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【摘 要】 大体积砼是指的一次性浇筑一千平方米,体积越大,砼内部散温就更加的困难。因为种种原因,大体积砼很容易产生裂缝,一旦砼产生裂缝,不但质量会受到影响,还会危及到整个建筑物的安全。本文就主要对大体积砼施工中裂缝的产生及预防相关问题进行了简要分析。
【关键词】 大体积砼;裂缝;预防
引言
大体积砼施工在我国的港口与航道工程建设中十分普遍,而其极容易出现裂缝这一问题也是在施工过程中需要注意的重要问题,只有这样才能够保证工程施工顺利的开展,从而有效的提升项目的工程质量,为飞机与船舶的安全运行提供必要保障。
一、大体积砼的特点
当基础边长大于20m,厚度大于1m,体积大于400m3时称大体积砼。当砼的体积足以影响砼的水化热变化(砼内外温差达到 25℃),这样的砼才被称为大体积砼。在港口与航道工程施工过程中,由于工程长期受到环境水的作用,所以,使用的砼多为大体积砼,这类砼有其自身的特点。
具体来说,由于大体积砼的块体较大,所以其结构端面所用砼总量也较大;与建筑工程砼浇筑方法不同,港口与航道工程中大体积砼的浇筑多是以分缝分量的方法进行,以减少单次砼用量,从而有效提高砼浇筑的质量与效率;外界温度对大体积砼的影响,尤其是在砼内外温差较大情况下,砼内部结构将发生不同程度的变化,这就加大了砼养护的难度,通常施工人员利用水管以冷水降低砼表面温度,以达到养护的目的;另外,在大体积砼内部,多是以构造筋为主,很少加设配筋,这样有利于保证港口与航道工程大体积砼的抗渗性、抗腐蚀性能等。
二、裂缝的形成原因探析
1、温差导致裂缝
砼主体结构的温度差很容易导致出现裂缝,例如在港口与航道工程中大体积砼施工中,砼的搅拌过程很容易导致出现大量的化学热,而砼由于分子结构的原因而不能够及时的将这类化学热、水化热进行发散,这就导致搅拌的砼内部集聚了大量的热能,但是外部的砼由于与空气接触,热量被发散了,这就导致砼的内部和外部温度产生了较大的温差。
温差产生很大的应力,堆砌的的砼堆内部热力膨胀的作用下回对外部砼产生较大的拉力,而砼在刚浇筑完成之后还没有固话,因此其所能够承受的应力是比较小的,在这种温度差的综合作用下导致砼外表被拉伸,导致出现裂缝,但是这类裂缝都处于砼的表皮部分,内部还没有形成裂缝。在浇筑成型之后要对支护模板进行拆除,而模板拆除之后就导致砼内外的温度差相差更大,这样便在浇注成型的结构内部产生拉应力,一旦这种拉应力超出了砼的承受范围,在浇筑的砼结构内部也就会产生裂缝。
大体积砼施工中在砼中所形成的温度应力主要有以下两种类型:
(1)浇筑主体没有稳定的支护结构,而砼主体在内外温度差的作用下导致砼结构体本身产生很大的温度差而出现裂缝;
(2)浇筑主体由于部分边界有外力影响,因此在未固化成型之前导致浇注体的自由形变受到外力的影响,进而导致产生应力引起浇筑体出现裂缝。
2、水泥特性的影响
由于水泥在与水接触的过程中会产生很大的热量,而在港口与巷道工程施工中要用到大量的水泥,因此在搅拌过程中就会产生很大的水化热。港口与巷道工程施工中由于浇筑体的表面积相对于浇筑主体来说是比较小的,因此水泥与水之间的化学反应所产生的大量的热很难及时散发,而长时间的热量堆积导致大体积砼主体内部积累了大量的热能。水泥所释放的水化热与水泥的种类是有关的,而且搅拌之后的水泥在搅拌之后的4-5天内还会连续的释放热量,因此在刚浇筑完的大体积砼结构中会在浇筑完成之后的第5天左右出现内部最高温度。
3、砼的吸水影响
由于砼浇筑结构在浇筑完成之后要经过较长的静置期之后才能够固化成型,而在其固话的过程中要不断的吸收水分才能够实现水泥的水化效果。由此而言在砼结构浇筑完成之后砼的内部会出现收缩,而砼浇筑初期其本身的结构强度时比较弱的,这种收缩力会对砼结构的表面产生很大的拉力,这就会导致在大体积砼表面产生裂缝。
