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摘要:目前在进行混凝土浇筑过程中,裂缝问题的产生不仅影响混凝土的外观,同时会对混凝土浇筑的质量产生影响,所以在进行混凝土的建筑过程中,首先相关的工作人员应该重视这一问题,从材料的选择、设计以及施工的过程中采取相应的措施来解决大体积混凝土中的裂缝现象,为混凝土的质量和安全性打下坚实的基础。本文对大体积混凝土裂缝的成因及预防进行了探讨。
关键词:大体积混凝土;裂缝成因;预防措施
1大体积混凝土裂缝的成因分析
1.1水泥水化释放的热量
混凝土表面系数小,结构较厚,水泥水化释放的热量很难在混凝土中消散。随着时间的累积,混凝土龄期的增大,热量也在不断的增多。从而使混凝土内外温差越来越大。每单位的水泥中混凝土的含量和水泥的品种与单位时间内混凝土水泥水化释放的热量紧密相连。在施工中,浇筑完成后的3~5d这个时间段,混凝土内部的温度最高,尤其要特别注意这个时期的防护。
1.2混凝土内外约束条件的影响
水泥水化中释放的热量,使混凝土中心位置的温度较高,其膨胀速度也大于周围的混凝土。由此便在中心位置产生压应力。在早期混凝土的弹性模量较小,随着温度的上升,混凝土徐变和抗拉应力松驰度变大。在此过程中,会极大的影响其结构和构件的受力性能,甚至会为预应力构件带来极大的损失。而若混凝土温度下降,较大的拉应力在高出混凝土抗拉强度时,会使其产生垂直裂缝。若拉应力大于钢筋约束力时,也会产生裂缝。
1.3外部环境温度变化的影响
温度在混凝土徐变过程中发挥着重要的作用,而混凝土内部的温度对其影响较大,即使外部温度不变,内部温度也会周期性变化。但是当外部温度下降使,内外就会产生较大的温差。就大体积混凝土而言,内部温度主要是浇筑温度、混凝土散热和水泥水化的绝对温度构成。其中的浇筑温度与外界温度直接相连,他们之间成正相关。随着内外温差的增大,就导致裂缝的产生。因此,合理控制外界温度对混凝土的裂缝具有重要的作用。
2大体积混凝土裂缝的预防措施
2.1科学、合理的控制大体积混凝土中的材料配制
科学、合理的控制大体积混凝土中的材料配制可以从以下两个方面进行有效控制:①加强对混凝土坍塌度和强度的控制,混凝土配比直接决定了大体积混凝土建筑工程的质量,所以在具体配比过程中,要根据实际情况确定合理的配置份额,在提高掺合料和骨料合理的同时,切实降低混凝土中水泥的用量的同时,要最大程度上保证大体积混凝土的坍塌度和强度都符合建筑工程的具体要求。在条件允许下尽量选择骨料和外加剂作为混凝土配置的主要原料,从而保证大体积混凝土的质量;②有效减少混凝土配置中水泥的用量,水泥具有水化热的特点,所以在建筑工程施工中发生混凝土裂缝是在所难免的,只能通过减少混凝土配置中水泥的用量来进行合理避免,在混凝土浇筑完成后充分利用2~3个月之内的混凝土强度,减少混凝土中水泥的用量,同时也要满足建筑工程荷载的具体需求。
2.2合理控制过程温度
入模温度、最高温度和养护温度在大体积混凝土中发挥着主要作用,对这三种温度的控制应采取不同的方法。对于入模温度,在施工时应该加入适当的冷水、骨料和水泥拌合,以控制各种原材料的初始温度,然后在外界温度较低时在浇筑混凝土。控制最高温度时,可以在混凝土内埋下温度低的冷水管,通过冷却管内的水流通制冷来吸收混凝土内部水泥水化放出的热。降低浇筑层水化热的温度。最后,在做好养护工作和精心护理以控制好养护温度。
2.3采取分层、分段、分缝式区域交错浇筑
大体积混凝土的浇筑并不是随意的没有限制的,而是有严格的浇筑流程和浇筑方案约束的,大体积混凝土浇筑要根据浇筑整体的连续性、钢筋的疏密度、浇筑结构物的整体大小以及混凝土运输供应的条件等情况来确定。大体积混凝土浇筑当中的分面分层浇筑,也就是在对第一层全面浇筑完成之后,第一层的混凝土还未初凝,待混凝土中间部位的热量释放之后,才可开始对第二层进行混凝土浇筑,接下来的每层浇筑亦是如此,直至完工。此方法比较适宜体积庞大结构物厚度要求高的大工程,这种施工方法比较适合从结构物的短边开始进行,然后沿结构物的长边进行推进;第二,分段分层浇筑,分段分层浇筑可以将浇筑物分成两段或者多段进行浇筑,可以从中间向两段或者从两段向中间进行同时浇筑,此种方法适用于结构物厚度不大,但长度较长的大体积混凝土工程使用。
