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摘要:在我国进入21世纪的新时期,我国综合国力显著加强,社会在不断进步,我国对相关工程建设的要求也越来越高,同时,大体积混凝土在建筑施工中发挥的作用越来越重要,但是在使用过程中由于会产生裂缝,影响了质量。本文通过对混凝土的混合比例进行分析,探讨混凝土产生裂缝的原因,得出的结果就是大体积混凝土产生裂缝的原因是多方面的。最终,根据裂缝产生的原因提出相应的措施。
关键词:大体积;混凝土裂缝;控制措施
引言
大体积混凝土结构的工程施工中,由于是现浇钢筋混凝土,所以对混凝土的用量比较多,结构也比较厚,施工的要求也就比一般的混凝土施工高。大体积混凝土施工由于受到技术因素以及气候等因素影响,存在裂缝质量问题,不仅影响工程的美观度,也存在安全隐患,所以加强施工中裂缝控制就显得格外重要。
一、混凝土裂缝的分类
在我们实际的施工过程中,混凝土裂缝其实是分为很多种类的,而不同种类裂缝产生的起因不同,其存在的危险性也不同。在对混凝土裂缝进行归类时,要根据其实际的特征来对其进行判断,然后再采用相应的修补手段来对其进行整改,以期达到施工质量要求。如果按产生原因来进行分类的话,大致可以把混凝土裂缝分为1)荷载作用引发的裂缝(结构性);2)变形作用裂缝(非结构性);3)混合作用裂缝(即前两者共同作用引发的裂缝);4)碱骨料反应裂缝(因为一些化学作用而产生的裂缝);5)惯性裂缝等。而在所有产生的混凝土裂缝中,不是所有裂缝都是有危害性的,需要根据裂缝的深度、截面宽度产生的具体部位等因素来判断裂缝是属于有害裂缝还是无害裂缝。如果经过表面观察或经过专业人员测定属于是无害裂缝,那么就可以进行简单的处理,如1)在裂缝表面填充混凝土进行重新固定。2.高标号水泥浆补抹,而一旦出现具有危害性的裂缝,那么就要对其进行更进一步的深层分析,通过分析判断其属于哪一种有害裂缝,然后根据相应的处理方法来对其进行补救。如按照裂缝的深度来判断,共有表面、浅层、深层以及贯穿裂缝。这四种形式的裂缝危险程度依次从低到高进行变化。表面裂缝是最好处理的一种有害裂缝,其对建筑本身在短时间内不会产生直接的损害,但是如果对表面裂缝不及时进行修补,那么这个裂缝就有可能在长时间的外力作用下,逐渐的变大,深度与截面也会不断地增加,最终成为贯穿裂缝,而这个类型裂缝的危险程度是最高的。一旦出现该裂缝,那么出现该裂缝的建筑部位将会完全失去其原有的功能,安全性、防水性、防腐蚀性、耐久性等都会大打折扣,使得建筑的功能性大大的降低的同时还会对其质量造成严重的影响,所以为了能够安全的发挥建筑的功能,就必须要杜绝此类裂缝的出现。
二、大体积混凝土裂缝的形成原因
2.1结构设计方面的原因
为了确保施工的质量,我们需要对大体积混凝土进行科学地、严谨的计算,核算出建筑物本身实际承受的荷载,以此减少其裂缝的产生。由于大体积混凝土因变形产生裂缝引起质量不合格的现象较多,所以我们要对混凝土的结构进行合理的设计,既能满足结构设计要求,又要避免有害裂缝出现,同时还要节约最大限度的节约成本。在核算结构时,我们假设物体的受力达到一定程度,按照常规模型计算大体积混凝土的内力理论及荷载大小。但是由于常规模型和实际受力情况存在诸多差异,就会造成大体积混凝土产生结构设计方面的裂缝。
2.2收缩变形因素
大体积混凝土施工中水灰比以及混凝土凝结时间浇筑温度等因素都和施工质量有着很大的联系。水在混凝土拌合物组分中密度小,在混凝土浇筑成型静止的时候,一些密度大的固体颗粒会向下沉积,水只能向上浮动,一些水泌到混凝土外表面,而另一部分就会留在粗骨料以及钢筋下形成水囊。由于温度的变化出现体积收缩的时候会产生收缩应力,这也是出现裂缝的重要因素。
2.3水分蒸发产生裂缝
建筑数据显示,在对混凝土浇筑完毕之后,80%的水分会被空气给蒸发掉,仅有20%会被混凝土给吸收。因此,混凝土在凝结成硬核以及散热的过程中水分蒸发,必然会引混凝土体积发生收缩效应,特别是大体积混凝土的这种现象就显得更加的明显。因此,水分蒸发也是大体混凝土产生裂缝的重要原因之一。
三、大体积混凝土的裂缝防控
3.1施工前的准备工作
大体积混凝土施工前要对浇筑部位进行设计,以保证在其施工时符合工程的实际要求,美观性达标,在施工缝设计时要加强对大体积混凝土温度缝的控制。在准备模板时可以选用三种材质的模板:木模板、钢模板、钢木模板。木模板的优点是它相比钢模板有较好的保温功能,所以我们在选择模板时必须注意温度的影响。我们在工程项目施工之前要计算大体积混凝土的温度应力和它的收缩性能,进而确定大体积混凝土的温度控制措施,在施工过程中严格实施,以减少温度裂缝的出现。
3.2 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。
3.3外加剂的选择
在满足大体积混凝土施工和易性和强度的条件下,可以掺加必要的矿物掺合料和化学外加剂。其中,矿物掺合料包括粉煤灰、矿渣、烧黏土等,化学外加剂包括防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等。在实际工程中,通常采用粉煤灰和高效减水剂双掺技术进行大体积混凝土的温度控制 。粉煤灰的掺入可以改善混凝土拌合物的工作性,同时显著降低其早期水化热。实验表明,掺加 15%(与水泥的质量比) 的粉煤灰可以使水化热降低约 15%,且水泥的水化热随着粉煤灰掺量的增加而逐渐降低 。但粉煤灰掺量过多会降低混凝土早期强度、促进混凝土的收缩变形,因此实际应用中的粉煤灰最佳掺量应通过试验进行确定。减水剂具有减水和增塑的功能,可以在保证混凝土坍落度和强度的条件下,减少拌合水用量,从而在一定程度上降低水化热 。此外,为了补偿混凝土的收缩变形,可以掺入适量的膨胀剂以引起混凝土的微膨胀,或者延缓混凝土自身的收缩过程,使其抗拉强度及抗压强度得到充分发展 ,从而在降低水化热的基础上增强混凝土结构的致密性。另有研究表明,纳米 MgO 作为一种新型膨胀剂,具有分布均匀、填充内部孔隙较多等优点,可以用于大体积混凝土中;而从控制原材料成本的角度考虑,轻烧 MgO 和纳米 MgO 的复掺可以使混凝土产生更大、更安全的膨胀,从而更有利于大体积混凝土的收缩补偿。
3.4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
大体积混凝土的裂缝成因有非常多种,要根据裂缝的成因来对裂缝的种类进行判断,然后在使用具有针对性的处理方法对其进行修补。而要想有效地防控裂缝的产生,不只是要采取正确的处理方法,更重要的还是在施工的过程中来减少可能产生裂缝的因素,对混凝土的质量等方面进行严格检测,对每一个施工步骤都进行认真的排查。
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