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摘要:大体积混凝土施工作为高层建筑施工中非常重要的内容,其施工质量的好坏直接关系到整体建筑结构的使用寿命。混凝土裂缝问题是混凝土施工中最为常见的一个问题,特别是建筑工程大体积混凝土裂缝问题,工程施工人员必须给予高度重视。文章分析了大体积混凝土施工裂缝产生的原因,提出了大体积混凝土施工裂缝控制技术措施,以供参考。
关键词:大体积混凝土;施工裂缝;控制
引言
近年来城市化建设速度不断加快,高层建筑已成为城市中重要的建筑形式。在高层建筑中,大体积混凝土的施工质量对整体工程的质量具有非常重要的影响,这就需要在具体施工过程中需要严格按照工程标准的施工要求进行大体积混凝土施工,控制好大体积混凝土施工的质量。在大体积混凝土施工过程中,极易发生泌水及开裂现象,从而对整体施工质量带来较大的影响。工程施工人员需要结合具体施工条件,全面分析大体积混凝土裂缝出现的原因,在混凝土施工过程中采用预防为主、治理为辅的方法,为使大体积混凝土的施工质量能够符合工程需要,需要结合具体原因采取科学的裂缝处理措施。
1大体积混凝土及其裂缝概述
大体积混凝土指的是体积很大且需要现场浇筑的混凝土,由于其外形尺寸非常大,因此在浇筑过程中必须采取相对应的措施以预防水泥水化热以及伴随发生的体积变化。大体积混凝土的特点是结构实体尺寸较厚,实体混凝土的用量较大,工程条件复杂,施工技术要求高,水泥水化热容易使结构产生温度变形。
大体积混凝土的裂缝有不同的类型,依据裂缝的深度,可以将大体积混凝土分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。所谓表面裂缝,一般在危害混凝土整体结构性能方面很小,裂纹出现在混凝土结构的表面或局部的转角处,深层裂缝部分地切断了结构的断面从而给结构造成不同程度的影响;贯穿裂缝由于切断了结构的断面,所以对结构的整体性造成一定危害。
2大体积混凝土施工裂缝产生的原因
2.1水泥水化热
所谓水泥水化热,指的是在混凝土所用水泥水化时,会产生大量的热量,而对于大体积混凝土而言,其断面有一定的厚度阻碍热量的损失。由于混凝土的初期强度及弹性模量都很低且导热性能较差,所以,混凝土对急剧温升产生变形的约束力并不大,使温度应力也会相应的变小。随着大体积混凝土使用年限的不断增加,弹性模量及强度也会逐渐增高,其内部降温收缩的约束力越来越大,当混凝土的抗拉强度不能抵抗这种拉应力时,混凝土便出现裂缝。
2.2收缩裂缝
(1)塑性收缩。混凝土浇筑后发生泌水沉实过程,许多规范均规定,在浇筑整体梁板或梁柱时,需要在柱或梁浇筑完毕后停顿1h~2h,待梁或柱混凝土沉实稳定后,再继续浇筑板或梁的混凝土,这种新浇筑混凝土体积减小的现象我们叫做早期收缩或塑性收缩。(2)干缩。随着混凝土慢慢结硬,其表层的水分也逐渐蒸发,内部的温度慢慢降低,混凝土的体积也会减少,由于混凝土表层的水分蒸发快,而内部的蒸发慢,就均在表层收缩大而内部收缩小的情况,即收缩不均匀,由于内部的收缩会阻碍表层的收缩,所以表层的混凝土承受一定的拉力,当所承受的拉力超过抗拉强度时,就会产生裂缝,这种裂缝即使干缩裂缝。(3)自生收缩。在混凝土的逐步硬化中,所使用的水泥与水会发生反应,及水化反应,此时也会发生收缩,即自生收缩,自生收缩和外界的湿度没有关系,它可以是正收货,也可以是负收缩,比如硅酸盐水泥混凝土,发生的是正收缩,而矿渣水泥混凝土则发生的是负收缩。(4)炭化收缩。炭化收缩指的是由于水泥的水化物与大气中的二氧化碳发生化学反应而引起的收缩。一般而又,只有湿度在50%左右时才有可能发生炭化收缩,而且会随着二氧化碳的浓度变化而成正比变化。
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2.3外界气温变化引起的裂缝
