建筑工程大体积混凝土温度裂缝控制研究

发表时间:2021/7/15   来源:《建筑实践》2021年40卷第3月第8期   作者:单先鹏
[导读] 我国社会经济高速发展的背景,为建筑行业提供了新的发展机遇
        单先鹏  
        中冶东方工程技术有限公司  山东青岛  266555
        摘要:我国社会经济高速发展的背景,为建筑行业提供了新的发展机遇,混凝土是建筑施工常用的材料,其施工质量对建筑工程有较大影响。混凝土是建筑施工必需的工程施工材料。在实际工程中,常进行较大体积的混凝土浇筑作业。大体积混凝土浇筑作业的安全等级和施工质量要求较高,在施工中操作不当容易引发不同程度的质量问题,温度裂缝是大体积混凝土常见的施工问题之一,与混凝土砌块体积大,内部热量难以释放有直接关系。基于此,本文详细分析了建筑工程大体积混凝土温度裂缝控制措施。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;温度裂缝;控制
引言
        大体积混凝土在浇筑过程中容易因水化作用产生大量的热量,如果不能及时释放内部热量或者温度分布不均匀,就很可能因内外温差过大引发温度裂缝问题。提升内外温差的控制力度可降低施工中大体积混凝土裂缝的发生概率,采取有效措施降温并控制混凝土的收缩,坚持预防为主的原则,对原材料、施工工艺、养护措施进行严格控制。混凝土施工中,材料、机械设备、施工工艺、施工环境等都会影响混凝土施工质量,极易导致混凝土结构发生裂缝。其不但会影响建筑工程外观的美观性,而且会带来严重的安全威胁,需要采取科学合理的防控技术,才能更好地抑制裂缝,保证建筑工程施工质量。基于此,开展建筑施工中混凝土裂缝产生原因及其防控技术的分析研究就显得尤为必要。
        1大体积混凝土概述
        我国对大体积混凝土的定义有两种,第一种按照混凝土的结构尺寸将实体尺寸大于1m的大体量混凝土称为大体积混凝土,第二种按照混凝土的性质将水化热产生有害裂缝的混凝土称为大体积混凝土。大体积混凝土的特征为结构大、尺寸大、承载力强、防水、钢筋布置密度大、出现裂缝的概率大、安全性高、混凝土设计标号高、水泥用量大、收缩变形概率大、浇筑量大、施工时间长、施工工艺高、受季节和温度影响大[1]。
        2大体积混凝土温度裂缝的成因及危害
        2.1大体积混凝土产生温度裂缝的原因
        2.1.1约束作用
        大体积混凝土浇筑完成之后结构不同会导致混凝土内部发生约束作用,最后产生温度裂缝,因此混凝土浇筑过程中保持结构均匀非常重要。
        2.1.2钢筋锈蚀引发的裂缝
        在建筑施工中,如果混凝土质量不达标,或者保护层厚度不足,混凝土在二氧化碳的侵蚀下会发生碳化,降低钢筋周围混凝土的碱度。或者混凝土配制时选择了氯离子含量较大的水,混凝土浇筑之后,氯离子附着在钢筋表面,会破坏钢筋的氧化膜,水分、氧气等就会和钢筋发生化学反应,致使钢筋被锈蚀,形成氢氧化铁,氢氧化铁的体积是原钢筋体积的2-4倍,从而在周围形成膨胀应力,引发混凝土开裂、剥离,就会沿着钢筋布设的方向形成裂缝,破坏结构的稳定性[2]。
        2.2大体积混凝土温度裂缝的危害
        目前我国基建项目的需求量逐渐增多,建筑规模不断扩大,大体积混凝土的浇筑技术被广泛应用于建筑工程施工中。在这种情况下,研究学者和施工技术人员对温度裂缝的重视度逐渐提高。建筑工程的大体积混凝土结构出现温度裂缝会对建筑物的质量和外观造成严重影响,如果裂缝较大还会降低建筑物的安全性、稳定性以及使用性能。建筑物的稳定性和坚固性与大体积混凝土结构的质量有密切关系,如果大体积混凝土结构性能良好,那么建筑物的稳定性也会随之提升。如果大体积混凝土结构的整体性较强,低等级地震等轻度地质灾害基本不会对建筑物的稳固性产生影响,可以有效保证使用者的生命财产安全,如果结构体存在较严重的温度裂缝,必然会降低其整体性,一旦发生地质灾害就会引发严重的事故。
        3温度裂缝的控制措施
        3.1合理选择水泥的品种
        水泥在水化过程中会释放大量的热量,这些热量聚集在大体积混凝土结构的内部,如果无法及时释放就会产生温度裂缝。

