王雨龙
莱芜钢铁集团建筑安装工程有限公司 山东 济南 271104
摘要:当前随着我国城市化水平的不断提高,工程建设项目数量和规模都在增加,如果无法合理控制大体积混凝土因浇筑和硬化过程中产生的温度影响,则在内、外部环境温度和水化热的同步影响下,将导致混凝土体积增加并出现较大裂缝,不但缩短钢筋正常使用的时间,也影响工程的安全感。因此,有必要科学地控制在使用大体积混凝土期间字在的问题,并尽可能地控制混凝土中各种裂缝情况的出现。
关键词:建筑;混凝土结构;裂缝;原因及对策
引言
桥梁大体积混凝土浇筑过程中,在水化温度、弹性模量、气温、风速、湿度等因素综合作用下,再加之工艺不合理,忽视施工过程控制,易产生裂缝。为实现对裂缝的有效控制,浇筑大体积混凝土时,要重视温度变化控制,抑制裂缝产生。要控制大体积承台温度拉应力,使其小于混凝土抗拉强度。同时采取措施控制环境温度和混凝土温度,加强养护,降低大体积承台施工的内外部拉应力。只有在做好这些工作的前提下,并严格按要求施工,才能有效控制大体积混凝土内外部温差,实现对裂缝的有效预防和控制。
1建筑混凝土结构出现裂缝原因
1.1收缩变形
在混凝土材料凝固中,当其中水分不断蒸发、体积减少且湿度降低时,则将发生收缩变形问题。在收缩的过程中,如构件存在限制,混凝土材料则将形成一定的拉应力,如在现浇楼板角部位置将在纵横两个方向受到梁柱构件以及墙体的约束,以此在角部形成拉应力。当该拉应力超出楼板混凝土材料抗拉强度,则将形成同拉应力垂直的切角裂缝,贯穿楼板。在楼板后浇板以及跨中预埋长管线位置,则具有较弱的抗拉力,当楼板混凝土材料出现收缩变形情况时,则有很大的概率在这部分位置形成裂缝。从该方面即可以了解到,收缩变形即是导致混凝土材料发生裂缝的一项主要原因。在混凝土材料浇筑时,因具有较高的气温,在材料冷却收缩变形方面也将同干缩变形一定形成拉应力,并因此有较高的概率发生楼板裂缝。
1.2施工问题
对于商品混凝土材料来说,因具有较长的停置时间以及较大的坍落度,在实际浇捣时,如果存在振捣不均匀、抹平不到位以及粗细骨料分离等情况,则使得部分粗骨料存在下沉问题,面层砂浆较为集中,因此对混凝土材料的密实性以及均匀产生影响。在具体施工中,混凝土材料接搓时间因持续较长而凝固,使接搓位置因存在不同收缩情况而导致裂缝的发生,即冷缝。如果在施工中没有做好线管以及钢筋的牢固处理,则使得线管、钢筋在施工当中可能发生移位问题。此外,如果没有做好混凝土材料养护,没有控制好养护时间、做好养护措施应用等,也将导致裂缝问题的发生。
1.3混凝土养护不到位
早期表面干燥或混凝土内外温差较大而产生裂缝。混凝土浇筑后,未及时浇水养护,或养护时间未达标,也未采取其他有效措施,导致混凝土表面失水速度过快,混凝土表面的失水速率超过其内部水分蒸发速率,引起混凝土的塑性收缩以及干燥收缩现象,造成了混凝土早期裂缝的产生。
施工过程中操作不规范
1.4导致混凝土保护层厚度不足同样会引起混凝土楼板开裂。相关研究表明:混凝土保护层厚度的增加对混凝土锈胀力的影响十分显著,锈胀力是钢筋发生锈蚀后接触面混凝土对其产生的法向应力,随着制混凝土浇筑和振捣质量,混凝土的振捣需均匀,不得出现漏振和过振现象;对于不同强度等级混凝土浇筑时严格控制时间差和塌落度。板墙交界等关键位置混凝土浇筑加强旁站执行力,确保浇筑质量;加强顶板养护措施及养护记录落实;控制上层楼板施工时间和堆放荷载大小,不得过早拆除楼板支撑。
