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摘要:随着科技的发展及其城市化建设的推进,使得高层建筑及超高层建筑逐渐增多,促进了大体积混凝土施工技术的应用发展,但是受多种因素的影响,建筑工程大体积混凝土普遍存在裂缝,基于此,本文简述了建筑大体积混凝土工程的主要特征,对导致建筑大体积混凝土工程裂缝原因及其控制要点进行了探讨分析。
关键词:建筑大体积混凝土工程;特征;裂缝;原因;控制要点
城市化建设的不断推进以及科技的进步发展,使得建筑规模日渐增大,推动了大体积混凝土工程施工技术被得到广泛应用。为了保障建筑工程质量,必须加强对导致建筑大体积混凝土工程裂缝的原因及其控制要点进行分析。
一、建筑大体积混凝土工程的主要特征
笔者认为建筑大体积混凝土工程的特征主要表现为:建筑大体积混凝土工程施工的完整性要求较高,不允许设置施工缝,一般需要连续进行浇筑;混凝土工程的体积较大,浇筑后产生的水化热比较大,并且积累了在内部不易散发,这样就会造成内部和外部之间存在较大温差,会产生较大的温差应力。大体积混凝土工程除了必须要满足建筑的强度、刚度、完整性和耐久性等要求以外,还需要有效控制和防止温度应力而造成的结构变形和产生裂纹等。并且大体积混凝土对施工结束后的养护要求也比较高。通常在实际温度高于25℃时就会有裂缝出现,甚至是在凝结时就出现不同程度的变形,这主要是由于大体积混凝土的体积比较大,无法有效排除水化热而造成。
二、导致建筑大体积混凝土工程裂缝的主要原因分析
导致建筑大体积混凝土工程裂缝的原因主要有:(1)忽视工程整体性的原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于建筑工程建设的分工不同,相关工作日益细化,使得从业人员忽视了结构本身的整体性及协调性,而建筑工程是一个整体性工程,在计算以及配筋时,必须考虑到结构与结构之间、构件与构件之间的变形协调问题,同时还需要重视相临结构构件在角边处的应力影响。(2)忽视工程建设原则的原因。当前我国规范规定的工程原则为:建筑工程建设必须要满足承载力极限状态及正常使用极限状态,前者是保证建筑结构不会发生破坏及失稳等破坏的极限标准,而后者则是保证建筑结构不出现超过正常使用状态的变形、裂缝以及可靠、耐久等其它影响正常使用的极限标准。当前许多从业人员只注重满足承载力极限状态,而正常使用极限状态却往往被忽视。
1、建筑大体积混凝土工程裂缝控制要点的分析
科学混凝土配合比。混凝土配合比的科学设计是保障建筑大体积混凝土工程顺利施工的关键,具体而言,主要包含了水泥用量、掺合料、外加剂和砂骨料等材料的选配。首先,从水泥用量的确定来看,水泥用量的适当减少将有效降低水热化,在设计人员允许的情况下,混凝土应根据为期两个月的抗压强度进行试配,一般需要经过几十组的试配之后才可以最终对水泥用量进行确定。在这一过程中,需要先按照施工拟选择的防裂方案及目前所具备的施工条件进行混凝土水泥水化热最高温差值,再在科学计算的基础上对最大温度收缩应力进行估算,若在混凝土抗拉强度允许范围内,那么就说明选择的防裂措施是可行的,能够对裂缝的出现起到一定的预防作用;若没有在抗拉强度的允许范围内,那么可以通过降低水化热的温升值、改善施工操作工艺、调整混凝土的入模温度、提高抗拉强度、降低混凝土内外温差、混凝土拌合物的性能等进行重新计算,最终保障应力不超出允许范围才可以进行下一步施工。其次,对于其他材料的确定,一是可以掺加复合型膨胀剂,补偿收缩;二是本着节约水泥用量的原则,掺加较多的1级粉煤灰掺合料,增加混凝土的可塑性。
