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摘要:在当前城市化建设进程中,高层建筑作为城市建筑的主要形式,在高层建筑中大体积混凝土施工技术应用十分广泛。在大体积混凝土施工过程中,容易出现裂缝,从而对整体建筑工程的质量带来严重的影响。因此需要对建筑工程大体积混凝土裂缝进行有效控制,确保整体工程项目的质量。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;裂缝;原因;控制措施
大体积混凝土出现裂缝后,其性能会发生较大的变化,整体结构耐久性较差,会对整体结构的安全带来较大的影响。大体积混凝土裂缝多出现在早期,在浇筑过程中水化热量较大无法散出,产生收缩裂缝。导致大体积混凝土裂缝的原因较多,因此需要在实际施工过程中全面控制大体积混凝土裂缝质量,提高其施工技术水平,确保整体工程项目质量的提高。
1大体积混凝土裂缝产生的原因
1.1干缩裂缝
在混凝土施工过程中,当其内外部水分蒸发程度不同,则会导致变形产生。混凝土浇筑过程中,受制于外部因素影响,表面水分损失过快,再加之内部湿度较小,表面干缩变形受制于混凝土内部束缚,有较大的拉应力产生,从而导致裂缝产生。混凝土干缩裂缝的产生与许多因素存在直接的关系,如混凝土的水灰比、水泥的用量、水泥的成分、外加剂的用量等。
1.2塑性收缩裂缝
大体积混凝土完成浇筑后,在塑性状态下容易出现收缩。通常在浇筑4-5小时左右时,水化反应激烈,水分快速蒸发,出现泌水现象,混凝土出现失水收缩。在干热或是大风天气下易出现塑性收缩裂缝,裂缝多为两端细及中间宽,而且长短不一,不连贯。通常塑性收缩裂缝易发生在混凝土表面积较大的面上,裂缝不会延伸到混凝土板的边缘。因此在实际施工过程中,需要对混凝土水灰比进行合理把控,控制搅拌时间,做到振捣密实,竖向变截面处理时宜进行分层浇筑。
1.3温度裂缝
由于混凝土具备热胀冷缩的特性,在外部环境或是内部结构温度发生变化时,混凝土容易发生变形,当拉应力超过混凝土抗拉强度极限时,混凝土表面会有裂缝产生,多数情况下这种温度裂缝在混凝土施工最开始的3-5天出现。
2建筑工程大体积混凝土裂缝的控制措施
2.1合理选择原材料
为了实现对混凝土裂缝的有效控制,则需要严把混凝土原材料的选用工作。在选择水泥时,为了降低水化热,则要选择水化热低、抗冻融性和耐磨性、凝结时间长及收缩小、具有微膨胀的水泥,以此来减少混凝土内拉应力,提高混凝土的抗裂能力。在混凝土拌制过程中,可以适量加入减水剂,并减少拌和时用水量。可以将一定量的粉煤灰掺入到混合材料中,以其来代替部分水泥,降低混凝土中水泥用量,以此来改善混凝土的和易性,延迟混凝土水化热,增强混凝土后期强度。
2.2优化混凝土配合比设计
在大体积混凝土配合比设计时,需要在保证其满足混凝土强度和密实性要求的基础上,尽可能的减少水泥用量,减缓水泥水化热释放热量的速度。在实际施工过程中,可以通过掺入粉煤灰或是膨胀剂来取代部分水泥,减少水泥用量,实现降低混凝土内外温差的作用。同时还要选择良好级配的骨料,严格对砂石骨料的含泥量进行控制,有效的降低水灰比。选择质地坚固和级配合理、具有较低吸水率及较小防隙率的洁净天然河砂作为细骨料,细骨料不宜用人工砂、山砂和海砂。粗骨料要选择级配合理及粒形良好、质地坚固、线膨胀系数小的洁净碎石或是礦卵石。
混凝土配合比设计时,混凝土材料的合理选择是最为关键的前提。在合理选用材料的基础上,混凝土配合设计时,以“三低二掺一高”为原则,即严格控制混凝土的含砂量,尽可能减少坍落度和降低水胶比,同时除了掺入适量减水剂和引气剂,还应严格按照材料比例,尽量加大高粉煤灰掺量,使得混凝土在抗裂能力、抗拉强度、抗拉伸等方面,都趋于最优状态。
2.3改善混凝土性能
选用良好配合比的混凝土施工,适时考虑到混凝土性能可能受到主客观因素的影响,正面强调施工手段的科学合理性,以进一步改善混凝土的性能。在施工之前,准备好施工所需的机械设备、仪表仪器等,特别是混凝土温度控制的方面,在混凝土出料、卸料、泵送、浇灌、振捣过程中,应根据气候温度的具体情况,灵活选择合理的施工方法,以便在混凝土的内外部温差,降至最低状态。譬如气候温度比较高时,利用管道输送混凝土,必要时可将草包覆盖管道之上,同时循序推进混凝土,缩小混凝土暴露的面积。至于混凝土的振捣,根据振动的界限状态,剔除有泌水问题的粗骨料,同时检查钢筋下部是否有混凝土孔隙,这样就能够增强混凝土和钢筋的握裹能力,规避混凝土沉落问题。
