大体积混凝土裂缝成因及控制分析论文_李国栋

大体积混凝土裂缝成因及控制分析论文_李国栋

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摘要:随着混凝土材料应用到越来越多的工程项目中,由于大体积现浇混凝土结构本身存在的缺陷,从而使得混凝土结构在施工和使用过程中,出现各种结构性的隐患。其中尤以各种裂缝最为常见,裂缝的出现大大影响了建筑结构的安全性和稳定性。因此,本文从混凝土的裂缝类型入手,针对性分析以早期裂缝为代表的混凝土裂缝成因,并提出对裂缝进行有效控制的相关手段,以期为现浇混凝土早期裂缝的防控有所帮助和参考。

关键词:大体积现浇混凝土;早期裂缝;防控

随着建筑材料研究的快速发展,混凝土以其较高的成本优势、良好的耐久性和抗压性,以及可变的强度等级,成为目前在建筑施工中采用最为广泛、使用量最大的人造类建筑材料。

但同时混凝土也存在抗拉强度较低的性能缺陷,这也直接这也直接导致的混凝土材料无法具有很好的承拉力,从而导致了裂缝的产生。

1相关概念界定

1.1裂缝

裂缝主要是指以混凝土为代表的固体结构中出现了不连续的现象。从材料本身来说,裂缝的出现是不可避免的。因此各国在针对裂缝的控制和具体要求上。并不是以不出现裂缝为根本考量对象。而是根据混凝土建筑物的安全本身,对混凝土裂缝的可允许范围进行了相应的控制。在控制范围内的裂缝,也会被认为是安全的。因此,在混凝土裂缝的控制上,控制混凝土结构完全不出现裂缝是很困难的。只要保证裂缝在可控的范围之内便可以确定其为安全状态。

1.2裂缝控制

现浇混凝土结构早期裂缝在建筑施工领域,是具有代表性的技术性难题,可以说裂缝的扩展是预示着混凝土结构的安全危机已经出现。因此在建筑工程验收和施工现场是允许出现相应的可控裂缝的。但需要指出的是在涉及到建筑物承重的结构物上,却不允许裂缝的出现。另一方面在控制裂缝的同时,也需要注意到一点,裂缝不仅是混凝土这一材料的结构性缺陷,同时也是其物理力学特性之一,这也直接导致了裂缝的出现是不可否认的现实。只需要将其控制在安全范围之内便可。但如果对建筑物抗裂要求过严,不仅在很大程度上难以实现,而且会因对裂缝的控制超过预期,带来巨大的经济消耗。

2大体积现浇混凝土早期裂缝类型分析

2.1现浇混凝土早期裂缝类型

现浇混凝结构的早期裂缝,根据其不同的特性,分为以下几类:

(1)干缩裂缝

这一裂缝的特性主要受外部条件的影响,从而导致内外湿度不同。由于内外含水量的差异,导致了含水量较少的混凝土表面干缩变形近来产生裂缝。

(2)收缩裂缝

收缩裂缝的形成与材料的泌水有关,这就使得该类型裂缝的产生一般是在大风及干热天气情况下出现。

(3)沉陷裂缝

沉陷性裂缝与建筑物本身的地基土质有关,与地基处理存在相应的处理缺陷从而导致地基土质松软,混凝土层间裂缝的产生。

(4)温度裂缝

温度裂缝的产生,主要是由是由于混凝土表面温度或者混凝土建筑本身所处的温度变化较大,从而导致混凝土浇筑后在浇筑过程中产生大量的热量。但由于混凝土表面温度过高或外界变化过大,最终造成了温度裂缝的产生。

2.2混凝土的物理力学性能

不同阶段的混凝土存在着其不同的物理特性。这也导致了早期裂缝与其他时期裂缝的不同。导致早期混凝土出现裂缝的物理结构是由于混凝土的收缩和徐变两个因素。其中混凝土的收缩包括自生、塑性、碳化三种类型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆造成混凝土表面裂缝的一个重要的内在因素,还包括混凝土本身的不均匀性和脆性也是导致裂缝形成的,主要原因。由于混凝土是由多种材料进行组合。因此,在具体的组合中原材料的品质也会进行相应的变化,从而导致由于添加物的不均匀导致混凝土本身的不均匀性。而混凝土的徐变主要是混凝土不仅受到荷载所产生的弹性变化,而且会产生非弹性变化。这种变形主要是随着时间的增长而进行相应的变形。在理论上说,是由于时间增长而产生变形,称为徐变。徐变主要的影响因素是时间。与其他变形不同,即便是荷载卸载后。徐变也只能进行部分性的恢复,无法实现完整恢复。

