浅析混凝土施工中的裂缝控制…

发表时间:2021/5/13   来源:《建筑实践》2021年第4期   作者:李福亮
[导读] 随着城市化进程的逐步加快,人们逐渐向大城市迁移,聚集在区域中心

        李福亮
        山东淄建集团有限公司  山东淄博  255000
        摘要:随着城市化进程的逐步加快,人们逐渐向大城市迁移,聚集在区域中心,越来越多的超高层建筑应运而生。超高层建筑在工程建设领域具有复杂程度高和规模大的特点,因此对混凝土的性能也有较高的要求。为了保证公共建筑的安全施工和施工过程中相关施工技术的标准,应特别注意混凝土表面的裂缝。由于内外温差大,容易造成        水泥收缩,影响工程质量,进而对建筑施工过程中的质量控制造成危害,本文重点介绍了混凝土施工过程中的裂缝控制,并对裂缝控制提出了相应的分析。
关键词:大体积;混凝土;施工;裂缝控制
一、混凝土概述
1.当外界温度或湿度变化时,混凝土容易变形和硬化。相关地方可能会出现应力不均匀的情况,这些区域的水泥浆收缩率较高。在形状变化和内部约束的生成中,出现有限的变形变化。如果超过变形极限,裂缝的概率将增加[1]。
        2.混凝土的抗拉强度仅占抗压强度的10%,此外,由于混凝土本身的尺寸和使用的水泥量,在浇筑过程中会迅速消散大量热量。但由于其散热能力低,内部温度低,容易造成内部温度快速上升,内外温差快速增大,也容易产生裂缝。在大多数情况下,如果壳体外部温度超过25度,内部温度的急剧上升将导致混凝土体积的显著变化。浇水        初期,弹性模量低,温升引起的温度应力相对较低。如果受力大于其抗拉强度极限,就会出现裂缝和渗漏,严重影响建筑物的质量和安全。所以要争取少次数多工程量,尽量一次浇完浇完。在施工过程中,必须准确有效地控制施工方[2]。
3.大部分大体积混凝土适用于建筑施工中的基础工程。为        了防止混凝土渗漏,制定了更高的规定。由于实体混凝土基础设施的复杂性和框架的使用路径较多,大型混凝土的热效率通常在工作中较低,钢架直径较大,而钢筋导热能力较强,因此在与混凝土混合的过程中会收缩,容易在钢筋接触面产生辐射状的裂缝。
二、混凝土裂缝原因
        (一)收缩裂缝
混凝土表面会出现一些细小不规则的收缩裂缝。这是因为混凝土容易收缩,在施工过程中起着重要作用。形态上有两种裂纹:第一种是表面可见裂纹。大体积混凝土的内部热量慢慢向外散发,而外表面与外界接触,从而加速散热。表面会形成一个温度梯度,导致表面的拉力和内压发生变        化。现阶段混凝土寿命短,抗拉强度低。如果温差引起的表面拉应力超过此时混凝土的最大抗拉强度,混凝土表面可能出现裂缝。这些裂缝通常发生在混凝土的3-4天内。另一种是在开裂几天后,结构的水解热和散热率达到短期平衡,然后进入冷却阶段[3]。
(二)干缩裂缝
收缩裂缝通常发生在混凝土养护后的某个时间或浇筑混凝土后的一周。收缩裂缝的主要原因是混凝土内部和外部的水变形不同,导致不同的变形。在外界条件的影响下,混        凝土表面水分流失过快,变形大,而内部水分运动和扩散缓慢,水分变化和变形越小,表面收缩变形越大,混凝土中的应力增加,导致应力和裂缝的增加,容易发生混凝土的收缩裂缝。收缩裂缝多为平行、线形或网状浅裂缝。劈裂影响混凝土的承载力。混凝土的干缩主要与混凝土的水灰比、水泥的组成、水泥的用量、骨料的性质和用量以及外加剂的用量有关。
(三)塑性收缩裂缝
塑料收缩裂缝通常发生在干热或大风天气。塑性收缩是指        混凝土凝固前水分快速流失引起的表面收缩。大部分裂缝中间宽,两头细,长短不一,不连贯。塑性收缩的主要原因是混凝土在最终硬化前几乎没有强度或阻力。刚硬化后几乎没有阻力,刚凝固后强度很小。当气候炎热或受强风影响时,混凝土表面失水过快,无法形成毛细血管。