2.4有序组织混凝土的施工
通过改善混凝土的施工工艺,可以在一定的程度上减少混凝土的收缩和提高其极限拉伸值,这对防止产生温度裂缝亦起一定的作用,因此,在施工中,应采取措施确保混凝土的质量。加强计量管理和所用材料的管理,确保混凝土配合比的实现。对浇筑后的混凝土进行二次振捣,能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,减少内部微裂,增加混凝土密实度,使混凝土的抗压强度提高10%~20%左右,从而提高抗裂性。采用2次投料的砂浆裹石或净浆裹石的搅拌工艺,可有效地防止水份向石子与水泥砂浆界面的集中,硬化后的界面过度层的结构致密,粘结加强,从而使混凝土强度提高10%左右,也提高了混凝土的抗拉强度和极限拉伸值。
2.5注重混凝土养护
在大体积混凝土浇筑完成后,为了对其升温阶段内个温差导致的裂缝进行有效防控,则需要为其提供一个适宜的潮湿养护环境,延缓混凝土水化热降温速度,以此来对温度裂缝进行有效控制。即针对浇筑好的混凝土结构,为了确保其强度和抗变形能力与施工要求相符,需要做好养护工作。利用草袋、旧麻袋、塑料薄膜等覆盖其上,并在实测混凝土内外温度变化情况,通过计算机系统展开全方位统计分析。在混凝土养护的过程中,不能够采用强制性的降温措施,而是根据混凝土内部实际温度场情况,重点检查是否有裂缝问题。至于混凝土暴露问题的解决,建议以±0.00标高为基准,小于该基准的部位,以回填土方式处理,大于该基准的部位,则以覆盖方式处理,方可有效减少混凝土的暴露面,并确保不影响混凝土的性能。
3结束语
随着大体积混凝土施工技术应用的越来越广泛,由于其施工的复杂性,因此需要加大对大体积混凝土施工技术的有效管控,全面提高大体积混凝土施工质量,有效控制大体积混凝土的裂缝,确保建筑工程整体质量的全面提升,积极促进建筑行业的健康、持续发展。
参考文献:
[1]司国志.大体积混凝土浇筑施工技术在建筑工程中的应用[J].科技风,2011(14).
[2]黄志平.浅谈大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施[J].江西建材,2008(01).
[3]刘庆海.浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].科技创新与应用,2013(36).
关键词:建筑工程;大体积混凝土;裂缝;原因;控制措施
大体积混凝土出现裂缝后,其性能会发生较大的变化,整体结构耐久性较差,会对整体结构的安全带来较大的影响。大体积混凝土裂缝多出现在早期,在浇筑过程中水化热量较大无法散出,产生收缩裂缝。导致大体积混凝土裂缝的原因较多,因此需要在实际施工过程中全面控制大体积混凝土裂缝质量,提高其施工技术水平,确保整体工程项目质量的提高。
1大体积混凝土裂缝产生的原因
1.1干缩裂缝
在混凝土施工过程中,当其内外部水分蒸发程度不同,则会导致变形产生。混凝土浇筑过程中,受制于外部因素影响,表面水分损失过快,再加之内部湿度较小,表面干缩变形受制于混凝土内部束缚,有较大的拉应力产生,从而导致裂缝产生。混凝土干缩裂缝的产生与许多因素存在直接的关系,如混凝土的水灰比、水泥的用量、水泥的成分、外加剂的用量等。
1.2塑性收缩裂缝
大体积混凝土完成浇筑后,在塑性状态下容易出现收缩。通常在浇筑4-5小时左右时,水化反应激烈,水分快速蒸发,出现泌水现象,混凝土出现失水收缩。在干热或是大风天气下易出现塑性收缩裂缝,裂缝多为两端细及中间宽,而且长短不一,不连贯。通常塑性收缩裂缝易发生在混凝土表面积较大的面上,裂缝不会延伸到混凝土板的边缘。因此在实际施工过程中,需要对混凝土水灰比进行合理把控,控制搅拌时间,做到振捣密实,竖向变截面处理时宜进行分层浇筑。
1.3温度裂缝
由于混凝土具备热胀冷缩的特性,在外部环境或是内部结构温度发生变化时,混凝土容易发生变形,当拉应力超过混凝土抗拉强度极限时,混凝土表面会有裂缝产生,多数情况下这种温度裂缝在混凝土施工最开始的3-5天出现。
2建筑工程大体积混凝土裂缝的控制措施
2.1合理选择原材料
