大体积砼裂缝的控制及应用方法研究论文_刘振兴,李宗英

大体积砼裂缝的控制及应用方法研究论文_刘振兴,李宗英

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摘要:时代在不断变迁,我国的工业生产水平及整体的经济水平不断发展,时代的发展促进了建筑行业的快速发展,为了满足市场生产的实际需求,砼结构以其材料的独特优势,物美价廉、施工方便、承载力大及可塑性强等优势在一些大型的工程施工过程中特别是在一些大坝的施工过程中大体积砼的使用越来越广泛,受到人们越来越多的追捧,所以大型砼也就成了大型的设施或建筑物主体的重要组成部分,虽然为实际生产带来了很多优势,但是使用大体积砼最容易出现裂缝的缺陷,这样就为整个工程的质量留下了安全隐患,所以如何在实际生产中减少大型砼裂缝的产生时生产的关键,本文重点介绍了大体积砼结构产生裂缝的主要原因,然后就如何控制大型砼裂缝的产生提出了相应的整改措施。

关键词:大体积砼;建筑结构;裂缝;防控措施

1.前言

在建筑施工过程中采用大体积砼最主要的特点是以大区段为单位进行施工,施工的体积非常大,所以就非常容易在施工过程中导致水泥水化作用产生的热量集中在砼内部不能导出,引起砼开裂,影响整个工程的施工质量,当大型砼产生裂缝之后不仅会影响整个工程的质量,还会浪费大量的人力、财力去进行修复,所以有效的避免大型砼的裂缝产生时需要关心的重点问题。

2.大体积砼裂缝产生的原因分析

2.1砼搅拌不均产生内部应力裂缝

砼生产如采用在现场搅拌时,如果控制不好搅拌时间,搅拌不均胶凝材料,使之不能与骨料充分粘结,就会造成胶凝材料局部自凝结,从而在砼内部产生不均匀应力导致裂缝。

2.2浇筑砼会受材料供应影响

施工中如遇停水、停电或材料供应不足形成施工缝,施工缝处理不当极可能导致砼内冷缝。

2.3温度差产生温度裂缝

碱硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,表面引起拉应力,后期在降温过程中,由于受到基础的约束,又会在砼内部出现拉应力,气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力,当这些拉应力超出砼的抗裂能力时,即会出现裂缝。

2.4养护不周产生裂缝

一般砼的内部温度变化很小或变化较慢,但表面温度可能变化较大或发生剧烈变化,如养护不周,时干时湿,表面干缩形变受到内部砼的约束,也往往导致裂缝。

3.大体积砼裂缝的种类

3.1收缩裂缝

砼的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是砼中的用水量和水泥用量,用水量和水泥用量越高,砼的收缩就越大。选用的水泥品种不同,其干缩、收缩的量也不同。

3.2温差裂缝

大体积硷浇筑后, 由于水泥水化热使内部混凝土温度升高, 当水化热温度到达高峰后, 由于环境温度较低, 因此混凝土温度开始下降。温降过程中混凝土发生收缩, 在约束条件下, 当温降收缩变到大于混凝土极限拉伸变形时, 混凝土容易发生裂缝, 这种裂缝通常称为温度裂缝。还有一种温度裂缝是由于混凝土内外温差引起的, 例如混凝土受寒潮侵袭或夏天混凝土经阳光暴晒后再遭遇雨水, 都会使混凝土内部与表层产生很大温差; 混凝土表层温度上升,而内部温度基本不降, 这样内部混凝土对表层混凝土起约束作用, 这些都会导致温度裂缝由此可见,控制温差是解决温度裂缝的前提, 我国提出的大体积硅的允许温差标准为23 ℃一25℃。硷的内部温度由硅的人模温度与硅内水泥水化热温升性能而构成, 只要把人模温度降下来, 采用低水化热的水泥就可以降低内外温差。另外, 控制硷表面温度比较容易, 并可保证使内外温差减小。

3.3材料裂缝

材料裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。

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4.大体积砼裂缝的控制措施

4.1控制大体积砼裂缝的设计策略探究

对大体积砼进行控制,首先要能够了解其强度的等级,然后再进行针对性的控制。根据相关的标准可以得知,在其强度等级上处在C20-C35这一范围当中就是标准的。在我国的建筑技术不断提升以及建筑的层数不断增加的过程中,对大体积砼的强度也逐渐的增强,进而出现了C40-C55这一强度的砼,在设计的强度上如果过高,或者是对水泥的用量过高,这样就比较容易出现水化热这一现象,从而就会形成很强的拉力,最终产生裂缝。所以对大体积砼的应用过程中,在满足承载力和构造的基础上,要能够将承受水泥水化热所引起的温度应力以及控制裂缝开展的钢筋进行增配,这样就能够在很大程度上对裂缝的问题有效的得到控制,在对配筋使用过程中,要尽量的使用间距和直径比较小的,通常情况下用8—14毫米以及100—150毫米间距的会相对合理。