2、强化约束力控制。建筑大体积混凝土工程建设过程中,其约束力控制的技术要点主要包括:(1)减少内部约束力。由于大体积混凝土的内部约束来自于温度应力,那么只有减少温度应力才有可能减少内部约束。还有一种保温的方法,比如暖棚法、覆盖法和蓄水法等。这些方式都是经过实践论述的、非常有效的保温方法,能够将混凝土内部温度保持在一定范围之内,减少与外部温度差异。(2)减少外部约束力。减少外部约束力,主要应当从如何减少地基对混凝土结构约束力的角度出发。在当前建筑工程市场上,减少地基对混凝与约束力的方法主要就是指设置滑动层的方法。所谓的滑动层,就是指在大体积混凝土和地基之间设置的沥青油毡层或砂垫层。滑动层的设置能够减少地基对大体积混凝土约束,保证混凝土地块能够自由变形,进而降低裂缝的风险。
3、严格温度控制。大体积混凝土工程建设中的温度应力问题,其最主要因素是混凝土的绝热温升,也就是说对绝热温升进行有效控制就可以减弱内外温差,首先可以借助于降低水泥水化热的方式来实现,具体的措施主要包括:选用水化热较低的水泥,如矿渣水泥;减少拌合水,掺加减水剂;减少水泥用量,掺加粉煤灰;在夏季环境温度较高时,可以采用深井水降低拌合水的温度等。其次,可以借助于其他的施工技术来减弱总温升,具体包括:混凝土浇筑前预埋钢管;混凝土浇筑过程中,分层浇筑;混凝土浇筑成型后,借助于循环冷水来降温;最后,还可以通过相关的保温措施,降低混凝土表面温度下降速度,具体包括进行蓄水养护,或者是覆盖防水草帘被等。
4、加强搅拌和浇筑施工的控制。建筑大体积混凝土工程施工工艺的应用,必须严格的混凝土搅拌时间与材料的投放量,较之于普通的混凝土施工,大体积混凝土施工需要较长的搅拌时间,其原因主要大体积混凝土施工中掺入了较多的特殊外加剂及粉煤灰,这就会不同程度的减少单方水泥量,因此,在大体积混凝土搅拌过程中要适当的控制其搅拌时间,通常情况下需要控制在半小时。此外,还应计算好投放量,并由专人进行管理,以此保证混凝土配比的科学性。混凝土浇筑是建筑工程中的重要环节,某种程度上决定着建筑施工质量的高低。在施工过程中应逐层进行施工,也就是说只有在成功完成上一层浇筑之后才可以进行下一层的浇筑,同时还要在上一层已经处于初凝状态时进行下一层的施工,最终获得最佳的施工效果。此处需要强调的是在使用掺入振捣器和平板振捣器的过程中,要保障正确的施工顺序,应当先使用插入式的振动器,然后再使用平板的振捣器;平板振捣器的使用过程中,应当遵循先横向后纵向的顺序进行,从而保障在最短的时间内完成浇筑。
5、合理对大体积混凝土工程进行养护。建筑大体积混凝土工程建设完成后,其养护核心是防止混凝土早期表面失水,同时养护可以补充混凝土早期水化需要的水分,有助于水泥水化的进行。混凝土路面、桥面或地面施工,塑性收缩裂缝是长期困扰的问题。过去混凝土泌水量大,一般采用二次收浆,然后开始养护,防止塑性收缩裂缝。现代高性能混凝土基本没有泌水,如果风大或温度高,水分蒸发量大,混凝土表面很快就会出现裂缝,必须在终凝前再次抹面闭合裂缝。
结束语
综上所述,基于大体积混凝土工程的特征,其在施工时必须妥善处理内外混凝土的温度差值,从而能够合理解决温度应力和控制混凝土结构的开裂。并且由于大体积混凝土施工技术难度大、工艺复杂的特征,在现代建筑大体积混凝土工程建设过程中,为了提高建筑工程质量,必须加强对建筑大体积混凝土工程裂缝原因及其控制要点进行分析。
参考文献
[1]谢叶虎.建筑混凝土工程中的浇筑施工技术[J].装饰装修天地,2016.
[2]李敏.对建筑工程中混凝土施工裂缝控制的分析[J].建筑建材装饰,2016.
[3]诸丽莎.探析大体积混凝土施工技术及裂缝控制[J].华夏地理,2016.
论文作者:陈猛强,李晓龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第9期
论文发表时间:2017/9/4
标签:混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 建筑论文; 工程论文; 水化论文; 应力论文; 《防护工程》2017年第9期论文;