为了实现对混凝土裂缝的有效控制,则需要严把混凝土原材料的选用工作。在选择水泥时,为了降低水化热,则要选择水化热低、抗冻融性和耐磨性、凝结时间长及收缩小、具有微膨胀的水泥,以此来减少混凝土内拉应力,提高混凝土的抗裂能力。在混凝土拌制过程中,可以适量加入减水剂,并减少拌和时用水量。可以将一定量的粉煤灰掺入到混合材料中,以其来代替部分水泥,降低混凝土中水泥用量,以此来改善混凝土的和易性,延迟混凝土水化热,增强混凝土后期强度。
2.2优化混凝土配合比设计
在大体积混凝土配合比设计时,需要在保证其满足混凝土强度和密实性要求的基础上,尽可能的减少水泥用量,减缓水泥水化热释放热量的速度。在实际施工过程中,可以通过掺入粉煤灰或是膨胀剂来取代部分水泥,减少水泥用量,实现降低混凝土内外温差的作用。同时还要选择良好级配的骨料,严格对砂石骨料的含泥量进行控制,有效的降低水灰比。选择质地坚固和级配合理、具有较低吸水率及较小防隙率的洁净天然河砂作为细骨料,细骨料不宜用人工砂、山砂和海砂。粗骨料要选择级配合理及粒形良好、质地坚固、线膨胀系数小的洁净碎石或是礦卵石。
混凝土配合比设计时,混凝土材料的合理选择是最为关键的前提。在合理选用材料的基础上,混凝土配合设计时,以“三低二掺一高”为原则,即严格控制混凝土的含砂量,尽可能减少坍落度和降低水胶比,同时除了掺入适量减水剂和引气剂,还应严格按照材料比例,尽量加大高粉煤灰掺量,使得混凝土在抗裂能力、抗拉强度、抗拉伸等方面,都趋于最优状态。
2.3改善混凝土性能
选用良好配合比的混凝土施工,适时考虑到混凝土性能可能受到主客观因素的影响,正面强调施工手段的科学合理性,以进一步改善混凝土的性能。在施工之前,准备好施工所需的机械设备、仪表仪器等,特别是混凝土温度控制的方面,在混凝土出料、卸料、泵送、浇灌、振捣过程中,应根据气候温度的具体情况,灵活选择合理的施工方法,以便在混凝土的内外部温差,降至最低状态。譬如气候温度比较高时,利用管道输送混凝土,必要时可将草包覆盖管道之上,同时循序推进混凝土,缩小混凝土暴露的面积。至于混凝土的振捣,根据振动的界限状态,剔除有泌水问题的粗骨料,同时检查钢筋下部是否有混凝土孔隙,这样就能够增强混凝土和钢筋的握裹能力,规避混凝土沉落问题。
2.4有序组织混凝土的施工
通过改善混凝土的施工工艺,可以在一定的程度上减少混凝土的收缩和提高其极限拉伸值,这对防止产生温度裂缝亦起一定的作用,因此,在施工中,应采取措施确保混凝土的质量。加强计量管理和所用材料的管理,确保混凝土配合比的实现。对浇筑后的混凝土进行二次振捣,能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,减少内部微裂,增加混凝土密实度,使混凝土的抗压强度提高10%~20%左右,从而提高抗裂性。采用2次投料的砂浆裹石或净浆裹石的搅拌工艺,可有效地防止水份向石子与水泥砂浆界面的集中,硬化后的界面过度层的结构致密,粘结加强,从而使混凝土强度提高10%左右,也提高了混凝土的抗拉强度和极限拉伸值。
2.5注重混凝土养护
在大体积混凝土浇筑完成后,为了对其升温阶段内个温差导致的裂缝进行有效防控,则需要为其提供一个适宜的潮湿养护环境,延缓混凝土水化热降温速度,以此来对温度裂缝进行有效控制。即针对浇筑好的混凝土结构,为了确保其强度和抗变形能力与施工要求相符,需要做好养护工作。利用草袋、旧麻袋、塑料薄膜等覆盖其上,并在实测混凝土内外温度变化情况,通过计算机系统展开全方位统计分析。在混凝土养护的过程中,不能够采用强制性的降温措施,而是根据混凝土内部实际温度场情况,重点检查是否有裂缝问题。至于混凝土暴露问题的解决,建议以±0.00标高为基准,小于该基准的部位,以回填土方式处理,大于该基准的部位,则以覆盖方式处理,方可有效减少混凝土的暴露面,并确保不影响混凝土的性能。
3结束语
随着大体积混凝土施工技术应用的越来越广泛,由于其施工的复杂性,因此需要加大对大体积混凝土施工技术的有效管控,全面提高大体积混凝土施工质量,有效控制大体积混凝土的裂缝,确保建筑工程整体质量的全面提升,积极促进建筑行业的健康、持续发展。
参考文献:
[1]司国志.大体积混凝土浇筑施工技术在建筑工程中的应用[J].科技风,2011(14).
[2]黄志平.浅谈大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施[J].江西建材,2008(01).
[3]刘庆海.浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].科技创新与应用,2013(36).