浅谈大体积混凝土裂缝防治方法

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:杨超 朱晓东 王颂义 张江华 王乾旭
[导读] 摘要:混凝土的质量很大程度上决定着整个施工工程的质量。
        中国建筑第八工程局有限公司西南分公司  成都  610000
        摘要:混凝土的质量很大程度上决定着整个施工工程的质量。但是在实际的建设过程当中,许多建设项目经常会出现混凝土裂缝的情况。混凝土出现裂缝会导致许多后果。例如,混凝土出现裂缝以后会直接导致建设当中的钢筋暴露在空气中,随着时间的流逝,空气以及水分会渐渐地从裂缝中进入,损坏内部钢筋的结构,也会破坏混凝土的结构,最终导致整个工程的质量下降。基于此,本文章对大体积混凝土裂缝防治方法进行探讨,以供相关从业人员参考。
        关键词:大体积混凝土;裂缝;类型;防治方法
        引言
        混凝土是我们日常生活和建设施工过程中必不可少的建材,根据《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018中的规定,我们可以清楚地知道:大体积混凝土是指最小面积在1m以上或最小断面的几何尺寸在1m以上的体积大的混凝土。裂缝会影响结构使用,使建筑物使用寿命变短。
        1、大体积混凝土概述
        实际施工过程中,如果混凝土结构的体积过大会由于温度应力因素的影响导致结构出现裂缝,从而影响到建设工程的整体质量,因此大体积混凝土结构的施工降低温差效应是重点。实际施工过程中,技术人员要从混凝土的原料采购、配合比设计、选择添加剂、混凝土搅拌及浇筑等各个环节加强技术控制,并准确计算混凝土的温度及应力,在此基础上制定温控策略。采用科学、合理的管理手段合理组织整个施工过程,保证大体积混凝土结构的施工质量,从而保证整个建设项目的质量。相比普通的混凝土结构,大体积混凝土施工流程更加复杂,要求也更高,技术人员必须熟练掌握各个环节的技术工艺流程,首先做好施工前的准备工作,预埋安装测温装置;其次,统筹安排混凝土材料的运输工作,选择合理的运输工具,保证混凝土浇筑的连续性;最后,组织专业技术人员进行混凝土的浇筑、振捣,浇筑与振捣环节也是保证混凝土结构施工质量的关键环节;完成浇筑与振捣后要及时进行温度测试、保温处理,并做好混凝土构件的养护工作。
        2、大体积混凝土裂缝的类型
        2.1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。
        2.2干缩裂缝
        干缩裂缝通常出现在混凝土养护两周后,混凝土在外界因素影响下,其内部水分损失较多,造成严重形变,其内部湿度变化较小,其形变程度越小。此类型裂缝多以网状细小裂缝呈现,其宽度约为0.05~0.2mm,针对较薄梁板中,主要以短向延伸分布。干缩裂缝降低混凝土渗透能力,进一步损伤钢筋,使混凝土承载能力、持久性大幅度下降。形成此类裂缝的因素较多,如水泥成分、剂量、水灰比等。
        2.3塑性收缩裂缝
        塑性收缩裂缝通常出现在干热或大风天气中。塑性收缩是指混凝土凝固前水的快速流失而导致的表面收缩。裂纹大多中间宽、两端薄、长度不同,是不连贯的。塑性收缩主要原因是混凝土在最终硬化之前几乎没有强度或抵抗力。刚硬化之后几乎没有抵抗力,刚完成凝固并且强度很小,在气候较热的时候或强风的影响下,混凝土表面失水太快而无法形成毛细管。塑性收缩裂纹通常出现在干热或大风天气中,这是混凝土凝固前水的快速流失导致的表面收缩。高负压会大大收缩混凝土的体积,此时,混凝土的强度无法抵抗其去除,从而导致开裂。影响消除混凝土可塑性和开裂的关键因素包括混凝土材料的配比、气候、温度、湿度等。
        3、大体积混凝土裂缝防治方法
        3.1优化混凝土原材料的配合比