混凝土施工过程中,外界气温越高使混凝土的入模温度越高,而气温的下降又使混凝土增加了降温幅度,急剧的降温会增加混凝土内外的温度梯度,这对混凝土变形的影响是很大的。具体而言,外界气温直接影响着浇筑温度,外界气温如果越高,则大体积混凝土的浇筑温度也会越高;但若外界温度降低则又会使得大体积混凝土的内外温度梯度过大。
3大体积混凝土施工裂缝控制技术
3.1混凝土原材料方面
大体积混凝土施工过程中,原材料质量的好坏会对整体工程施工质量带来直接的影响,因此在大体积混凝土施工前,需要把好原材料质量关,对于混凝土施工原料要进行严格检查,合格后才能允许其进场。进场的原材料还要在保管过程中要做好防潮和防水措施,避免影响到原材料的质量。在施工过程中,施工人员也需要对混凝土原材料进行随时抽样检查,一旦发现与工程施工标准要求不符时,则需要及时将其撤离施工现场,避免对整体施工质量带来影响。
3.2优化配制
水泥是混凝土的主要组成部分,但水泥本身具有较高的水化热特性,尤其是其中含有较高的石膏含量,使得在遇水后会产生大量的热量,这些热量会残留在混凝土当中,进而与外界产生温差应力,在后期凝结冷却过程中会因应力产生收缩而出现裂缝。因而在配制混凝土过程中可适当减少水泥投入,这样能够减少热量的产生,同时还可在混凝土中多加入一些粗砂或是粉煤灰,不仅能够部分代替水泥,而且还能够改善混凝土性能,增强混凝土的稳定性和保水性,这样在后期施工过程中就不会出现比较明显的裂缝问题。
3.3控制混凝土的温度
混凝土后期之所以会出现裂缝,有很大一部分原因是由于内外温差导致的温差应力引起的裂缝,因而在混凝土施工过程中应该对温度进行严格调节,除了上面提到的减少水泥量来降低温差,还要从水源方面进行控制,可以用深井水来进行搅拌。深井水的温度较低,在搅拌过程中能够中和水泥遇水产生的热量,降低混凝土本身的温度。同时,在对温度进行控制过程中还要考虑外界天气对混凝土施工造成的影响,如果是在温度较高的夏天施工,则应该加强温度控制措施,保证材料存放地和混凝土施工场地的通风性,让混凝土能够更好地散热,避免混凝土内部的温度过高,而外部的温度较低,两相作用下出现裂缝。再者,为了能够有效降温,现在大体积混凝土施工过程中,会在混凝土中布置相应的散热管和冷却循环管,通过散热管和冷却管中的冷水来给混凝土内部降温,这样能够有效控制好大体积混凝土内外的温度,从而有效保证混凝土的施工质量。随着混凝土浇筑施工技术的不断发展,很多温度控制系统和测温系统也被应用到混凝土浇筑施工当中。
3.4做好养护管理
如果大体积混凝土的养护不到位,后期也会出现裂缝问题,因而在完成混凝土的浇筑和振捣之后,施工人员应该将混凝土的表面压实,将其中的水分充分排出,然后在表层洒上水,用塑料膜将其包裹起来,以达到保湿的效果。同时对于混凝土还要加强保温方面的措施,可以使用一定的保温材料,像是塑料泡沫或是塑料纸来达到保温作用,保证混凝土表面温度与外界温度之间的差距不要过大,温度差的恒定,能够大大减少后期出现裂缝的可能,从而有效提升大体积的混凝土施工质量,保证在后期使用过程中不会出现质量问题。
结束语
在建筑工程大体积混凝土施工过程中,施工方必须要高度重视大体积混凝土在施工过程中的管理工作,加强对大体积混凝土的浇筑控制与裂缝控制,实现对浇筑与裂缝的全面控制,使施工质量能够符合工程需要。目前我国工程施工过程中仍有各种各样的问题,但只要工程施工人员与管理人员齐心努力,经由技术与管理完成科学的建筑与裂缝控制,就可以最大限度保证工程施工质量。
参考文献:
[1]田金红.高层建筑厚板转换层混凝土施工技术研究[J].中国房地产业,2011(3).
[2]周建亮,刘志国.超大体积混凝土施工技术例析—以青岛市开发区国际贸易中心为例[J].青岛理工大学学报,2010(1).
论文作者:才晓林
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/7
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 温度论文; 过程中论文; 水化论文; 水泥论文; 《基层建设》2016年4期论文;