4.2控制大体积砼配合比的设计探究

施工过程中对大体积砼的应用要在各方面的配比上达到相应的要求,首先就是对水泥的选用,要对水化热低以及凝结的时间较长的水泥进行择取。水泥的细度也会对水化热的放热速率造成影响,所以要在不影响水泥活性的情况下选择细度的水泥。另外就是应用大体积砼的时候掺加粉煤灰和减水剂,这样会对砼的性能加以改善。粉煤灰在比重上比水泥要小,在量上不宜过多,否则会浮于表面产生塑性收缩裂缝,保持在20%左右比较适宜。

4.3大体积砼施工中的温度控制措施

温度是引起大体积砼裂缝的一个重要原因,主要就是水泥的水热化以及浇筑温度所引起的绝热温升散热速率所决定,所以将温度进行适当的降低是对这一问题解决的重要途径。在具体的措施实施上主要可以采取预埋冷凝管对其进行降温,也就是在对砼浇筑之后在循环水冷却作用下进行降温,这样能够有效的减少砼的内外温度差。另外就是在温度高的季节施工时要对粗骨料以及原材料实施这样措施,要在5摄氏度的温度下拌合水喷淋,将温度差降到最低。除此之外,还要对拆模的时间进行控制,要等到砼的强度达到标准的要求之后才能够进行拆模,这样能够有效的防止大体积砼的裂缝现象发生。在温度较高的季节,通过对原材料和粗骨料进行遮阳覆盖以及采用低于5℃的拌合水喷淋、冷却、降温来降低砼的浇筑温度,削弱砼内部的最高温度,减小总温差。在控制了温度以后,要预防砼裂缝,还要注意拆模时间的控制,一定要待砼达到强度后才能进行拆模,有许多施工单位,为了提高模板的周转率,加快工程的进度,往往要求新浇筑的砼尽早拆模。当砼温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起砼表面的早期裂缝,这种裂缝在施工中也较易发生。由于砼早期拆模,会在表面引起相当大的拉应力,此时表面温度较气温高,此时拆模,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上砼干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆模后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如工布,对于砼表面产生过大的拉应力,有显著的效果。在大体积砼施工时, 准确计算砼拌和温度、砼出机温度、砼绝热温升、砼内部实际温度、砼表面温度及砼内部与表面温差, 有利于选取适宜的施工工艺、采取相应的降温与养护措施, 从而避免出现砼温度裂缝, 以保证砼结构的工程质量。

4.4对钢筋的配置适当的调整

对大体积砼实施应用过程中,还可以通过对钢筋的配置加以调整防止裂缝的发生,这一方法的原理主要就是将温度进行分布传递,这样就能够将大体积砼的内部温度在钢筋的有效配置作用下传递出来,从而达到了内部和外部的温度缩小。具体的步骤就是在钢筋率不发生变化的基础上,将上下皮配筋差异方案在上下错位的分布方式作用下,使得钢筋的直径减少以及间距进行缩短,这样就对砼的收缩程度减小了。这一方式还能够将中间部分的热量到迅速的散发,从而对大体积砼的发生率最大化的降低,这一方法在实际的应用比较广泛。

4.5施工中对大体积砼的裂缝控制

在对大体积砼的施工过程中要能够对其浇筑的方法得到重视,通过分层连续的浇筑能够有效的加强砼均匀程度。要在前层砼初次凝结之前将分层浇筑进行完毕。在进行浇筑时候,要能够保证浇筑面的清洁,不能够有杂物掺杂其中,用水将表层的杂物进行冲洗干净,保证砼的纯净度。

4.6加强对大体积砼的养护工作

对施工后大体积砼的养护工作做好也能够有效的对裂缝问题有效控制,最为重要的还是监控温差情况,最大程度的避免温差过大造成的裂缝问题。在具体的施工中要对炎热的天气施工加以避免,对砼而对底板尽量防止曝晒,完工后要安排人员进行专门的养护工作实施做到轮班值守。为能够保障砼表面的温度在短时间内不散发的过快,可以通过铺设草袋的方法进行保温处理。尤其是在初期的养护工作方面比较重要,这对后面的大体积砼不发生裂缝起到了保障作用,故此要严格的按照标准,将养护的时间保持在两个星期以上。

5.结语

综上所述,大体积砼在使用过程这个非常容易产生裂缝,不仅影响工程质量,还会造成人力和物力的大量浪费,所以采取有效措施减少砼裂缝的产生时关键。

参考文献

[1] 黄伟忠.浅谈砼桥梁施工裂缝控制措施[J].企业导报,2012,(09)

[2] 宋德桥.浅谈桥梁施工中大体积砼裂缝控制[J].公路交通科技(应用技术版),2011,(10)

[3] 周先雁.缓粘结部分预应力砼T梁裂缝宽度的试验研究[J].公路交通科技,2011,(01)

[4] 王嘉.砼桥梁裂缝的成因分析与防治[J].科技信息,2012,(31)

论文作者:刘振兴,李宗英

论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/13

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