所以,降低水化热是控制温度裂缝的有效措施,在实际工程中可以选择水化热较低的水泥。硅酸盐水泥(P.Ⅰ和P.Ⅱ)和普通硅酸盐水泥(P.O)的水化热较高,水泥中的硅酸三钙(C3S)和铝酸三钙(C3A)含量偏多可降低水泥的水化热,所以,在满足设计要求的基础上可以尽量选择水化热较低的水泥[3]。
        3.2建筑工程大体积混凝土温度裂缝的监测防治措施
        建筑工程中需要对大体积混凝土进行温度实时检测,同时将混凝土的温度变化控制在规定范围,从而降低产生温度裂缝的概率。工作人员可以使用便携式建筑电子测温计,然后利用测温探头对不同施工环节下混凝土浇筑体的内外温差、降温速率、环境温度进行测试,保证大体积混凝土的内外温差和降温速度都在规定范围内。
        3.3保证建筑结构设计的合理性
        在建筑工程施工中,科学合理的结构设计,能够更好地保证施工质量,科学混凝土裂缝。在结构设计中,需要结合建筑工程的实际受力情况合理选择混凝土强度,在保证建筑工程质量和结构稳定的基础上,尽量选择中低强度的混凝土,混凝土强度控制在C20-C35之间为最佳,避免使用高强度混凝土。在某工程施工中,为在设计源头上控制混凝土裂缝,在混凝土抗裂计算时,充分考虑了抗裂薄弱环节。对这些跨度大、体积大的梁合理布置。主要是通过改变梁纵向截面的配筋率,调整施工荷载、温度变化、应力大小等,以提升各构件的抗裂性能[4]。
        3.4大体积混凝土的浇筑措施
        可以采用分层浇筑、推移式连续浇筑、分块浇筑等多种方式实施大体积混凝土的浇筑作业,通过适当的方法及时散发混凝土结构内部的热量。对于广场、屋面、路面等面积较大的混凝土工程,为了避免产生温度裂缝可以设置伸缩缝或者后浇带,注意控制伸缩缝或后浇带的间距。采用分层浇筑或者分块浇筑的方式进行分步浇筑,不但能够降低施工作业的难度,还能避免一次性浇筑体积过大的混凝土结构使内部热量大量聚集。如果选择分层、分块等浇筑方式,需注意做好混凝土的振捣工作,确定拌合物的和易性,提高混凝土结构的密实性,尽量缩短每两个浇筑层之间的工作准备时间,避免因时间过长影响两层混凝土的融合,一定要在前一层混凝土初凝结束前进行后一层的浇筑工作。泌水是大体积混凝土浇筑的常见问题,在浇筑过程中,发现泌水应及时清理干净,避免泌水影响大体积混凝土结构的整体质量。
        3.5开展科学合理的养护
        养护是防控混凝土裂缝的主要举措,科学合理的养护能够为混凝土硬化营造湿润环境,避免表面水分散失过快形成裂缝。在建筑工程施工中,屋面板的表体比较大,高度大,风速大,水分散失快。这就要求混凝土浇筑完成之后,及时进行洒水养护,避免发生“冷桥”现象,混凝土浇筑完成12h内严禁踩踏。24h候可拆除检测设备和覆盖材料,也禁止踩踏。在养护期间内要按照外界气温变化情况,合理调整洒水量和洒水处理,为混凝土固化提供良好的环境,避免发生裂缝[5]。
        结束语
        综上所述,为了更好地提升施工质量,控制混凝土裂缝,需要结合建筑工程的实际情况,从结构调整、配比材料质量、混凝土浇筑振捣、温度控制、改善约束、合理养护等方面同时入手,才能抑制混凝土裂缝发生,保证施工质量。
        参考文献
        [1]张海平.建筑工程大体积混凝土施工裂缝产生的原因及控制措施探究[J].住宅与房地产,2019(15):87.
        [2]陈剑.建筑工程中大体积混凝土施工及裂缝控制分析[J].四川水泥,2019(04):274.
        [3]胡秀强.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施[J].四川建材,2018,44(12):133+135.
        [4]马涛.建筑大体积混凝土施工的裂缝控制方法探究[J].山东工业技术,2019(01):106.
        [5]王星.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究[J].居业,2018(11):82+85.
       
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