(厦门远海集装箱码头有限公司,福建厦门361026)
摘要:港口是海上货物进行运输的主要方式,混凝土在施工中所出现的裂缝问题一直是困扰港口航道工程的重要障碍,因此,本文分析了港口航道工程大体积混凝土施工裂缝的控制措施。
关键词:港口航道;大体积混凝土;施工;裂缝
前言
港口航道工程施工材料主要是大体积混凝土,大体积混凝土裂缝是港口航道工程施工中常见的病害,为了保证港口航道工程的质量可以达到要求,要做好大体积混凝土施工裂缝的控制工作。
1港口航道工程大体积混凝土施工特点
港口与航道工程中,大体积混凝土的使用非常广泛,并得到了人们的充分认可。其使用不同于普通的混凝土,当大体积混凝土的体积影响到混凝土的水热变化的时候,其就使混凝土的内外温度达到一定的范围,此时的混凝土便是大体积混凝土。因为港口长期受到水的影响,使用普通的混凝土难以达到其所预想的效果和使用质量,大体积混凝土具有自身的优点,其重要表现如下:(1)大体积混凝土的表面积较大,这样混凝土在使用的时候就能够增加接触面积,混凝土在结构断面上的使用就会较少。(2)大体积混凝土的浇筑方法不同于普通的混凝土,大体积混凝土浇筑起来更加不容易,其主要采用的是分层、分缝、分量进行浇筑施工,通过此种方式降低单次混凝土的使用量,从而使建筑的质量得以保障,提高建筑的浇筑效率。(3)外界温度对大体积混凝土影响较大,在使用过程中要对其内外温差进行调节,必要的时候要采取一定的手段和方法减少温差,从而对混凝土起到一定的保护作用。(4)其结构不同于传统混凝土,大体积混凝土的内部以钢筋为主,给施工带来方便,易于操作。
2港口航道工程大体积混凝土裂缝原因
2.1温度差导致的裂缝
混凝土内部和外部的温度差是导致混凝土内部出现裂缝的主要因素。混凝土浇筑完成后,温度差主要分为三个时期,分别为混凝土浇筑初期、混凝土内部温度最高期、混凝土拆模前后三个时期。混凝土浇筑初期,因为混凝土的导热性差,各类物质反应产生的水化热均会聚集在混凝土内部。随着内部温度不断升高,当混凝土内部温度和外部温度的差异过大时,混凝土内部会产生膨胀力,变形程度会超出外部变形程度。此时,会在混凝土表面产生较大的拉应力,当拉应力大于混凝土可以承受的最大拉力时,混凝土内部就会产生崩裂,出现温度裂缝。所以,温度裂缝主要是因为水化热导致混凝土内部和外部出现温差变化,致使混凝土内部产生应力并出现开裂。温度应力造成的混凝土开裂主要有以下两种类型: (1)如果混凝土内部温度为非线性分布,并且内部和外部是约束没有完全静止的结构,
混凝土结构受自身约束的影响,会产生温度应力。(2)当混凝土全部结构边界或混凝土部分结构感受到外部的压力时,结构变形也会受到制约,进而出现温度应力。
2.2水化作用导致裂缝
混凝土在施工完成之后,其内部所吸收的水分会较大,从而产生水化作用,这样造成的结果就是其内部结构发生变化,产生收缩,如果收缩的强度超过了混凝土所能够抗拒最大拉力,混凝土必然会产生裂缝。大体积混凝土此种情况更为明显,其中所能够吸纳的水分更多,其所产生的应力又增加不少,这就使得混凝土出现裂缝的机率增加。
2.3混凝土收缩导致裂缝
大体积混凝土材料型裂缝主要是因为混凝土收缩造成的,收缩裂缝的种类比较多,比较常见的收缩裂缝主要有塑性收缩、自身收缩和干燥收缩几种。混凝土在硬化以后,因为外部环境过于干燥,会导致混凝土内部的水分蒸发,混凝土因为水分蒸发过多,导致内外部出现了收缩变形的情况,最后出现了裂缝。塑性收缩裂缝和干燥裂缝一样,都是由于水分蒸发造成的,当混凝土中水蒸发量大于混凝土泌水量,就会在大体积混凝土表面出现塑性收缩裂缝,当外界环境温度过高或者使用水泥的活性过大,会进一步加剧大体积混凝土表面的收缩裂缝,导致大体积混凝土表面出现开裂。在外力下,混凝土表面出现不同程度的裂缝,并且随着裂缝越来越多,水分的蒸发速度会进一步加剧,导致裂缝变大。与塑性收缩和干燥收缩裂缝不同,自身收缩是因为大体积混凝土自身水化热造成的变化反应,并且和水泥成分、集料弹性模量有关。
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2.4外部负荷重导致裂缝
另一个影响混凝土出现裂缝的原因是因为大体积混凝土遭受到了外部力量的影响,在外部负荷过重的情况下,大体积混凝土的应力无法应对如此强的外力冲击,出现裂缝。施工过程中,混凝土内部也会应为碱骨料的相互作用而出现化学反应,影响到混凝土内部的结构,最终导致混凝土的体积加大,产生裂缝的机率增加。