3现浇混凝土早期裂缝成因分析

3.1混凝土自身的影响

混凝土自身的影响,主要是包括混凝土体积的稳定性,以及混凝土收缩,及其体系的稳定性。因此这就要求在进行建筑施工时,需要选择具有良好收缩性和稳定的混凝土材料,从而避免由于内部的水分蒸发和内外界温度差异所产生的影响。

3.2混凝土所用材料的影响

所用材料对混凝土产生的裂缝也产生了相应的影响。其中现浇混凝土的裂缝,主要是由于混凝土在收缩过程,由于使用不同的水泥所导致的混凝土所产生的抗拉强度也是不同的。另一方面,在混凝土中使用的外加剂和掺合料也是导致混凝土裂缝产生的一个原因,尤其是对膨胀剂的错误使用,从而使得其他养护无法达到预期目标,从而导致裂缝。

3.3施工引起的裂缝

导致混凝土出现早期裂缝的另外一个重要原因,是由于施工过程的存在的施工流程不符合施工要求,从而导致裂缝的产生。主要包括违章施工、振捣方式不当、养护不当等类型,其中违章施工主要是指混凝土在搅拌和运输过程中,操作时间没有严格按照操作要求,从而使得混凝土中的水分蒸发过多,产生收缩性裂缝。其次,由于在混凝土施工过程中常常使用泵进行混凝土的运送,而往往施工工人为了方便,通过加水的方式来保证混凝土的律动流动性,混凝土的强度造成了巨大的影响。从而导致裂缝的产生。

3.4荷载引起的裂缝

由于荷载而引起的裂缝,和施工的前期设计阶段的设计问题有很大关系。由于设计计算的不精确,和设计过程中对具体施工环境的不了解,造成结构性荷载受力强度的计算有误,从而导致在施工过程中,由于配筋错误、施工方法不当从而产生裂缝隐患。同时,在不经过严格论证下,对结构施工顺序的更改,也是导致施工荷载系数发生改变的重要原因。

4现浇混凝土早期裂缝控制分析

防止早期裂缝出现,一方面应从控制温度入手,减少因为温度变化而造成的物理应力变化;另一方面要通过相应的物理化学措施,增强混凝土的抗裂能力和自身性能。

首先要严格控制混凝土的组成材料。在确保混凝土的生产设备运行正常和混凝土用料的精确配比前提下,针对不同环境选择相适应的水泥种类,并确保保障混凝土的流动性,确保泵传递时的顺畅。因此,在针对大体积混凝土配比时,应该在针对具体需求的基础上,通过加入粗细骨料等添加物,从而确保混凝土的物理特性满足施工要求。

其次是确保施工过程中的混凝土施工质量,从而在此基础上,确保施工所用混凝土的性能。这就需要加强准备工作的充分性,使混凝土制作过程确保设备和工具的及时性,控制混凝土的出机温度。

第三是加强混凝土温度监控。监控范围包括前期的混凝土搅拌,已经成型混凝土和浇筑过程。

第四加强浇筑与养护事项。确保混凝土的拌制、运输符合要求,并建立健全过程控制体系。

结语

裂缝的出现对于建筑结构的安全性和稳定性带来极大的隐患,因此在进行混凝土施工时,需要针对混凝土裂缝产生的原因和潜在风险进行充分研究和分析,并围绕相关因素,从项目设计之初就进行针对性的预防设计,并在施工过程中确保施工质量,严格遵照施工流程,做到全周期性裂缝控制,从而确保人民群众生命财产安全。

参考文献:

[1]建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究[J]. 冯和平. 四川水泥. 2017(12)

[2]大体积混凝土结构裂缝控制措施[J]. 李艳梅. 无线互联科技. 2012(07)

[3]大体积混凝土温度裂缝控制措施[J]. 吴清梅. 交通世界(建养.机械). 2009(08)

论文作者:李国栋

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/11

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