浅谈建筑工程大体积混凝土裂缝成因分析论文_窦晓民,孟祥强

浅谈建筑工程大体积混凝土裂缝成因分析论文_窦晓民,孟祥强

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摘要:相关实践表明,科学合理的裂缝防治关键技术对提高大体积混凝土建筑工程的质量和外观美观性有非常重要的意义。但我国对建筑工程大体积混凝土的裂缝防治关键技术的研究还有待提高。

关键词:建筑工程;大体积混凝土;裂缝

1建筑工程大体积混凝土的裂缝防治关键技术

1.1科学、合理的控制大体积混凝土中的材料配制

科学、合理的控制大体积混凝土中的材料配制可以从以下两个方面进行有效控制:第一,加强对混凝土坍塌度和强度的控制,混凝土配比直接决定了大体积混凝土建筑工程的质量,所以在具体配比过程中,要根据实际情况确定合理的配置份额,在提高掺合料和骨料合理的同时,切实降低混凝土中水泥的用量的同时,要最大程度上保证大体积混凝土的坍塌度和强度都符合建筑工程的具体要求。在条件允许下尽量选择骨料和外加剂作为混凝土配置的主要原料,从而保证大体积混凝土的质量;第二,有效减少混凝土配置中水泥的用量,水泥具有水化热的特点,所以在建筑工程施工中发生混凝土裂缝是在所难免的,只能通过减少混凝土配置中水泥的用量来进行合理避免,在混凝土浇筑完成后充分利用2~3个月之内的混凝土强度,减少混凝土中水泥的用量,同时也要满足建筑工程荷载的具体需求。

1.2严格控制大体积混凝土浇筑过程中的绝热温度

通过上述分析温度差异是导致大体积混凝土裂缝的主要原因,所以在混凝土浇筑前要通过相关的计算公式合理调整混凝土施工温度,从而最大限度上避免裂缝的产生。比如:该工程在混凝土浇筑前对混凝土的浇灌温度和水泥水化反应产生的温度进行科学合理的计算,然后把二者的温度相加,相加的结果就是大体积混凝土的最大绝热温度,从而对最大绝热温度和混凝土表面的温度差进行控制,确保其温差值在25℃之内。相关实践表明,大体积混凝土建筑工程的裂缝防治关键技术,必须通过外界温度的变化而进行动态制定,如果在夏季进行施工,就必须通过相应的措施和方法来降低混凝土浇灌的温度,同时在混凝土搅拌过程中采用掺冰水进行搅拌,如果在寒冷的冬季进行施工,要确保混凝土搅拌和运输过程不受冻,从而减少因为温差大而引起的混凝土裂缝,在确保大体积混凝土建筑工程质量的前提下,提高建筑工程的美观性。

1.3加强后期混凝土的养护

刚刚浇筑完成后的混凝土,还处于凝固硬化阶段,水泥水化反应的速度比较快,产生的温度应力也就比较多,在此基础上要创造良好的潮湿环境,从而最大限度上避免混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。如果不进行及时养护,混凝土内部的水分就会迅速蒸发,导致水泥水化反应不能完成进行,水分蒸发就会加大混凝土收缩量,从而导致混凝土表面龟裂、麻面、气泡等质量问题,从而大大降低了混凝土的抗渗性,甚至会导致混凝土完全丧失抗渗能力,对大体积混凝土建筑工程的质量产生严重影响。

2裂缝成因分析

2.1水化产生的裂缝

混凝土结构中使用的胶凝材料通常为水泥,而水泥在凝固过程中会产生水化作用,这种反应作用会伴随着热量的放出,尤其是混凝土结构的内部,水化放热并不能及时的传导出来,而随着热量在混凝土结构内部的聚集就使得混凝土结构的内外温度差别较大,据分析,混凝土浇筑完毕后在凝固初期放热最多,约占整个硬化放热的三成,特别是在前三天内,这种情况下就会出现温度应力。而对于大体积的混凝土来说,混凝土较厚实,热量的传递更加困难,当内部的热量持续的聚集,使得内部温度达到最高值,如果此时与外部的温度相差超过一定的范围后,温度应力就会突破混凝土颗粒之间的抵抗,导致裂缝。由于这种应力较为巨大,很有可能直接贯穿结构,造成巨大的损伤。

