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摘要:目前,针对大体积混凝土浇筑的补偿收缩混凝土技术得到了广泛的研究与运用。混凝土膨胀剂在浇筑养护过程中,降低水化热并限制膨胀,有效地控制了温度的变化幅度,同时缓解了内部变形与应力集中现象,抑制了裂缝隧道的产生与发展。对补偿收缩混凝土技术的研究是解决隧道裂缝的关键,不同工程运用的膨胀剂也有所不同。
关键词:大体积混凝土;裂缝;成因与防治
引言
在大体积混凝土施工工作开展过程中,裂缝是非常普遍并且较为常见的一个问题。在实际的施工作业阶段,如果混凝土出现了水热化情况,那么就会产生非常多的热量。而这一背景下,一旦热量无法有效的散发出来,那么就会导致混凝土内部温差较大,最终引发裂缝问题。同时,由于受到一些因素的干扰,混凝土内部也经常会出现温度应力,从而导致了温度裂缝。为了能够有效地对这些问题进行降低,在今后的施工作业期间,一定要强化对温度的把控,有效地对温控防裂技术进行应用,合理的开展施工作业,保证能够有效规避裂缝问题的同时,还可以促进施工工作的有序开展。
1大体积混凝土定义
大体积混凝土的概念在美国混凝土协会指的是混凝土浇筑的尺寸大到一定的程度,对于所出现的混凝土变形现象采取相关的对策解决水化热及减少开裂的问题。而我国《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009中定义为:积构物的实体最小尺寸不小于1m或预计会因胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。
2大体积混凝土施工中裂缝成因
2.1温度因素
大体积混凝土施工过程,由于各种因素产生的温度在混凝土内部不断累积而又难以快速消散时,常常引起混凝土内部应力集中,从而形成温度裂缝。在混凝土中掺入纤维材料等可以一定程度的减少裂缝的产生,但在生产过程中更应该从工艺上进行优化,保证混凝土积构的实用。有效地控制混凝土内部温度的发展,减小混凝土内外的温差,可以低成本而又有效的抑制混凝土的开裂,从而大幅的提高混凝土的抗裂性和耐久性,这对于工程安全性及工程效益都显得尤为重要。同时做好监测工作及时解决大体积混凝土温度变化带来的影响,确保混凝土能充分发挥其性能。
2.2外界气温变化
温度应力是由温差引起的变形引起的,温差越大,温度应力越大。在大体积混凝土结构施工过程中,外界气温的变化对大体积混凝土的裂缝有着重要的影响。一般建筑工程都是在暴露的自然环境中施工,受外界环境影响明显,也是混凝土产生裂缝的主要原因之一。如果工程作业的环境温度高,混凝土浇筑时的入模温度也会高。在某些地区,施工期间气体温度会急剧变化。如果温度下降过快,内外温度梯度会增大,产生应力。如果不及时处理,就会聚集,造成施工现场出现裂缝和裂痕。
2.3材料质量不达标或配比不合适
原材料质量的好坏与工程建设质量有着密切关系,在进行大体积混凝土施工时,如果没有做好材料质量控制工作,使用质量不达标的材料,就可能会引起积构质量问题,导致混凝土裂缝问题的出现。混凝土配合比也是温度裂缝控制比较关键的因素之一,不同施工部位对混凝土材料的性能和要求也有所不同,应根据材料性能、工程特点等进行配合比设计。
3控制大体积混凝土裂缝的措施
3.1防止温差过大
预拌混凝土大多使用新法(主要为旋窑)烧制成的水泥,尤其为提高混凝土标号,大野使用硅酸盐水泥,使得水泥水化热高且集中。由于大体积混凝土导热性较差,在浇筑刜期的一至三天时间内释放热野不到总热野的一半,其余热野将积累在大体积混凝土内。因此在混凝土浇筑刜期,混凝土中积累了大野的热野,这就导致混凝土水化热越来越多,混凝土中的温度迅速上升。混凝土中心温度过高,产生了温度应力,而混凝土周围温度相对较低。由此形成的应力差便会产生裂缝。
由以上分析可知,防止大体积混凝土内外温差过大是有敁控制裂缝的重要方式。
3.2制定合理有效的施工方案
在工程施工过程中,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问题。因此,混凝土的温度变形裂缝应按照“防脱防应用”的防裂原则进行控制,使结构中不存在大的应变和应力,进而控制裂缝。同时,施工前要合理设置接缝间距和后浇带位置。
3.3科学配比混凝土原料
在进行一个住宅项目的施工前,需积合施工现场环境特点来确定施工方案,以达到优化混凝土原材料的目的。此外,还需严格控制好骨料的粒径大小。一般来说,违续级配粒径应控制在10-40毫米,中砂粒径控制在2-8毫米,以达到最优的混凝土骨料配合比。合理做好混凝土原材料的配比可以有敁控制混凝土裂缝。因此,在正式施工前通过试验确定混凝土的最佳配合比,在混凝土的各项性能挃标达到标准后才能进行施工。
3.4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积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、梁相应位罫留设的混凝土带。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来控制裂缝,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徇小,否则就会造成不均匀沉降,仍而严重影响积极的整体性。首先,在浇筑施工过程中必须严格控制好温度,以防积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,仍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、水泥浆溅起,致使混凝土出现不均匀的现象,容易产生表面裂纹。
3.5合理的对大体积混凝土养护技术进行应用
针对大体积混凝土养护技术来说,其是防止混凝土裂缝的最佳手段,科学的对混凝土开展养护工作,能够有效地规避裂缝问题,提升施工质量。通常情况下,在实际的养护阶段,可以采用保温以及保湿综合使用的手段。在具体的养护过程中,可以借助草毡和塑料薄膜来进行混凝土养护,以保证混凝土表面不会出现水汽化的情况,让混凝土可以一直处于潮湿的状态。当混凝土终结完成之后,需要继续加塑料薄膜和草毡,强化对混凝土内外温度的把控力度,有效地对降温速度进行降低。
3.6建立完善的制度保障体系
建立完善的制度保障体系,并按规实行系统的管理机制,从而确保各项温控技术措施得到有效的落实。同时将温控措施形成既定的文件,落实到混凝土施工管理人员,在既定的施工措施下严格进行施工质量控制。
结束语
随着科学技术的不断发展和施工技术的不断提高,大体积混凝土被广泛应用于现代工程建设中,并应用于关键结构部位,而施工质量直接影响到工程的安全和使用功能。因此,我们必须在施工中高度重视大体积混凝土的施工,采取科学合理的施工措施,控制施工中的每一个环节,避免裂缝,保证工程质量。
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