在大体积砼浇筑施工中由于结构中砼的分布不均匀,这就导致大体积砼内部的温度相差很大,而且在大体积砼内部结构中砼的吸水特性也存在着较大的偏差,在这些外部因素的综合作用下导致在整体浇筑结构内部所产生的拉力也会存在很大的偏差,而砼结构属于脆性结构,所以这种拉力就会导致砼的薄弱部位很容易被拉断而出现裂缝。
三、施工裂缝的有效控制措施
在施工过程中,港口与航道工程大体积砼的施工人员必须提高对施工裂缝的重视,积极分析导致施工裂缝的因素,并与实际情况结合,以“治理为辅、预防为主”作为原则,使施工裂缝处理方法得以合理、科学的实施,保证大体积砼施工的质量,最大程度地降低施工裂缝产生的概率。
1、采取科学、合理的温控措施
为了有效地保证大体积砼的质量,在优化砼配合比的基础之上,必须严格的控制其原材料的温度。我们在施工的过程之中,要控制好砼的入仓温度,夏季就控制在26.5℃以上,冬季则是控制在23℃以下。值得注意的是,要采取一个科学、合理的浇筑方式,比如,采用分层分块的浇筑,并采取每层砼内部埋设散热水管的措施,当外部气温比较高的时候,采取覆盖喷淋养护的措施,气温比较低的时候,等到各层砼的顶面终凝之后,再依据施工的情况来采取蓄水养护或是麻袋覆盖养护的内散外保措施,来防止因为内外温差过大而产生的温度应力所造成砼表面的开裂。在其过程之中,要定时的进行观测,例如,埋设电子应变计及测温元件,对于温度变化及应力的情况来进行一个随时的掌握,在左右锚室间的联结部分可以测定散热水管内水的温度,有效地掌握砼内部的温升情况。
2、正确选用粉煤灰
正确选用粉煤灰,不但可以有效地减少水泥用量,降低其成本,而且还能降低砼的水化温升,同时能配制出利于泵送的砼,对施工来说相当的有利。粉煤灰中的玻璃体是与Ca(OH)2反应而产生胶凝性的,而粉煤灰的球形玻璃体是比较稳定的,表面又是相当的密致,所以就不容易水化,导致砼的温升随之也会受到一定的影响,对保证砼不开裂具有非常有利的作用。其中,粉煤灰中含有较多的SiO2,Al2O3,并與Ca(OH)2化合能力也比较强。
3、严格控制施工材料和配比质量
根据港口航道工程结构的不同,我们需要选择适当的水泥品种、等级和砼强度等级,应尽量避免使用高强度的水泥。要注意工程所采用的必须是质量合格的砂、石等原材料,并需要按照技术的规范要求,进行合理地掺合以及添加工程需要的外加剂。需要正确的运用砼补偿收缩的技术。当港口航道采用膨胀剂的时候,要注意考虑到不同的膨胀效果和不同的品种和掺料.要通过具体的试验来确定材料的最佳配置。
4、加强大体积砼施工的养护力度
砼成型过程以及浇筑过程的养护工作是非常重要的,施工人员必须时刻注意砼表面温度,为了减少干缩,应该在砼表面控制洒水量或者覆盖不同厚度的草垫等。另外,在规定的时间内施工人员必须对砼进行养护,一般来说,应该控制在两周以上砼养护时间。
5、改善大体积砼施工的约束条件
港口与航道工程大体积砼安排合理的施工工序,也是对施工裂缝有效避免的关键。因此,必须按照施工规定,施工人员对适宜的施工技术合理选择,并对创新的施工方法积极探索,砼应力集中情况尽量避免。同时,为了减少砼结构温度约束,还可以预留温度伸缩缝,产生施工裂缝的概率有效降低。
结束语
综上所述,在港口与航道工程项目中对大体积砼施工裂缝的控制工作是一个系统的工程,其在某一方面控制力度的缺失都会引起裂缝现象的出现,因此,相关施工建设单位与工作人员要做好全方位的控制与管理工作,进行保证港口与航道工程项目具安全又合理,进而为我国进出口事业贡献更大的力量。
参考文献:
[1]张高峰.大体积砼施工裂缝的预防与控制[J].科技致富向导,2012,(20).
