建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究论文_李学锋

建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究论文_李学锋

长沙市芙蓉区建设工程质量安全监督站 湖南长沙 410001

摘要:在建筑工程大体积混凝土施工中,由于温度差、低温结冰、干缩变形、钢筋锈蚀等因素,混凝土表面易产生裂缝,影响到混凝土结构的承载能力。要想提升工程建设质量,就必须加强对于混凝土施工裂缝的控制,在施工准备阶段,加强原材料质量检测,合理设计混凝土配比,在施工阶段,严格按照配料、搅拌、运输、浇筑的工序进行施工,加强各个环节的质量控制,做好温度控制工作,施工完成后进行混凝土养护。

关键词:建筑工程;大体积混凝土;施工裂缝;控制措施

混凝土是一种由水泥、集料、外加剂、矿物掺和料等多种物质混合组成的,在施工过程中,首先要选择合适的原材料,根据建筑的抗性要求进行配比,并且加强对于施工工序及技术操作的控制,才能够有效保证混凝土结构性能,从而提升建筑工程质量[1]。现阶段,混凝土是各类土木工程的主要构成物质,因此混凝土施工技术对于整体工程的影响是巨大的,必须加强混凝土施工质量控制。在建筑工程大体积混凝土施工中,最为常见的一种质量问题便是产生裂缝,导致混凝土结构的刚度和强度显著降低,明确裂缝产生原因,研究出施工裂缝控制措施,并且在施工阶段贯彻落实下去,是施工单位。

1.大体积混凝土施工裂缝产生原因

1.1温度裂缝

在建筑工程大体积混凝土施工中,产生裂缝最主要的原因就是温度的变化。大体积混凝土浇筑后,结构内部发生水化反应,产生大量的热能,内部温度迅速升高,而且短时间内无法散尽,但是混凝土结构表面由于与外界环境相接触,其温度与周边环境一致,混凝土结构内外产生温度差,在温度应力的作用下,混凝土结构内部由于温度升高膨胀,而外部结构不变,因此就会产生裂缝。通常情况下,当混凝土结构内部温差超过25℃,温度应力将超过其抗拉强度,混凝土外部将产生裂缝[2]。

1.2冻胀裂缝

为了延长作业时间,很多建筑工程都会选择在冬季开工,施工时外界温度较低,在受寒流侵袭时温度甚至可达零下二十多摄氏度,当外界气温低于0℃时,如果不及时采取保温措施,含水量较高的混凝土会出现冰冻现象,由于冰体积大于水,大体积混凝土体积增加,发生膨胀,使得成龄后的混凝土轻度损失30%至50%,并且因为内外温差的缘故产生裂缝,随着裂缝的深层发展,将形成具有危害性质的裂缝,后果不堪设想。

1.3收缩裂缝

大体积混凝土在凝结过程中,内部水分不断蒸发,体积逐步收缩,由于表面水分挥发速度最快,其收缩幅度最大,而内部水分挥发相对较慢,结构内外体积收缩变形产生差异,就会产生拉应力,导致混凝土产生干缩裂缝。此外,如果在大体积混凝土施工完成后,不及时采取养护措施,混凝土结构中的水分由于水化作用将不断被消耗,水泥凝胶孔液面降低,产生干燥效应,继而导致混凝土收缩,而且在内部水分不足的情况下,还会使得内部细孔产生负压,在多种应力作用下,大体积混凝土产生裂缝。

1.4钢筋锈蚀

在建筑施工中,若混凝土保护层面厚度不足,或者是无法达到相关质量要求,将受到二氧化碳的侵蚀,导致大体积混凝土结构内部的钢筋氧化膜遭受损伤,其中的铁离子与混凝土结构中的水分子及氧气发生反应,形成氢氧化铁等锈蚀物,而且由于化学反应的产物体积大于反应物,将产生膨胀应力,继而导致混凝土开裂、剥离。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,由于钢筋锈蚀,其有效断面面积会减小,强度及刚度发生变化,继而导致整体混凝土结构的承载能力降低,产生裂缝,并且与钢筋锈蚀形成恶性循环。

