大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施 张永湖

发表时间:2020/6/18   来源:《建筑模拟》2020年第5期   作者:张永湖
[导读] 大体积混凝土施工是当前混凝土结构施工中常见的一种方法,由于大体积混凝土具有一定的特殊性,极易产生裂缝现象。对此文章就大体积混凝土裂缝产生原因,探讨有效的防控措施。
        新疆天山筑友混凝土有限责任公司  新疆乌鲁木齐  830001
        摘要:大体积混凝土施工是当前混凝土结构施工中常见的一种方法,由于大体积混凝土具有一定的特殊性,极易产生裂缝现象。对此文章就大体积混凝土裂缝产生原因,探讨有效的防控措施。
        关键词:大体积;混凝土;裂缝控制;裂缝原因
       
        引言
        大体积混凝土是指,混凝土结构的截面不小于0.8m,混凝土内外温差大于25℃的混凝土。大体积混凝土因为自身的各项特性差异,容易引起开裂,这样就无法保证该项工程的质量能满足建筑需求,所以,工程建设过程中必须重视它的施工质量,合理确定施工方案,避免工程出现质量问题,因地制宜地强化质量目标,为施工单位地良好发展贡献力量。
        1大体积混凝土裂缝类型
        大体积混凝土裂缝种类繁多,根据裂缝深度不同可以分为贯穿裂缝、表面裂缝、深层裂缝三种。第一,表面裂缝。表面裂缝作为最常见的裂缝种类,是指混凝土表面上产生的细小裂缝,虽然会影响建筑工程的美观性,但由于裂缝深度不大,所以并不会过多影响工程结构的稳定性、耐久性。第二,贯穿裂缝。贯穿裂缝是因为表面裂缝没有及时处理,受到建筑工程自身的应力影响而导致裂缝扩大,最终导致裂缝贯穿。贯穿裂缝会将大体积混凝土划分为若干个小块,会影响混凝土整体的稳定性、安全性,对整个工程质量影响较大。第三,深层裂缝。深层裂缝具有规格大、裂缝深的特点,危险系数非常高,深度通常可以达到30cm以上,最大可以达到数米,会直接切断混凝土结构断面,降低了结构承载力,必须要着重处理。无论是哪种裂缝类型,都要第一时间进行处理。裂缝不仅会影响工程美观性,还会影响工程整体质量、使用寿命,需要根据裂缝类型合理采用防范措施。
        2大体积混凝土裂缝产生的原因
        2.1温差裂缝
        这一类型的裂缝一般是由于大体积混凝土内部与外部温度差异较大所导致的,主要原因是水泥遇水发生化学反应,在其内部释放大量热能,内部的热量又极不易散发出去。通过实际情况分析比较,一般会在大体积混凝土浇筑之后的第三天发生此现象,或是在拆模之前以及之后,这些时间段的大体积混凝土内部温度都会发生极大变动。而且,由于大体积混凝土内部温度最高,若是想要达到降温效果,需要先从外部进行降温,而此过程,也会导致内外部温差较大情况的出现。在冬季,要严格控制混凝土出罐温度高于10摄氏度,入槽温度要高于5摄氏度。泵送混凝土排除泌水和浮浆后,表面会存有一定厚度的水泥浆,在混凝土浇筑后,工作人员一定要严格认真进行处理作业,刮平后高度不得超过标准高度,再进行拍实,在凝结之前,要进行压光,使收缩裂缝闭合,最后再覆盖合适的保温材料进行养护即可。
        2.2水热化产生裂缝
        在对高强度大体积混凝土材料进行浇筑的过程中,混凝土土是由多种材质组按一定的比例组合而成,混凝土的内部就会产生大量的水化热,水化热现象的产生会混凝土本身的温度产生巨大的影响。并且,我们在进行混凝土浇筑的时,会用到一些固定的模板,但因为混凝土会发生水化热的现象,混凝土的模板以及结构就会发生变化,就会产生变形,混凝土在凝固的过程中,就会不受其内部结构以及模板的约束。因此,就会产生相应的约束应力,如果没有采取适当的应对措施,那么就会自然而然的产生约束裂缝。
        2.3混凝土的收缩变形
        在混凝土的拌合过程中,只有约20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%要被蒸发。混凝土中多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一。这种收缩变形不受约束条件的影响,如果存在约束,就会产生收缩应力而出现裂缝。