塑性收缩裂缝通常发生在干热或大风天气,是混凝土凝固前水分快速流失引起的表面收缩。高负压会使混凝土体积大幅收缩,此时混凝土的强度无法抵抗其移除,导致开裂。影响混凝土塑性和开裂消除的关键因素包括混凝土材料        配比、气候、温度、湿度等。
三、当前施工中的裂缝控制问题
(一)影响质量的因素多
施工质量管理主要集中在五个方面:人、物、机、法和环境。由于自身的质量要求和客观因素不同,这五个方面也有很大差异,最终会对建设项目的施工质量、进度和成本产生很大影响,甚至造成停工、事故等。
(二)质量波动因素
由于混凝土质量要求高,只有原材料合格并妥善储存,施        工中采用合理的混凝土配比,才能提高质量。遇雨、雪、大风天气,湿度、温度不适合影响材料性能,也会有很大影响,施工难度大,必然影响施工进度和操作难度,因此质量控制存在较大波动因素。
(三)测试方法的局限性
建筑工程是劳动密集型行业,不仅技术要求高,而且技术升级速度特别快,质量要求也在逐步提高。根据不同的混凝土结构,选择不同的浇筑工艺,控制浇筑时间,以减少内外温差引起的质量波动。涉及的隐蔽工程很多,极难检        查。但建设项目周期长,检查项目多,隐蔽工程多,检查技术要求高。因此,相关人员有必要进行每一步的检查。没有问题才能进行下一步,保证工程质量,不留任何安全隐患。
四、混凝土裂缝控制措施
(一)一般需要严格选择和控制水泥用量,尽量选择后期强度较高的水泥品种,以延缓峰值。在满足混凝土的力学特性、基础性能和标准的前提下,可以降低混凝土的最大温升和应力。
        (二)根据设计要求,选择合适的混合料并添加一定量的混合料,如防水剂、膨胀剂、缓凝剂等添加剂。如果降低水的比例,可以降低裂缝的概率,增加凝结时间。
(三)选择合适的材料配比,使用级配良好的原材料。如果能降低水灰比,即混凝土中主要掺入粉煤灰和外加剂,就能降低混凝土浇筑时产生的热能,进而降低产生裂缝的概率。
(四)选择施工工艺时,结合实际情况,综合混凝土泵送方法。泵送效率与混凝土的浇筑效率有关。一般来说,这种渐进式浇筑方式可以更好地适应泵送过程,简化混凝土的渗漏处理,保证上部的浇筑间隔,从而降低混凝土超过初凝时间的概率。
(五)严格控制混凝土入模时间,最好选择春秋两季,以降低模具温度。在施工过程中,可以通过喷洒少量的水来降低温度,自来水可以倒入地下储罐中进行冷却。
        (六)加强技术管理和原材料检验,以适应施工需要和环境变化。裂缝控制的管理不仅限于施工过程中的安全和质量管理,还应由相关人员负责前期施工方案、力学知识、结构特点、原材料和零部件的采购、配套调试、竣工后的验收和维护以及相关培训。应严格遵守相关规章制度,按章施工。
五、结语
        材料是建筑工程物质基础,是质量和安全的基石。为了保证建筑工程的质量,应高度重视混凝土及其他相关浇筑材料的质量控制,完善材料管理制度。建筑工程混凝土浇筑实施前,应做好相应的预防工作和计划,最大限度地减少可预见的风险和隐患,降低裂缝发生的概率。而且,裂缝控制管理的过程贯穿于整个过程,处于动态状态。在质量管理过程中,要根据实际情况不断调整和完善,以适应施工要求和环境的变化。
质量管理总是强调“人”的作用。建筑工程要以人为本,每一步都要有专业人员和有经验的人参与,减少裂缝的概率,提高施工质量。在施工过程中,要坚持职业道德,遵守法律法规,遵守地方规章制度和客户要求,以高尚的职业道德严格执行相关规定和要求,以科学、客观、公正的态度坚持裂缝管理。
参考文献:
[1]李宗才.大体积混凝土裂缝控制与工程应用[D].青岛:青岛理工大学,2014.
[2]夏玲.大体积混凝土施工的裂缝控制研究[D].武汉:湖北工业大学,2017.
[3]杨和礼.原材料对基础大体积混凝土裂缝的影响与控制[D].武汉:武汉大学,2004.
[4]范德均.建筑工程大体积混凝土裂缝控制与应用[D].重庆:重庆大学,2006.
[5]才素平.大体积混凝土施工技术及其应用[D].西安:西安建筑科技大学,2009.
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