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摘要:近年来,随着社会的快速进步,土木工程的发展突飞猛进。对于桥梁基础、建筑施工等过程中的大体积混凝土而言,由于主客观各方因素所限制,常常出现混凝土裂缝的现象。这将极大地关系到工程的安全、经济、实用性。
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。
1建筑工程大体积混凝土裂缝类型
其一,干缩裂缝类型。建筑工程大体积混凝土的施工当中,混凝土干缩是和水灰比以及水泥用量等有着密切的关系,由于混凝土体结构水分蒸发的程度存有很大差异所造成的变形结果。混凝土干缩裂缝主要是表现为表面性平行线状以及网状浅细裂缝,裂缝的宽度通常在0.05-0.2mm左右,裂缝在大体积混凝土的中平面的位置较为常见,比较薄的梁板中裂缝是沿着短向分布的,这对混凝土抗渗性就会产生不利影响,最终会影响其耐久性以及承载力。其二,温度裂缝类型。大体积混凝土温度裂缝主要是受到温度差的影响,发生在混凝土表面以及结构当中。温度裂缝的宽度不等,在温度因素的影响下较为显著,冬季的时候裂缝宽度会比较宽,夏季的时候会相对比较窄,裂缝的走向没有一定规定,大面积混凝土裂缝常常是表现为纵横交错。梁板类的长度尺度大的结构裂缝多为平行于短边。其三,沉陷裂缝类型。建筑工程大体积混凝土裂缝类型当中的沉陷裂缝也是重要的组成,这是结构地基的土质不均以及松软,回填土不密实等原因造成的。模板的刚度不足,支撑间距比较大,从而就会造成沉陷裂缝。在冬季施工的时候,模板支撑在冻土上,在化冻后就会发生不均匀沉降,造成裂缝质量问题。沉陷裂缝主要是深进以及贯穿性的裂缝类型,走向和沉陷有着紧密的联系,通常裂缝和地面垂直,或者是呈现出30~45°角方向,比较大的额沉陷裂缝有错位,宽度和沉降量呈现出正比的关系,而在地基的沉降一旦达到了稳定,这一类型的裂缝也会稳定。
2建筑工程大体积混凝土温度裂缝控制研究
2.1设计阶段
建筑工程设计人员在施工图纸中设计大体积混凝土的使用时需要按照相应的施工标准,既要保证大体积混凝土的设计强度符合要求,又需要保证大体积混凝土抗弯及抗冲切性能满足要求,这样在混凝土浇筑完成后才能够减少温度裂缝的产生。在设计时为了满足强度要求一般会选择强度等级较大的混凝土,但是并不是混凝土强度性能越好就越不容易产生温度裂缝。C50强度大体积混凝土虽然能够满足设计要求,但是C50混凝土的绝热温升较大,容易产生温度裂缝,因此在满足混凝土强度要求的前提下应根据实际情况适当降低混凝土的强度等级,一般来说C25~C40等级的混凝土容易控制温度裂缝的产生。
2.2重视材料的选择
首先就是控制水泥的用量,其用量会最直接影响结构的强度。可通过掺入带有一些水硬性材料的粉煤灰,并且降低水泥的实际使用量,从而增加强度降低其水化热;粗细骨料的选择也尤为重要,粗骨料宜首选自然连续级配碎石,细骨料宜选用中粗砂,使拌制的混凝土有较高的强度和抗裂性能。除此之外优化配合比,满足其强度同时,尽可能地减少水泥用量,改善混凝土的和易性,反复试验选出最优配合比。也可以使用一些如纤维混凝土、微膨胀混凝土。特种混凝土的采用也会有利于对裂隙的把控。
2.3冷却水降温控制技术应用
从大体积混凝土裂缝产生的原因分析来看,和温度因素有着很大的关联,所以在具体的大体积混凝土施工中,就要从降温层面加强重视,避免由于温度过高或是过低造成裂缝质量问题。可在混凝土内部进行布置冷却水管,在混凝土终凝后通过冷却水循环降低混凝土内部温度,这样能避免由于大体积混凝土内外温差大出现裂缝质量问题。
通过在混凝土体内部布设测温点,以及测温传感器,这样就能即时的掌握大体积混凝土内部的测点温度,从而调整冷却水流量,将内外温差小于25℃。冷却水从较热中心区向着边区流动,靠近混凝土中心位置设置浸进水管口,边区设置出水管口,要注重错开每层水管垂直进出水口,将水管的流量水阀以及测流量设备设置出水口,安装冷却水管过程中运用固定牢靠的钢筋骨架以及支撑桁架,避免浇筑的时候水管发生变形的情况。
2.4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。
2.5预先冷却原材料
可以采用加冰拌和、冷却拌和用水、预冷骨料等方式降低混凝土拌制和运输的储罐温度。石料和水是影响混凝土储罐温度的主要因素,在施工过程中可以通过洒水的方式降低水泥粗细集料的温度。如果施工所在地的气温较高,可以搭建遮阳棚避免因直晒使砂石料的温度过高,从而降低混凝土拌和的温度。为了进一步降低水泥水化反应的热量,还可以根据实际需求使用隔热、遮阳设备,使用冷却设备将拌和用水冷却后再用于拌和。水泥检测合格后,可以先在阴凉处放置一段时间,温度降低后再用于施工作业。
2.6选用合适的外加剂
适量的膨胀剂可以降低大体积混凝土在凝结硬化过程中的体积膨胀度,同时提升混凝土的密实度,在结构内部产生的挤压力能够抵消部分由温差产生的拉应力,对大体积混凝土的温度裂缝能够起到预防作用。缓凝型减水剂能够减缓大体积混凝土在浇筑过程中的水泥水热化速度,有效延缓水化热释放的峰值期,避免大体积混凝土集中溢出。复合型高效减水剂能够大幅度提高混凝土强度,减少拌和水泥的使用量,实现降低水化热的目的。
2.7养护阶段
建筑工程大体积混凝土浇筑完成之后必须进行养护,控制混凝土内部和外部之间的温度差距和温度下降速度,防止温度差距过大由温度应力产生温度裂缝。混凝土养护可以让混凝土温度下降的速度变缓,然后混凝土经过化学反应可以凭借自身的抗拉强度减少裂缝的产生。在混凝土浇筑完成之后的12h左右应该进行养护工作,可根据实际情况采用覆盖养护或者喷雾养护,保证养护时间大于半个月。塑料薄膜是常见的养护材料,麻袋、土工布也可以作为养护材料。
结语
混凝土的裂缝问题对于整个工程的影响都尤为巨大。规范地严格把控可以为整体工程的施工水平和质量奠定良好的基础。相信各方单位对大体积混凝土裂缝问题的愈加重视,所出现的裂缝问题一定会有所控制。从而建造出更安全、稳定、经济的现代化建筑。
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