[2]刘宝华.建筑施工中大体积混凝土裂缝防治问题探讨[J].科技致富向导,2013,(9).
[3]陈金鹏.建设工程中大体积混凝土裂缝防治的应用[J].中外企业家,2013,(22).
【关键词】 大体积砼;裂缝;预防
引言
大体积砼施工在我国的港口与航道工程建设中十分普遍,而其极容易出现裂缝这一问题也是在施工过程中需要注意的重要问题,只有这样才能够保证工程施工顺利的开展,从而有效的提升项目的工程质量,为飞机与船舶的安全运行提供必要保障。
一、大体积砼的特点
当基础边长大于20m,厚度大于1m,体积大于400m3时称大体积砼。当砼的体积足以影响砼的水化热变化(砼内外温差达到 25℃),这样的砼才被称为大体积砼。在港口与航道工程施工过程中,由于工程长期受到环境水的作用,所以,使用的砼多为大体积砼,这类砼有其自身的特点。
具体来说,由于大体积砼的块体较大,所以其结构端面所用砼总量也较大;与建筑工程砼浇筑方法不同,港口与航道工程中大体积砼的浇筑多是以分缝分量的方法进行,以减少单次砼用量,从而有效提高砼浇筑的质量与效率;外界温度对大体积砼的影响,尤其是在砼内外温差较大情况下,砼内部结构将发生不同程度的变化,这就加大了砼养护的难度,通常施工人员利用水管以冷水降低砼表面温度,以达到养护的目的;另外,在大体积砼内部,多是以构造筋为主,很少加设配筋,这样有利于保证港口与航道工程大体积砼的抗渗性、抗腐蚀性能等。
二、裂缝的形成原因探析
1、温差导致裂缝
砼主体结构的温度差很容易导致出现裂缝,例如在港口与航道工程中大体积砼施工中,砼的搅拌过程很容易导致出现大量的化学热,而砼由于分子结构的原因而不能够及时的将这类化学热、水化热进行发散,这就导致搅拌的砼内部集聚了大量的热能,但是外部的砼由于与空气接触,热量被发散了,这就导致砼的内部和外部温度产生了较大的温差。
温差产生很大的应力,堆砌的的砼堆内部热力膨胀的作用下回对外部砼产生较大的拉力,而砼在刚浇筑完成之后还没有固话,因此其所能够承受的应力是比较小的,在这种温度差的综合作用下导致砼外表被拉伸,导致出现裂缝,但是这类裂缝都处于砼的表皮部分,内部还没有形成裂缝。在浇筑成型之后要对支护模板进行拆除,而模板拆除之后就导致砼内外的温度差相差更大,这样便在浇注成型的结构内部产生拉应力,一旦这种拉应力超出了砼的承受范围,在浇筑的砼结构内部也就会产生裂缝。
大体积砼施工中在砼中所形成的温度应力主要有以下两种类型:
(1)浇筑主体没有稳定的支护结构,而砼主体在内外温度差的作用下导致砼结构体本身产生很大的温度差而出现裂缝;
(2)浇筑主体由于部分边界有外力影响,因此在未固化成型之前导致浇注体的自由形变受到外力的影响,进而导致产生应力引起浇筑体出现裂缝。
2、水泥特性的影响
由于水泥在与水接触的过程中会产生很大的热量,而在港口与巷道工程施工中要用到大量的水泥,因此在搅拌过程中就会产生很大的水化热。港口与巷道工程施工中由于浇筑体的表面积相对于浇筑主体来说是比较小的,因此水泥与水之间的化学反应所产生的大量的热很难及时散发,而长时间的热量堆积导致大体积砼主体内部积累了大量的热能。水泥所释放的水化热与水泥的种类是有关的,而且搅拌之后的水泥在搅拌之后的4-5天内还会连续的释放热量,因此在刚浇筑完的大体积砼结构中会在浇筑完成之后的第5天左右出现内部最高温度。
3、砼的吸水影响
由于砼浇筑结构在浇筑完成之后要经过较长的静置期之后才能够固化成型,而在其固话的过程中要不断的吸收水分才能够实现水泥的水化效果。由此而言在砼结构浇筑完成之后砼的内部会出现收缩,而砼浇筑初期其本身的结构强度时比较弱的,这种收缩力会对砼结构的表面产生很大的拉力,这就会导致在大体积砼表面产生裂缝。