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2.2收缩产生的裂缝

混凝土拌和物的水化过程也是水分减少的过程,而水分的减少意味着体积的收缩,就像蔬菜瓜果失水后会干瘪一样,拌和物中的集料由于自重较大,不断的下沉,集料与凝胶材料之间会产生隙缝,另外虽然混凝土结构的内部温度高,但水分的蒸发流出困难,水仍然存在于混凝土中,收缩作用相对较慢,而外部的拌和物虽然温度相对较低,但直接接触空气,空气会带走大量被蒸发出的水分,因此水会不断的流失,加快了收缩,这样就出现了内部和外部收缩不平衡的现象,从而出现了收缩应力,本来收缩裂缝是不可避免的,只要操作规范裂缝极其细微,影响程度小。对于大体积的混凝土结构来说,这种收缩应力更加不容忽视,会使其出现较大的裂缝。

2.3环境温度的影响

虽然对于混凝土来说,并不具有良好的导热性能,但仍然存在着热胀冷缩的现象,特别是环境温度发生变化时,混凝土中的热量释放和吸收相对来说较为迟缓,特别是环境温度变化较大时,这种膨胀或收缩的变形会引起裂缝的产生。比如说,季节性的温度变化,此时会出现温度起伏较大的改变,乍热还寒,忽冷忽热,都会使得混凝土结构出现不同程度的变形。

2.4施工问题

混凝土的施工必须要住好难受相应的规范及步骤,然而某些施工单位处于赶工、降成本等方面的考虑,并不完全按照规范执行操作,仍以的修改施工方案,按照自己的医院进行施工。如混凝土的达到设计强度需要养护一段时间,但有些施工单位在混凝土强度不够的情况下任意作业,防止大量载荷与混凝土上,甚至超出了当时混凝土的承受能力,这就会使得混凝土结构无法具备足够的抵抗力,从而出现裂缝。另外,某些施工队伍还肆意的改变材料配比或者不顾对质量的影响,采用一些低劣的施工材料,这样即使施工操作在规范,也无法保证混凝土结构达到设计要求,更容易出现裂缝。

3建筑工程大体积混凝土裂缝防治措施

大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。大体积砼施工时,其裂缝防治措施如下:

3.1尽量减少水泥水化热,推迟放热高峰出现的时间

如采用60d龄期的砼强度作为设计强度(此点必须征得设计单位的同意),以降低水泥用量;掺粉煤灰可替代部分水泥,既可降低水泥用量,且由于粉煤灰的水化反应较慢,可推迟放热高峰的出现时间;掺外加剂也可达到减少水泥、水的用量,推迟放热高峰的出现时间;夏季施工时采用冰水拌和、砂石料场遮阳、砼输送管道全程覆盖洒冷水等措施可降低砼的出机和入模温度。以上这些措施可减少砼硬化过程中的温度应力值。

3.2进行保温保湿养护

养护时间不应少于14d,使砼硬化过程中产生的温差应力小于砼本身的抗拉强度,从而可避免砼产生贯穿性的有害裂缝。

3.3采用分层分段法浇筑砼

分层振捣密实以使砼的水化热能尽快散失。还可二次振捣的方法,增加砼的密实度,提高抗裂能力,使上下两层砼在初凝前结合良好。

3.4做好测温工作

随时控制砼内的温度变化,及时调整保温及养护措施,使混凝土中心温度与表面温度的差值、混凝土表面与大气温度差值均不应超过25℃。

结束语

综上所述,大体积混凝土在工程行业日益发展的今天已经得到了广泛的应用,技术人员在实际的工作过程中应当注意积累大体积混凝土结构在施工过程中出现的问题,实施有效的全过程质量管理,以降低这些问题的发生几率。特别是对于裂缝的控制,一是要保证混凝土结构在大型化后仍能够保持较好的强度和承载力,还要确保混凝土结构在运行过程中的稳定性,这就需要我们对其发生机理做好深入的研究,并针对性的实施解决方案。

参考文献

[1]徐健.房屋建筑工程大体积混凝土裂缝的施工防治策略分析[J].智能城市,2017(06):26.

[2]包永刚,孟庆伟.建筑工程大体积混凝土的裂缝防治[J].中国住宅设施,2017(Z4):41~43.

论文作者:窦晓民,孟祥强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期

论文发表时间:2018/11/1

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