2建筑混凝土结构出现裂缝的解决对策
2.1浇筑作业控制
要对施工作业计划进行科学地安排,对于完成浇筑的板面,需要保证其强度到达要求后才可以上人。通常来说,在楼层混凝土材料完成浇筑后,只能够进行定位、弹线以及测量等工作。同时,需要强化对于混凝土材料的养护,延长混凝土养护时间,楼板养护通过薄膜的使用做好覆盖,如果是在冬季施工,则需要在薄膜外部覆盖毛毯,进一步保证保温效果。在浇筑12h之后,要对混凝土材料定期做好浇水处理,对于掺入外加剂的混凝土材料,需要保证其养护天数在14d以上。如受到工期影响需要进行下道工序施工,则需要做好现浇板荷载预防,避免因荷载集中导致发生裂缝。具体需要在吊运钢筋材料时做好量的控制,以分散的方式堆放,不得过早运输模板,当墙柱钢筋完成绑扎后再进行吊运。要做好足够数量模板的配备,在高层建筑施工中,需要对4套以上的模板进行配备应用,避免因模板不足对底层模板过早拆除导致楼板裂缝的发生。
2.2混凝土原材料选择
大体积混凝土必须重视原材料的选择,不同的原材料对混凝土性能会产生截然不同的影响,为减小温度对大体积混凝土裂缝的影响,混凝土技术人员应选择合适的原材料并进行合理的配合比设计。选用低热水泥低水化热水泥水化放热速率比较慢,水化热较低。水泥中C3A水化速度最快,放热量最大,大体积混凝土应选择C3A含量较低的水泥,同时控制水泥细度不宜太细,延缓水化速率。
2.3制定合理有效的施工方案
在工程建设过程中,由于大体积混凝土的平面尺寸比较大,在现场浇筑时会遇到抗裂的问题。因此,对于混凝土温度变形裂缝应使用“抗放兼施”的抗裂原理进行控制,这样在结构内部就不会出现较大的应变以及应力,进而使裂缝得到控制,同时还需在施工前对缝间距以及后浇带位置进行合理地设置。施工时根据具体的情况选择适宜分层分段浇筑,严格控制浇筑速度和分层厚度,必须按顺序布料,保证混凝土连续浇筑,避免出现冷缝。振捣结束后对其表面进行收光,必要时还需第二次振捣。合理设置后浇带或采用“跳仓法”浇筑。
2.4加强后浇带的混凝土施工的裂缝控制
所谓后浇带就是在施工中为防止现浇钢筋混凝土结极由于自身收缩不均或沉降不均可能产生的有害裂缝,按照设计或施工规范要求,在基础底板、墙、梁相应位置留设的混凝土带。在混凝土后浇带的浇筑和振捣施工中,经常采用补偿收缩的方法杢控制裂缝,但这种方法对混凝土温度提出了更高的要求,其需要混凝土两侧的强度差异很小,否则就会造成不均匀沉降,从而严里影响结极的整体性。首先,在浇筑施工过程中必须严栺控制好温度,以防结极两侧混凝土在浇筑后出现强度和稳定性的差异。其次,建议采用分层浇注的方式,以控制混凝土内外部温度的差异,从而抑制温度收缩裂缝的产生。第三,混凝土的振动应选拨适用于避免过度振捣的机械。这主要是因为混凝土过度振捣会导致粗骨料下沉、水泥浆浫起,致使混凝土出现不均匀的现象,容易产生表面裂纹。
结束语
重视混凝土入模温度和浇筑温度控制,合理设置冷却水管,降低大体积混凝土内部与外部温差。重视大体积混凝土养护,延长散热时间,避免混凝土脱水或出现干缩裂缝,减少裂缝发生可能。最终提升大体积混凝土结构的可靠性与耐久性,使桥梁工程施工取得更好效果。
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