3港口航道工程大体积混凝土裂缝控制
3.1合理选择施工材料
(1)对水灰比进行控制。在进行施工时,为了避免因混凝土中含水量过大导致混凝土出现水化热或收缩,需要控制好材料的水灰比。建议将水灰比控制为 0.46。(2)选择水泥材料。水泥在出现水化反应时,会有大量的热量释放出来。随着温度的不断升高,混凝土表面会出现裂缝。这种情况和水泥种类有比较大的关系,因此,要选择合适的水泥材料。(3)选择粗骨料。在选择粗骨料时,尽可能选择自然连续级配的粗骨料。只有选择大小合理的粗骨料,才可以防止出现离析的情况。一般情况下,可以选择直径为6~40mm的连续级配碎石作为粗骨料。
3.2合理进行原料配比
混凝土的原料配比决定了混凝土质量是否能够胜任工程的需求,也是其进行质量控制的关键因素之一,能够保证工程的顺利施工。在进行混凝土施工时,工作人员要结合工程的实际情况,科学合理的配置原料,制定出科学的混凝土原料配比值,并对此予以严格控制。在施工过程中,要参与混凝土的搅拌和养护工作,把控原料配比的整个过程,从根本上保证混凝土施工的合理性,减少裂缝出现的几率。
3.3进行施工温度控制
大体积混凝土水化时候所释放出的温度极高,这成为影响混凝土裂缝的又一个重要因素,因此,做好施工过程中的温度控制对于减少混凝土裂缝来说具有重要的积极意义。在对混凝土进行浇筑的时候,工作人员要注意对其温度的控制,比如,可以通过洒水、加冰的形势降低混凝土的温度,使混凝土的内部温度与外部温度差不会太高,使两者的温差较为接近。同时,还要做好混凝土施工时间的安排,这样能够为控制温差提供条件,做好温差控制的安排。在混凝土成型之后,工作人员要做好人工控温,在混凝土表面通过加设保温材料的方式,保证混凝土
的温差控制在合理范围内,使混凝土避免因为温差过大而产生裂缝。
3.4进行约束条件改善
港口航道大体积混凝土施工时,技术人员要尽量使用预应力构件来将混凝土内部产生的应力抵消掉,使钢筋和混凝土的作用可以充分发挥出来,避免混凝土出现开裂。在浇筑大体积混凝土时,要分块、分层进行浇筑,并合理地布置浇筑区域来进一步对约束进行改善。此外,也可以采用缩短临近部位混凝土浇筑时间、
预留温度伸缩缝的方式来降低约束作用,改善约束条件。
3.5进行外加剂的添加
大体积混凝土凝固以后,会出温度裂缝、毛细孔隙、干缩裂缝等。而使用YL多功能高效性防水剂可以使混凝土凝固过程中适量膨胀,达到减水、高效防水和补偿收缩等目的。在补偿预应力的影响下,会提升混凝土密实性。并且添加剂中的缓凝组分会使水化放热延缓,提升混凝土的防渗性、抗裂性和耐久性,使混凝土后期的体积保持稳定。在混凝土搅拌过程中加入YL多功能高效外加剂,显著提升了混凝土的抗渗性、密实性,消除了伸缩缝被延长的情况。
3.6加强混凝土后期养护
防止混凝土裂缝的另一个关键问题便是对其的后期养护问题,做好混凝土的后期养护能够有效控制混凝土的裂缝几率,使其产生下降。混凝土浇筑过程以及成型过程的养护工作非常重要,工作人员必须要对其表面温度进行时刻追踪,可以通过覆盖不同厚度的草垫或者控制洒水量等方法对其温度的保持采取相应措施,保证混凝土表面的湿润,避免裂缝的产生。同时,施工企业还要做好混凝土养护规定,保证在规定时期内有专人负责混凝土的养护工作,减少混凝土的裂缝。
4结语
混凝土的裂缝问题是一个重点问题,导致其裂缝发生的原因很多,要根据工程的实际情况控制好混凝土裂缝。只有混凝土的裂缝问题得以解决,才能让港口航道作业更好的为运输事业作出更大的贡献。
参考文献:
[1]梅俊超.港口与航道工程大体积混凝土施工中的裂缝问题及控制[J].科技创新与应用,2015(16)
[2]臧宏旭.港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制[J].科技致富向导,2015(03)
[3]蔡凌勇,梁志.港口与航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制[J].珠江水运,2015(14)
论文作者:何志勇
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年2月第4期
论文发表时间:2016/11/21
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 航道论文; 温度论文; 港口论文; 水化论文; 《建筑建材装饰》2016年2月第4期论文;