2.4重视高性能混凝土的应用
从根本上来说,混凝土的质量高低决定了后期施工活动是否能够顺利安全的开展,同时也就决定了整个工程的质量。因此,高性能混凝土的应用是保证施工安全的必要条件。然而根据对实际情况的了解,我国当前很多施工单位都没有意识到混凝土质量的重要性,为了能够节约工程成本,减少施工阶段的开支,施工单位选用了价格更低廉、性能水平相对较低的混凝土,甚至直接用劣质混凝土进行施工建设。也许从短期来看,这部分施工单位能够通过“开源节流”获得高额利润,但是从长远的角度来看,这是一个错误的选择。因此,我们有必要改变这一现状,提高施工单位的安全意识、责任意识和质量意识,重视对高性能混凝土的应用,降低劣质混凝土出现在施工现场的概率。从根本上来说,就需要施工单位自身对混凝土的质量引起重视、具体来说,施工单位就可以从如下几方面入手:比如在进行大体积混凝土施工的过程中,要确保水泥的强度达到标准,但同时也要注意确保混凝土的轻度,只有高性能的混凝土才能同时满足施工活动的强度要求。除此之外,施工单位还需要选用高性能的混凝土,确保大体积混凝土结构稳定性达到较为理想的水平,从而减少混凝土开裂现象发生的可能性,为整个施工活动的顺利进行以及工程的安全可靠性提供保障。
2.5加强对大体积混凝土的养护
在完成了大体积混凝土的浇筑之后,为了有效地防止其产生裂缝,还必须要注重后期的养护。必须要加强早期的保温养护,混凝土浇捣后,可以在混凝土表面先覆盖一层养护毯,然后再覆盖塑料薄膜,形成保温层,避免表面热量散发过快,缩小内外温差。其次,还需要加强后期淡水保湿养护,安排专人负责洒水养护,根据施工现场的实际情况每间隔一段时间就进行洒水养护一次,保证养护期龄达14d以上。洒水养护前对水和混凝土表面温度进行测试,如果跟混凝土温度不匹配,采取加热水的方法进行对养护用水进行调温,在温差小于25℃时方可洒水养护。
总之,加强对大体积混凝土施工质量的把控工作,有效控制有害裂缝的出现,真正做到建设工程百年大计、质量第一。
参考文献:
[1]马小明.大体积混凝土结构裂缝控制措施[J].居业.2017(06).
[2]劉莉,刘刚.大体积混凝土结构裂缝控制措施[J].山西建筑.2017(15).
[3]许丽丽.大体积混凝土裂缝控制措施探析[J].中国标准化.2016(17).
(作者单位:沈阳辉明置业有限公司)
关键词:大体积混凝土;裂缝成因;预防措施
1大体积混凝土裂缝的成因分析
1.1水泥水化释放的热量
混凝土表面系数小,结构较厚,水泥水化释放的热量很难在混凝土中消散。随着时间的累积,混凝土龄期的增大,热量也在不断的增多。从而使混凝土内外温差越来越大。每单位的水泥中混凝土的含量和水泥的品种与单位时间内混凝土水泥水化释放的热量紧密相连。在施工中,浇筑完成后的3~5d这个时间段,混凝土内部的温度最高,尤其要特别注意这个时期的防护。
1.2混凝土内外约束条件的影响
水泥水化中释放的热量,使混凝土中心位置的温度较高,其膨胀速度也大于周围的混凝土。由此便在中心位置产生压应力。在早期混凝土的弹性模量较小,随着温度的上升,混凝土徐变和抗拉应力松驰度变大。在此过程中,会极大的影响其结构和构件的受力性能,甚至会为预应力构件带来极大的损失。而若混凝土温度下降,较大的拉应力在高出混凝土抗拉强度时,会使其产生垂直裂缝。若拉应力大于钢筋约束力时,也会产生裂缝。
1.3外部环境温度变化的影响
温度在混凝土徐变过程中发挥着重要的作用,而混凝土内部的温度对其影响较大,即使外部温度不变,内部温度也会周期性变化。但是当外部温度下降使,内外就会产生较大的温差。就大体积混凝土而言,内部温度主要是浇筑温度、混凝土散热和水泥水化的绝对温度构成。其中的浇筑温度与外界温度直接相连,他们之间成正相关。随着内外温差的增大,就导致裂缝的产生。因此,合理控制外界温度对混凝土的裂缝具有重要的作用。
2大体积混凝土裂缝的预防措施
2.1科学、合理的控制大体积混凝土中的材料配制
