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摘要:近年来,我国的工程建设越来越多,对大体积混凝土的应用也越来越广泛。大体积混凝土在实际应用过程中,裂缝是非常常见的一种质量通病。一旦出现裂缝,必然会对混凝土结构的耐久性与安全性造成影响。基于此,本文对大体积混凝土施工中裂缝形成的原因进行了分析,并提出了一些防治措施,以期可以提供一些经验与参考。
关键词:大体积混凝土;施工裂缝;成因分析;防治措施
引言
道路桥梁施工中出现裂缝,会严重影响整个结构和实际设计效果,导致其稳定性遭受到破坏,一些比较大的裂缝还可能对路桥主体结构产生一定破坏,严重影响了路桥的质量。因此,为了保证裂缝能够尽量少的出现,保证工程质量,为路桥顺利投入到使用提供一定支持,需要对出现裂缝的原因进行深入研究和分析,并且按照成因制定对应的解决方法。这样不仅能够降低裂缝造成的安全问题出现几率,同时也可以从根本上避免裂缝出现。
1大体积混凝土裂缝的成因
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。
2控制大体积混凝土裂缝的措施
2.1充分重视混凝土施工前的准备防护工作
大体积混凝土工程在作业前,要事前做好项目的规划与结构设计,确保施工现场环境以及其他要素充分满足方案要求。在混凝土运输、搅拌、浇筑的过程中也要时刻注意混凝土内外温差的大小,控制好混凝土的内外温差,避免出现由于内外温差较大而出现的拉应力。同时,还要充分准备好三种不同材质的模板,分别是木模板、钢模板及木钢混合模板。木模板主要用于保温,而其他模板没有保温功能。我们必须根据施工现场的环境与气候,进行适当的模板选择与调整。在施工前做好相关的温度拉应力的计算工作,测量好混凝土原料的收缩性能,进一步确定裂缝控制措施,确保对症下药。
2.2强化施工材料管控
施工资料的质量能够对施工质量产生非常大的影响,而质量是导致施工裂缝的一个重要原因,因此为了能够减少裂缝出现的几率,提升工程的整体质量,需要对施工材料质量管理工作进行合理强化,以此保证材料的质量符合要求。在对材料进行管控的过程中,主要可以从以下几个方面开展相关工作:一,需要建立起科学合理的材料采购相关程序,保证整个采购过程的工作质量。如为了保证材料质量符合工程要求,同时减少徇私舞弊的情况出现,需要至少选择三方人员参与到材料采购工作中,其中包括工程设计人员、工程施工部门以及工程建设方。二,需要重视各种材料的质量检验相关工作,对于工程中需要使用到的各种粗细集料、外加剂、水泥等原材料进行质量方面的检验,按照相关要求严格进行试验和检验,保证原材料的质量符合工程标准,进而真正满足工程建设的实际需求。三,需要对施工人员的相关职责进行明确和规范,保证施工人员能够按照相关的要求应用材料,明确材料质量控制的相关职责。同时需要加强对原材料的存放、使用相关巡查工作,重视原材料现场的管理工作,保证原材料合理的被应用在工程中。这样不仅能够避免出现资源浪费的情况,同时也可以保证原材料更加有效的发挥出应有作用,促使工程质量能够实现有效提升。
2.3配合比方面
温度是大体积混凝土产生裂缝的主要原因,所以,对其裂缝控制的关键是减少内外温差,为了解决减少内外温差的问题,就必须降低混凝土的内部水热化,这样可以保证其力学和工作性能。根据上文中所提到的解决方法,应对大体积混凝土配合比进行多次设计且不断地进行优化。采取增加掺合料以及骨料用量的方法来降低单方水泥用量,并依据其结构特点和强度要求选择合适的水泥。水热化是水泥化合物成分和细度的函数,因此,为了降低水热化,就需要对水泥细度和其矿物组成进行调整,通过这种方式不但能减少温度应力又能确保混凝土的早期强度,从而达到温度控制的目的。在搅拌混凝土时,混凝土拌合物的温度必须保证在搅拌以后达到所要求的温度,同时运送时应尽量缩短时间,保证入模的温度控制,且冬季高于10℃,夏季不低于25℃,同时对其坍落度与和易性进行检测。
2.4冷却水循环降温技术的应用要点
按大体积混凝土出现的常见裂缝类型划分,温差式裂缝是最为常见也是受温度因素影响最大的裂缝类型。因此,在实际的大体积混凝土施工时,就要充分关注到降温问题,尽可能规避温度差过大的情况。可以在混凝土内部布置好冷却水管道,在混凝土浇筑完成后,在管道内注入冷却水,加速终凝,起到降低混凝土内部温度的作用,降低混凝土由于内外温度相差过大而出现裂缝的概率。同时还要在混凝土模板外部设立测温点,安装温度测量传感器,便于人员实时掌控混凝土内部的温度变化情况,精确调整冷却水的管道循环时长以及冷却水的循环流量。将内外部温差控制在25℃以内即可。安装冷却水管道必须使用质量过关、性能稳固的钢筋骨架与支撑用的桁架,降低出现管道变形的可能。冷却水的流动顺序必须是先流往温度较高的中心,再向着边缘部分流动,在临近混凝土中心的位置布置进水管口,在混凝土内部边缘布置出水口。由于大体积混凝土体积较大,一般需要分为几层进行水管布置与操作,要确保错开层间的垂直进出管口。除此之外,水管的流量控制阀门与监流设备也要布置出水管口。
2.5加强后期养护
道路桥梁在建设完成后的一段时间内,也是裂缝多发的一个时间段,在这个阶段中不仅不能放松警惕,同时也要通过合理的保养工作,对裂缝的出现进行合理有效控制。这样不仅能够减少在危险阶段中裂缝出现的几率,同时也能够通过合理保养工作保证道路桥梁的整体质量。受施工现场条件、工期等因素影响,大体积混凝土标准养护条件很难达到,通常采用人为措施养护。夏季通过养护施工,避免大体积混凝土出现脱水现象、干缩裂缝等。要适当延长混凝土散热时间,这样有利于确保大体积混凝土强度合格。同时也有利于合理控制混凝土温度应力,使其小于极限抗拉强度,增强大体积混凝土结构可靠性,预防裂缝产生。同时,大体积混凝土灌注终凝后10~12h内,在外露表面浇水养护。要将大体积混凝土内外部温差控制在25℃以内,防止产生裂缝。
结语
综上所述,混凝土的裂缝问题对于建筑工程的影响是牵一发而动全身的,各个区域内的裂缝防治工作应当在施工的全过程得到体现,使整体的施工水平为施工质量奠定基础。随着科学技术的不断发展以及施工工艺的改进,在现代工程建设过程中大体积混凝土被广泛地应用到施工中,且用于关键的结构部位,而施工质量对工程的安全和使用功能有着直接地影响。所以在施工当中一定要对大体积混凝土的施工高度重视,采取科学合理的施工措施对每个环节在施工中进行把控,避免产生裂缝,进而确保工程的质量。
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