        3大体积混凝土施工裂缝预防措施
        3.1科学选择混凝土材料
        混凝土材料主要包括水泥、沙子、砂石、外加剂、水等,这些材料都会影响混凝土的质量,需要确保能够达到制定标准。饮用水一般都可以达到混凝土制作标准,但不得采用工业废水、生活废水、海水。石料选择中,要以卵石、碎石为主。砂石选择天然砂或人工砂,结合混凝土标号,保障砂石质量能够达到指定标准。结合《通用硅酸盐水泥》选择水泥,大体积混凝土浇筑对水泥也有特定要求,要根据设计要求合理选择,还要保证外加剂达到标准,降低水化热。混凝土配置时也要按照“一高三低”原则,即低含砂率、低坍落度、低水胶比以及高粉煤灰。这样配置的好处是可以提升抗拉系数、低热、高强、高韧性,提高混凝土抗裂性能。
        3.2降低大体积混凝土的热量
        为了减少大体积混凝土产生的热量,我们可以减少混凝土中水泥的用量,从而减小混凝土的内外温差,避免裂缝产生。另外还可以通过减少对砂浆的用量、掺入块石、增加粉煤灰或火山灰、加入缓凝剂、使用更好的搅拌方式等等来减少大体积混凝土拌制过程中热量的产生。我们在选用水泥时可尽量选择低水化热的水泥,例如:矿渣或者火山灰水泥,它们产生的热量相对较少。项目施工过程中,我们要尽量减少高温作业时间,不可在中午和气温较高时施工,如果工艺需要,无法避免地进行高温作业则需要降温处理,应该做降温处理,确保施工温度没有超过规定要求。
        3.3选择适合的浇筑时机
        在对大体积混凝土材料进行浇筑时,要选择适宜的温度,温度过高或者过低都不利于高强度大体积混凝土材料进行入模,需要用麻布对大体积混凝土材料的骨料进行遮挡以及对骨料进行降温处理。并且,在进行浇筑以及运输的过程中,要防止对高强度大体积混凝土材料的暴晒以及防止太阳的辐射,这样可以有效的达到目的,最大程度的降低大体积混凝土材料入模的时间和温度的目的。除此之外,大体积混凝土材料的建筑竣工之后,如果没有一套完善的后期养护管理制度,那么就会产生一系列的问题。所以,为了避免出现这些问题,就需要对混凝土的表面温度进行有效的控制,同时,提高大体积混凝土材料的强度以及密实度。
        3.4混凝土养护
        混凝土养护工作是减少混凝土裂缝的重要一环,需要重点控制外部温度。一方面需要降低温度、湿度对混凝土的影响,缓解冷缩、干缩情况;另一方面确保混凝土水化热正常进行,提高混凝土整体的抗裂能力、整体强度。新浇筑混凝土所含水分可以满足水化热要求,但一部分水分会被蒸发,影响水泥水化作用,因此容易产生干缩情况,根据天气情况要定期向混凝土表面洒水,满足水化热作用要求。此外,测温工作也非常重要,时刻观测混凝土内外温度变化,并灵活调整温度控制方案,避免内部温度、表面温度、空气温度之间的差异过大,减少温度应力影响。
        3.5减少大体积混凝土的约束力
        在一个建筑项目施工期间,地基的约束力是很重要的,我们要减少大体积混凝土的内部约束力,预防裂缝的产生。减少约束力的方式通常是加设滑动层,减少地基和块体的摩擦,提高大体积混凝土块体的稳定性。对大体积混凝土进行分块作业,可以把约束力限制在规定的范围内,以减少其约束力。一般用设置后浇带、加设伸缩缝等来分块,这样可以有效地降低大体积混凝土块的内部约束力。另外,在后期进行保湿养护时,一般是用蓄水或者覆盖的方法,这样能有效控制大体积混凝土的内外温度,预防裂缝。
        结语
        综上所述,对于大体积混凝土材料使用需要与实际情况相结合,不断加大科研的力度,提高混凝土原材料的性能,这样,才能有效的从根本上解决好混凝土材料的存在的问题。并且,我国的还需要加大对体积混凝土材料使用力度,要转变传统的使用观念,不要为了节约成本,就偷工减料。并且,还需要加大对相关施工技术的研究,提高施工的工艺技术水平,这样才可以解决大体积混凝土存在的裂缝问题。
        参考文献:
        [1]邵建国.大体积混凝土施工技术分析和裂缝预防措施[J].安徽建筑,2015(3):69-70.
        [2]蒋尔昌.大体积混凝土浇筑施工产生裂缝预防措施[J].中国新技术新产品,287(1):134-135.
        [3]李翔.大体积混凝土浇筑施工产生裂缝预防措施[J].江西建材,2014(3):684-686.
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