孔德魁
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摘要:在建筑工程大体积混凝土施工过程中,需要对每一个施工环节进行严格把关,针对大体积混凝土裂缝产生的原因进行深入分析,从混凝土组成材料、施工安排、浇筑前后和养护保温等各个环节采取具有针对性的措施来加以控制,全面提高大体积混凝土的施工质量,确保整体工程的质量,为建筑工程使用年限的延长奠定良好的基础。
关键词:建筑工程;大体积;混凝土;裂缝控制
1导言
混凝土是建筑工程中不可或缺的材料,这与建筑的使用结构、指标以及其设计外形等息息相关,倘若出现施工裂缝,将会对建筑效果与质量等产生影响。大体积混凝土施工裂缝的原因分析要详细,且其特征等要科学,才能对其裂缝宽度进行科学控制。
2大体积混凝土裂缝产生原因
2.1干缩裂缝
大体积混凝土由于体积较大,浇筑过程中混凝土内外部水分蒸发程度不同,外部水分损失过快,内部湿度变化较小,因此会导致表面出现干缩变形,从而产生干缩裂缝。大体积混凝土干缩裂缝的产生与混凝土干缩程度有关,当混凝土相对湿度较低,而且水泥浆体存在较大的干缩性时,这种情况下则极易产生干缩裂缝。
2.2塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝多是产生于混凝土浇筑完成后处于塑性状态下,通常会发生在混凝土浇筑后4~5h左右,此时水泥水化反应较强,水分快速蒸发且出现泌水现象,混凝土失水出现收缩。通常在干热或是大风天气情况下容易产生塑性收缩裂缝,而且容易发生在混凝土表面积较大的面上,裂缝不会延伸到混凝土板的边缘。
2.3温度裂缝
热胀冷缩是混凝土自有的性质,在混凝土结构外部环境或是内部结构温度发生变化时,混凝土必然会发生变形,从而产生拉应力,当拉应力大于抗拉强度时,混凝土表面则会产生裂缝。这种温度裂缝通常在混凝土施工后3~5d即会出现。
3大体积混凝土裂缝的分类
3.1微观裂缝
通常来说,水泥混凝土的裂缝主要有粘着裂缝、水泥石裂缝和集体裂缝三种。大体积混凝土裂缝主要表现为前两种形式,如果在施工的过程中对大体积混凝土的裂缝不进行严格的控制,将会对混凝土的基本性质产生影响。微观裂缝在混凝土结构的分布上是以不规则的状态呈现的,微观裂缝并没有贯穿于混凝土的整个结构,产生微观裂缝的大体积混凝土结构在一定程度上还是能够能承受一定的拉力的,但如果拉力过大,就会加速裂缝的扩展,导致裂缝最终贯穿于整个混凝土结构。对于大体积混凝土裂缝的形成原因,除了受混凝土发生水化或是硬化的影响外,混凝土内部各种材料的不均匀变型形成的约束应力,也是导致大体积混凝土裂缝发生的原因。
3.2宏观裂缝
宏观裂缝的宽度我们一般界定在0.05mm以上,宏观裂缝一般是由微观裂缝发展演变而来的。大体积混凝土结构的外部荷载量过大是造成微观裂缝离分的一个主要原因,除此之外,宏观裂缝的形成还受其他因素的影响,在混凝土的内外温差产生的温度应力大于混凝土的抗拉强度时便会产生内部裂缝。混凝土在完成浇筑后,经过很长时间才会完成温度的降低,这就导致了混凝土内部的温度变化无常。混凝土水化热在很大程度上导致浇筑温度过高,形成较高的温度场,当温度降低时就会产生一个较大的基础差,当温度应力大于混凝土的抗拉强力时就会造成贯穿的宏观裂缝的出现。
4建筑工程大体积混凝土裂缝控制技术
4.1优选混凝土各种原材料
大体积混凝土裂缝发生主要是源于水泥水化过程中释放大量的热量,因此在施工时尽可能的选择低热或是中热的矿渣硅酸盐水泥,同时控制混凝土中水泥用量,可以通过增加活性细掺料来替代部分水泥,以此来对混凝土温升进行控制,全面提高混凝土硬化后体积的稳定性。粗骨料尽量选择粒径较大、质量优良及级配较好的石子,以此来减少混凝土收缩和泌水现象。选择细骨料时,以中粗砂为主,确保粒径的均匀性。对于外加料和外加剂的掺加,可以通过掺加适量的粉煤灰和减水剂,但控制好具体的掺量,以此来降低水化热,并对水化热释放速度起到延缓的作用,增强混凝土的强度。
4.2设计优化措施
精心设计混凝土配合比,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。其次,增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
4.3施工控制措施
对混凝土入模温度进行控制,由于入模温度与出机温度、运输工具、运距、施工天气等有关,因此在温度较高天气情况下施工时,可以利用遮挡措施来覆盖堆在露天施工现场的砂石,或是在浇筑前利用冷水对砂石进行降温处理,也可以在搅拌过程中向混凝土中加入冰水。冬季施工时,可以在混凝土浇筑前利用蒸汽对其进行预热,适当加热原材料温度,以此来提高冬季施工时混凝土的入模温度。在具体浇筑混凝土过程中,一次浇筑的混凝土温度不宜过高和过厚,这样混凝土温度才能保证均匀上升。同时浇筑过程中还要保证振捣的密实性,并对振捣时间、移动距离和插入深度进行有效控制,避免出现漏振或是过振的情况。混凝土施工由于受到温度影响较大,因此,建筑施工人员在施工过程中,可以通过埋设冷水管对混凝土进行降温。大体积混凝土浇筑过程,建筑工程施工人员注意水化温升,保持混凝土内外温度的平衡,混凝土浇筑过程中,应当确保混凝土的内外温差,保持在25℃左右,防止水化热引起混凝土变形现象的产生,避免混凝土表面裂纹产生,确保混凝土结构强度的提高。选择合理养护措施也是预防混凝土裂缝与收缩现象出现的重要途径。在建筑施工过程中,施管人员应当通过提高环境湿度等养护措施,有效避免混凝土因表面干裂而产生的裂缝。与此同时,工程施工人员应当通过减少施工环境内外温度差、缓解施工环境降温速度、减小应力因素等养护措施,使混凝土的抗压能力和抗拉能力得以有效提升。除此之外,工程人员在养护措施的执行过程中,应当进行比建筑工程规定时间更长一些的养护工作。因为在混凝土养护时,虽然混凝土的水化热高峰已经过去,但混凝土内部仍然存在着较多的热量,而且混凝土具有散热困难的特性,需要更长时间的养护。针对这一特性,建筑工程施工人员进行混凝土养护时,应当通过养护时间的合理延长,消除混凝土裂缝产生因素。
5结语
综上所述,我国的建筑工程在近年来越来越受到人们的关注,尤其是对大体积混凝土的裂缝控制技术更加关心。因此,我们需要不断的学习改进对大体积混凝土裂缝问题的处理方案,这样才能保证建筑工程的质量,为我国的建筑行业做出贡献。
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