科学、合理的控制大体积混凝土中的材料配制可以从以下两个方面进行有效控制:①加强对混凝土坍塌度和强度的控制,混凝土配比直接决定了大体积混凝土建筑工程的质量,所以在具体配比过程中,要根据实际情况确定合理的配置份额,在提高掺合料和骨料合理的同时,切实降低混凝土中水泥的用量的同时,要最大程度上保证大体积混凝土的坍塌度和强度都符合建筑工程的具体要求。在条件允许下尽量选择骨料和外加剂作为混凝土配置的主要原料,从而保证大体积混凝土的质量;②有效减少混凝土配置中水泥的用量,水泥具有水化热的特点,所以在建筑工程施工中发生混凝土裂缝是在所难免的,只能通过减少混凝土配置中水泥的用量来进行合理避免,在混凝土浇筑完成后充分利用2~3个月之内的混凝土强度,减少混凝土中水泥的用量,同时也要满足建筑工程荷载的具体需求。
2.2合理控制过程温度
入模温度、最高温度和养护温度在大体积混凝土中发挥着主要作用,对这三种温度的控制应采取不同的方法。对于入模温度,在施工时应该加入适当的冷水、骨料和水泥拌合,以控制各种原材料的初始温度,然后在外界温度较低时在浇筑混凝土。控制最高温度时,可以在混凝土内埋下温度低的冷水管,通过冷却管内的水流通制冷来吸收混凝土内部水泥水化放出的热。降低浇筑层水化热的温度。最后,在做好养护工作和精心护理以控制好养护温度。
2.3采取分层、分段、分缝式区域交错浇筑
大体积混凝土的浇筑并不是随意的没有限制的,而是有严格的浇筑流程和浇筑方案约束的,大体积混凝土浇筑要根据浇筑整体的连续性、钢筋的疏密度、浇筑结构物的整体大小以及混凝土运输供应的条件等情况来确定。大体积混凝土浇筑当中的分面分层浇筑,也就是在对第一层全面浇筑完成之后,第一层的混凝土还未初凝,待混凝土中间部位的热量释放之后,才可开始对第二层进行混凝土浇筑,接下来的每层浇筑亦是如此,直至完工。此方法比较适宜体积庞大结构物厚度要求高的大工程,这种施工方法比较适合从结构物的短边开始进行,然后沿结构物的长边进行推进;第二,分段分层浇筑,分段分层浇筑可以将浇筑物分成两段或者多段进行浇筑,可以从中间向两段或者从两段向中间进行同时浇筑,此种方法适用于结构物厚度不大,但长度较长的大体积混凝土工程使用。
2.4重视高性能混凝土的应用
从根本上来说,混凝土的质量高低决定了后期施工活动是否能够顺利安全的开展,同时也就决定了整个工程的质量。因此,高性能混凝土的应用是保证施工安全的必要条件。然而根据对实际情况的了解,我国当前很多施工单位都没有意识到混凝土质量的重要性,为了能够节约工程成本,减少施工阶段的开支,施工单位选用了价格更低廉、性能水平相对较低的混凝土,甚至直接用劣质混凝土进行施工建设。也许从短期来看,这部分施工单位能够通过“开源节流”获得高额利润,但是从长远的角度来看,这是一个错误的选择。因此,我们有必要改变这一现状,提高施工单位的安全意识、责任意识和质量意识,重视对高性能混凝土的应用,降低劣质混凝土出现在施工现场的概率。从根本上来说,就需要施工单位自身对混凝土的质量引起重视、具体来说,施工单位就可以从如下几方面入手:比如在进行大体积混凝土施工的过程中,要确保水泥的强度达到标准,但同时也要注意确保混凝土的轻度,只有高性能的混凝土才能同时满足施工活动的强度要求。除此之外,施工单位还需要选用高性能的混凝土,确保大体积混凝土结构稳定性达到较为理想的水平,从而减少混凝土开裂现象发生的可能性,为整个施工活动的顺利进行以及工程的安全可靠性提供保障。
2.5加强对大体积混凝土的养护
在完成了大体积混凝土的浇筑之后,为了有效地防止其产生裂缝,还必须要注重后期的养护。必须要加强早期的保温养护,混凝土浇捣后,可以在混凝土表面先覆盖一层养护毯,然后再覆盖塑料薄膜,形成保温层,避免表面热量散发过快,缩小内外温差。其次,还需要加强后期淡水保湿养护,安排专人负责洒水养护,根据施工现场的实际情况每间隔一段时间就进行洒水养护一次,保证养护期龄达14d以上。洒水养护前对水和混凝土表面温度进行测试,如果跟混凝土温度不匹配,采取加热水的方法进行对养护用水进行调温,在温差小于25℃时方可洒水养护。
总之,加强对大体积混凝土施工质量的把控工作,有效控制有害裂缝的出现,真正做到建设工程百年大计、质量第一。
参考文献:
[1]马小明.大体积混凝土结构裂缝控制措施[J].居业.2017(06).
[2]劉莉,刘刚.大体积混凝土结构裂缝控制措施[J].山西建筑.2017(15).
[3]许丽丽.大体积混凝土裂缝控制措施探析[J].中国标准化.2016(17).
(作者单位:沈阳辉明置业有限公司)