在大体积砼浇筑施工中由于结构中砼的分布不均匀,这就导致大体积砼内部的温度相差很大,而且在大体积砼内部结构中砼的吸水特性也存在着较大的偏差,在这些外部因素的综合作用下导致在整体浇筑结构内部所产生的拉力也会存在很大的偏差,而砼结构属于脆性结构,所以这种拉力就会导致砼的薄弱部位很容易被拉断而出现裂缝。
三、施工裂缝的有效控制措施
在施工过程中,港口与航道工程大体积砼的施工人员必须提高对施工裂缝的重视,积极分析导致施工裂缝的因素,并与实际情况结合,以“治理为辅、预防为主”作为原则,使施工裂缝处理方法得以合理、科学的实施,保证大体积砼施工的质量,最大程度地降低施工裂缝产生的概率。
1、采取科学、合理的温控措施
为了有效地保证大体积砼的质量,在优化砼配合比的基础之上,必须严格的控制其原材料的温度。我们在施工的过程之中,要控制好砼的入仓温度,夏季就控制在26.5℃以上,冬季则是控制在23℃以下。值得注意的是,要采取一个科学、合理的浇筑方式,比如,采用分层分块的浇筑,并采取每层砼内部埋设散热水管的措施,当外部气温比较高的时候,采取覆盖喷淋养护的措施,气温比较低的时候,等到各层砼的顶面终凝之后,再依据施工的情况来采取蓄水养护或是麻袋覆盖养护的内散外保措施,来防止因为内外温差过大而产生的温度应力所造成砼表面的开裂。在其过程之中,要定时的进行观测,例如,埋设电子应变计及测温元件,对于温度变化及应力的情况来进行一个随时的掌握,在左右锚室间的联结部分可以测定散热水管内水的温度,有效地掌握砼内部的温升情况。
2、正确选用粉煤灰
正确选用粉煤灰,不但可以有效地减少水泥用量,降低其成本,而且还能降低砼的水化温升,同时能配制出利于泵送的砼,对施工来说相当的有利。粉煤灰中的玻璃体是与Ca(OH)2反应而产生胶凝性的,而粉煤灰的球形玻璃体是比较稳定的,表面又是相当的密致,所以就不容易水化,导致砼的温升随之也会受到一定的影响,对保证砼不开裂具有非常有利的作用。其中,粉煤灰中含有较多的SiO2,Al2O3,并與Ca(OH)2化合能力也比较强。
3、严格控制施工材料和配比质量
根据港口航道工程结构的不同,我们需要选择适当的水泥品种、等级和砼强度等级,应尽量避免使用高强度的水泥。要注意工程所采用的必须是质量合格的砂、石等原材料,并需要按照技术的规范要求,进行合理地掺合以及添加工程需要的外加剂。需要正确的运用砼补偿收缩的技术。当港口航道采用膨胀剂的时候,要注意考虑到不同的膨胀效果和不同的品种和掺料.要通过具体的试验来确定材料的最佳配置。
4、加强大体积砼施工的养护力度
砼成型过程以及浇筑过程的养护工作是非常重要的,施工人员必须时刻注意砼表面温度,为了减少干缩,应该在砼表面控制洒水量或者覆盖不同厚度的草垫等。另外,在规定的时间内施工人员必须对砼进行养护,一般来说,应该控制在两周以上砼养护时间。
5、改善大体积砼施工的约束条件
港口与航道工程大体积砼安排合理的施工工序,也是对施工裂缝有效避免的关键。因此,必须按照施工规定,施工人员对适宜的施工技术合理选择,并对创新的施工方法积极探索,砼应力集中情况尽量避免。同时,为了减少砼结构温度约束,还可以预留温度伸缩缝,产生施工裂缝的概率有效降低。
结束语
综上所述,在港口与航道工程项目中对大体积砼施工裂缝的控制工作是一个系统的工程,其在某一方面控制力度的缺失都会引起裂缝现象的出现,因此,相关施工建设单位与工作人员要做好全方位的控制与管理工作,进行保证港口与航道工程项目具安全又合理,进而为我国进出口事业贡献更大的力量。
参考文献:
[1]张高峰.大体积砼施工裂缝的预防与控制[J].科技致富向导,2012,(20).
[2]刘宝华.建筑施工中大体积混凝土裂缝防治问题探讨[J].科技致富向导,2013,(9).
[3]陈金鹏.建设工程中大体积混凝土裂缝防治的应用[J].中外企业家,2013,(22).