        影响施工质量的因素有很多。提升混凝土抗裂性能有一个很重要的方法就是对混凝土原材料的配合比进行优化。在骨料选择中选择粗骨料时,连续级配这方面要重点注意,砂作为细骨料。结合施工现场的实际施工情况,适当调整各种外加剂的配合比,并进行反复试验,找出合适的外加剂。要求工作人员通过试验得出配合比对施工过程进行有效的监督管理,现场施工人员严格按照配合比进行准备以提高大体积混凝土结构的稳定性。并秉着经济原则通过合理的加入钢筋保证强度,这样结构构件薄弱部位的稳定性和安全性才能够得到保证,从而提高整个结构的抗裂缝功能。

为了保证工程质量,可以适当地降低单位混凝土用量;同时,混凝土用水量也可以进行一定的限制,进一步增强现场的施工效果。
        3.2加强施工设计规范施工流程
        建设工程设计进程中,应根据项目实际状况,严格根据相关标准及规范,对混凝土进行设计,形成完善的施工流程,保障混凝土施工质量。在具体设计进程中,应全方位掌握项目环节全方位掌握,将其施工中各个环节及薄弱环节加以管控,对易出现裂缝部位加强关注及防治措施,提前管控将影响混凝土产生裂缝因素,减少混凝土结构出现裂缝。应对其结构进行加固钢筋设计,根据施工实际状况,对其施工技术进行科学设计,明确加固流程,减少低配钢筋对混凝土拉应力的影响,降低混凝土出现裂缝概率。
        3.3提高材料质量
        在施工过程当中,施工企业或者施工组织不能为了节约成本使用了廉价的原材料,而更应当注重原材料的质量,这样才能够制作出高质量的混凝土材料,减少混凝土出现裂缝的概率。并且施工组织应当综合分析施工场所的特点,及时调整调配混凝土使用的原材料的比例,调配更加适合施工场所的混凝土材料。在制作混凝土的过程当中,严格按照比例进行,选用合适的缓凝、减水等外加剂,以此来改善混凝土的性能。
        3.4混凝土浇筑技术
        在应用此项技术时,应该关注大体积混凝土的具体特点,也就是其体积重量相对较大,但在应力方面又表现出极强的作用,因此技术人员必须要保障相应的支撑结构处于坚固稳定的状态。在这个基础上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。另外,如果建设施工出现中断,则会造成混凝土因为在连接时间上的差异,发生断层的状况,这对结构的一体性而言有极大伤害,定会对工程质量带来负面影响。大体积混凝土和一般混凝土对比,在水热化方面表现得更为突出,敏感性方面也会表现得更加强烈。因此,在进行浇筑时,必须对混凝土予以足够关注,且要在第一时间使用高效的温控对策。
        3.5混凝土养护技术
        为了避免裂缝的产生,在养护时必须提高混凝土的强度。要实现混凝土提高强度并且避免裂缝的主要途径是在施工过程中控制温度。主要采用人工控制温度的方法防止混凝土内外温差过大。有两种方法:一是冷却水管。当混凝土厚度较大且内外温差较大时,提前在结构内部布置好冷却管,并且预留管径方便冷水循环使用;这种方法能有效地促进混凝土的冷热交换,减小混凝土内外温差。当然,在冷却过程中,要严格控制冷却管内的水流量和温度。需要注意冷却管的出水不能影响施工的正常运行。第二,保湿。为混凝土结构提供一个潮湿的环境,可以用塑料薄膜或者沙子覆盖在混凝土的表面,这样做可以减缓混凝土表面的散热。此时,强度正处于发展阶段的混凝土可以防止表面干燥和收缩开裂。
        结束语
        综上所述,在不同处理对策的支持下,有利于提高混凝土结构裂缝处理工作效率及质量,逐渐实现高速公路桥梁施工目标,保持混凝土结构良好的利用状况,避免影响行车安全性。因此,未来在提升高速公路桥梁施工水平、优化混凝土施工方式的过程中,需要加深对其裂缝出现原因的总结及处理对策使用的重视程度,促使混凝土结构应用效果更加显著,为高速公路桥梁建设及发展中注入活力
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