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摘要:目前我国在城镇化建设过程中,城市建筑正在朝着大型化的方向发展,而在大型建筑的施工过程中大体积混凝土作为主要材料得到了广泛的应用。在进行大体积混凝土的施工中,出现裂缝质量问题必然会影响整体工程的质量,这就要求在具体的施工中做好裂缝控制技术应用的工作,从多角度对多种控制技术进行落实,保障大体积混凝土的施工质量,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;防治
1 建筑工程大体积混凝土裂缝类型
1.1温度裂缝
所谓的温度裂缝,通常出现在混凝土的表层,或是在温差变化相对较大的区域。在混凝土完成浇筑以后所展开的硬化过程中会产生水化热,由于混凝土存在体积大的特点,便造成水化热聚集现象,无法较好地散发,造成混凝土里部的温度明显上升。但是,表层散热相对很快,导致产生内外温差,也就是其外部热胀冷缩的情况并不一样,混凝土表层也会由此出现相当程度的拉应力。这种状况下如若拉应力大于抗拉强度,那么在表层便会出现裂缝。
1.2干缩裂缝
造成这种状况出现的原因主要为,混凝土由于里外水分蒸发的情况存在差异,造成相当程度的变形。混凝土表层水分蒸发过快,变形相对较大,而混凝土里部则是温度变化相对较小,变形也不会太大。混凝土内部约束会产生相应的作用,使得表层干缩变形,出现了拉应力,便会造成裂缝。
1.3收缩裂缝
收缩裂缝往往会表现为不规则分布,还会呈现出网状的态势,虽然裂缝相对较小,但是给工程带来的影响却非常大。造成这种裂缝出现的原因,是在混凝土进行收缩的过程中,由于内部热量消散造成相应的收缩应力,导致出现变形等状况。通常而言,表层裂缝往往会在混凝土成型后第三天前后发生,这个时候由于其抗拉强度方面相对较弱,因此便会造成裂缝的出现。
2 控制大体积混凝土裂缝的措施
2.1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。
2.1.1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。
2.1.2根据施工特点,选择合适的骨料集料
在混凝土成型期作为导热的一种介质,所用到的体积超过总体积的一半,因此,对于集料的选择,应选择热度较高和导热能力强的集料,这样可以使混凝土内外部温度的温差得到有效的降低。同时集料本身的温度也极其重要,对水化热的大小有影响,如果集料的温度高水热化相应就会大。所以,根据当时的气温和集料自身的温度对混凝土进行生产,在生产之前对集料自身温度进行必要的降温。此外,为了减少裂缝的出现,应选择粒径比较大的粗骨料,这样就会减少水和水泥用量,还可以降低过渡区的面积和产生空隙的概率。
2.1.3使用活性掺合料
通过掺入优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺合料降低水泥用量,粉煤灰和磨细矿渣粉的水化反应速率慢,水化热也较小,可以推迟和降低大体积混凝土的水化热峰值。优质粉煤灰具有火山灰效应、滚珠效应、填充效应,能起到改善混凝土和易性,减小混凝土干缩,提高混凝土后期强度的作用。磨细矿渣粉具有较高的活性,双掺粉煤灰和矿粉可提高混凝土的致密性,提高混凝土的耐久性。
2.1.4掺入外加剂
现在广泛使用的聚羧酸高性能减水剂同时兼具缓凝、高减水功能,与水泥适应性强,不仅能大大改善混凝土和易性,且能减少混凝土干燥收缩。膨胀剂具有补偿收缩、抑制混凝土早期收缩开裂的功能,掺入适量的膨胀剂可以降低混凝土开裂风险,还能提高混凝土抗渗性,但掺入膨胀剂后的混凝土一定要做好保湿养护,最好是蓄水养护。2.1.5使用功能性材料混凝土中使用的功能性增强材料一般为各类纤维。常用的有聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、钢纤维等,纤维具有较强的韧性能显著提高混凝土的抗冲击性能和弯曲疲劳性能,从而抑制混凝土的塑性收缩。
2.2混凝土配制控制措施
混凝土配制为整个过程里最基础的阶段,如果在材料方面存在配合比例不合理的情况,则势必给其理化性质等方面带来原生性的作用,进一步加大施工不合格风险。大体积混凝土在选定原材料后,技术员工则必须借助相关规范展开整体考量,构建出科学的配合比例。展开设计作业时,必须关注下列几个方面:坍落度<180mm;含水量<170kg/m3;水胶比<0.45;含砂率在38%~45%;严格按照《普通混凝土配合比设计规程》的各项规定;确保混凝土性能通过60d、90d的强度验收评定。
2.3 混凝土拌合控制措施
当上述工作完成以后,混凝土拌和站负责员工应进行检验工作,也就是依据相关的工作要求,对水泥等不同原材料展开性能质量的查验。在此过程中,若存在水泥无复试报告等状况,则应第一时间上报,不予以核准进场,以保证后续浇筑工作的质量。如果在原材料方面无问题,则可依据具体的要求展开原料的搅拌工作。技术人员必须对大体积混凝土有着极好的认识,可以与一般混凝土区分开来,并能够对搅拌经过展开有效把控。例如,在某工程混凝土承台施工作业时,施工人员出于对现场具体情况的考量,认为大体积混凝土单方水泥用量相对较少,而在外加剂方面则是数量较多,出于这些具体现实的考量,延长搅拌时间,大约为3min,由此确保了搅拌工作的有效性,从而保障了承台强度能够符合相应的要求。
2.4混凝土浇筑控制措施
不同季节浇筑需采取相适应的温控措施夏季混凝土生产可采用加冰搅拌、骨料洒水降温等措施进行控制,且尽可能避开日天高温时段浇筑。通过温度计算可在混凝土内部布设冷却水管,通过冷水循环对混凝土内部进行降温。冬季施工时尽量避开负温情况下施工,混凝土浇筑完成后要及时采取覆盖保温措施。寒冷地区可采用蓄热法和暖棚法浇筑。施工过程中应及时做好保温保湿养护,高温时节可进行蓄水养护并保证足够的养护时间。低温时节主要是保温养护,大多数情况下采取覆盖薄膜和保温材料进行控制。在展开混凝土浇筑作业时,应该尽最大可能确保浇筑入模的均匀连续,整个过程不应该发生过快或中断的状况,这主要是若浇注速度太快,便会造成内部的热量无法有效发散,从而导致大量的热量继续留在内部,由此造成结构失稳的情况。
结语
综上所述,土木工程在我们国家得到了显著的发展,大体积混凝土在这些工程项目中的应用也愈来愈频繁。在这种发展背景之下,若想实现良好的施工效果,在施工时不仅需要控制混凝土的原材料、外加剂、掺合料等,还需要细化大体积混凝土的施工技术以及施工工艺,切实地控制大体积混凝土构件或结构在施工完成以及长期使用过程中裂缝的产生。在进行大体积混凝土的施工中,出现裂缝质量问题必然会影响整体工程的质量,这就要求在具体的施工中做好裂缝控制措施应用的工作,从多角度对多种控制技术进行落实,保障大体积混凝土的施工质量。
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