化,注意最高温度不宜超过75℃。大体积混凝土浇筑方案主要有三种方式:全面分层、分段分层和斜面分层。为了减少浇筑过程中的温度回升,应加快混凝土浇筑速度,在最短时间内覆盖新混凝土。同时应采用台阶式浇筑法,把混凝土浇筑方式从全仓平面改为台阶式浇筑,混凝土层面暴露时间可大大缩短。而冬季施工应减少热量损失,可采用蓄热法、暖棚法等方法施工。前已提及,外界环境的温度和湿度变化会使大体积混凝土产生温度应力和收缩应力导致裂缝,因此在养护环节应使混凝土的表面保持合适的温度和湿度,温度不能太低,湿度不能小,以降低混凝土表面与内部的温差和干燥收缩,从而防止混凝土裂缝的产生和发展。为此,应根据气候条件采取控温措施,并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度,根据具体情况增加或减少混凝土表面覆盖的保温层,将温差控制在25℃范围内。为了保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件,防止在早期由于干缩而产生裂缝,大体积混凝土应在浇筑完毕后初凝之前,先覆盖一层塑料布再覆盖保温草帘养护。
3、结语
通过以上的论述,可以得知:相关人员在对大体积混凝土开展施工的过程中,由于经常出现裂缝的情况,而这些产生的裂缝是无法根除的。因此,相关人员在开展施工中,需要提前做好相应的预防工作。本文主要从以上几个方面对大体积混凝土出现裂缝的成因情况进行分析,笔者依据多年经验提出合理化建议,提供给相关人士,旨在推动我国经济的不断进步。
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论文作者:赵红
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第35期
论文发表时间:2017/3/28
标签:混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 应力论文; 温度论文; 骨料论文; 温差论文; 《北方建筑》2016年12月第35期论文;