2.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施

2.1施工准备阶段的控制措施

保质保量的原材料,是混凝土施工质量的物质保障,要想降低裂缝发生率,首先要加强原材料质量审核及管理。混凝土由多种物质混合组成,所采用的原材料必须符合相应的质量标准,比如说:细骨料吸水率≤3.0%,含泥量<3.0%[3]。原材料采购管理人员应根据施工方案制定详细的采购计划,详细标注原材料的名称、数量、型号,进库时由管理员进行质量审核,并加强原材料的储存管理,有序堆放原材料,做好防潮、防火工作。在施工前,根据工程强度要求,综合混凝土搅拌运输过程中的坍落度损失情况,确定混凝土坍落度等配合比参数,选择合适的原材料类型,确定各类原材料的配比。为了降低混凝土裂缝的发生率,可适当减少混凝土中的水泥用量,增加膨胀剂、增密剂等外加剂的用量。

1.2施工阶段的控制措施

按照配合比设计方案,准确称量原材料质量,进行混凝土的搅拌,严格控制水灰比,将各类原材料按照工序标准加入进行搅拌,把控住搅拌时间,搅拌完由专业的混凝土质检员对成品进行检测,检验指标包括坍落度、和易性等。施工时加强技术质量管理,确保施工人员技术操作的规范性,采用分层浇筑的方式,让混凝土结构在浇筑间期有一定的时间释放热量。使对于结构物厚度大、体积大的工程,采取分面、分层浇筑方式,从结构物的短边开始,沿长边推进;对于结构物厚度不大、但长度长的工程,采用分段、分层的浇筑方式,从中间向两端或从两端向中间同时推进。

为了消除裂缝发生的内部因素,在施工时应该采取严格的温度控制措施,具体如下:①严格控制混凝土的入模温度,对于碎石等防水材料在使用前可以使用冷水淋湿,让其充分冷却,如果条件允许,可以选择在夜间施工;②在大体积混凝土内部,埋设管道,利用循环水进行降温;③加强对于混凝土坍落度的控制,浇筑前检查混凝土的坍落度是否符合质量标准,确认无误即可开始下料,控制好下料的厚度和高度,在混凝土浇筑完静置一段时间后采用振捣技术,严格把握振捣时机频率,确保振捣器均匀插入到混凝土的每一处,严格控制机械进入混凝土的深度,确保混凝土质地均匀,减少内部气泡。

2.3后期养护阶段

混凝土的养护关系到混凝土凝固后的抗性,因此在混凝土未完全凝固前,还未定型(通常是在施工后的12至18h之后),便要开展混凝土工程的养护工作,为混凝土硬化提供适宜的外界环境,让混凝土的强度逐渐增加,提升工程的抗压性,延长其使用年限[4]。比如说最常见的混凝土表面颜色变化及干裂的问题,其原因在于天气炎热混凝土中蕴含的水分蒸发速度太快造成脱水,影响到其水化作用,可以通过在混凝土表面覆盖塑料布或者浇水的方式来解决。在低温季节时,需加强防冻防裂等保温措施的管理,在混凝土表面覆盖塑料膜和土工膜,必要时可加盖棉被,直到春天平均气温超过10摄氏度,方可掀除保温层,以防混凝土冻裂。

3.结语

自2006年以来,我国建筑行业进入了一个转型升级的快速发展阶段,建筑行业生产总值持续稳定增长,在这期间,我国的建筑施工技术水平不断提高[5]。混凝土是土木工程建设的主要原材料,建筑的大部分都是由混凝土构成的,因此,混凝土施工技术的优化及严格质量管理,新型混凝土材料的研发,生产工艺的优化,施工技术的管理,对于建设行业的发展都具有积极意义,是保证整体工程建设质量的必要举措。针对建筑工程中常发生的大体积混凝土裂缝问题,施工单位应该加以重视,分析各个施工阶段的技术要点,加强质量控制,以保障大体积混凝土施工质量。

参考文献

[1]张颖.建筑工程大体积混凝土施工裂缝产生的原因及控制措施[J].黑龙江科技信息,2016,13:199.

[2]杨峻,王小龙.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究[J].智能城市,2017,30:169.

[3]张礼军.建筑工程中大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施[J].门窗,2014,09:118.

[4]项飞海.建筑工程中大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施[J].中华民居(下旬刊),2014,09:312.

[5]刘瀚.大体积混凝土施工的温度监测及裂缝控制措施探讨[J].科技创新与应用,2015,21:246.

论文作者:李学锋

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期

论文发表时间:2018/1/11

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