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摘要:在建筑工程中,混凝土裂缝是影响工程质量和外观的重要因素。本文对大体积混凝土裂缝产生的原因进行详细的阐述,并针对裂缝出现的原因总结了目前在大体积混凝土裂缝控制中采取的措施,为大体积混凝土的质量和安全提供可靠的理论依据,以供参考。
关键词:大体积混凝土;裂缝;控制措施
0引言
《大体积混凝土施工规范》将大体积混凝土定义为混凝土结构物实体最小几何尺寸超过1cm的大体量混凝土。还有混凝土中的胶凝材料水化引起的温度变化和收缩现象,最终导致混凝土产生裂缝,这种通常也称为大体积混凝土。目前在很多的现代建筑中都会有大体积混凝土的应用。在水利大坝的建设、高层楼房的基础建设及大型设备的基础建设中都有涉及到,这种混凝土最主要的特点就是体积比较大,其最小的尺寸也在1cm以上,同时水泥在记性化热释放时比较集中,内部能够实现快速升温,在混凝土的内部和外部之间的温差比较明显时,混凝土会产生明显的温度裂缝,裂缝的产生会在一定程度上影响工程结构的安全和正常使用,为了保障工程项目的质量和安全,所以需要对混凝土的裂缝情况进行分析研究。
1大体积混凝土裂缝机理
1.1大体积混凝土的温度裂缝
大体积的混凝土的结构在进行浇筑之后,其水化热会比较。因为其混凝土的体积比较大,导致水泥的水热化不能在短时间内散发,混凝土内部的温度会明显升高,但是混凝土的表面散热很快,这就导致混凝土的内部与外部之间的温度差异比较明显,混凝土的内部产生的拉应力,最终导致裂缝的出现。混凝土的养护需要比较潮湿的环境,如果太干燥,就容易出现裂缝。因为干燥的环境中混凝土表面的水分会被快速的蒸发,导致混凝土在短时间内收缩,使裂缝产生的速度更快。
1.2大体积混凝土干缩裂缝
大体积混凝土干缩裂缝的产生有很多方面,主要包括水泥的多少、水泥中的主要成分、外加剂的用量及水和石灰的比例等。混凝土的内部和外部之间的水分蒸发的不同会导致干缩裂缝的产生。混凝土的表面会受到外界环境的影响,混凝土表面的水分会在较短时间内蒸发,造成混凝土的表面变形明显。但是混凝土内部湿度的变化不大变形不明显,就导致外部的变形会受到内部的阻力,最终导致裂缝的产生。在湿度比较小的环境下,更容易产生干缩裂缝。
1.3大体积混凝土的沉陷裂缝
沉陷裂缝产生的主要原因是混凝土结构的地基不稳定。这种现象比较容易发生在冬季,冬季其模板主要是放在冻土上面,冻土在融化之后会出现沉陷,不均匀的沉陷就会导致混凝土产生一定的裂缝。裂缝的大小会随着沉降量的增大而变大,但是在地基比较稳定的状态下,沉陷裂缝也会有所缓和。
1.4大体积混凝土的塑性收缩裂缝
这种收缩裂缝产生的因素也比较多,主要包含混凝土凝结时间、凝结温度、凝结湿度及水和石灰的配比等多方面的因素。混凝土在进行凝结前,浇筑表面会有水出现,或者模板的裂缝中会渗出水分,这种现象的产生会导致塑性收缩裂缝现象的发生。这种裂缝现象产生的时间段是天气比较干热或者是风比较大的时候,一般裂缝现象主要呈现中间宽而两端比较窄不规则状态,各个裂缝之间比较分散。这种裂缝的范围比较广,一般在20~300cm之间都会产生,其裂缝的形状也具有明显的规律性,主要分为网络状和斜纹状。
2大体积混凝土裂缝的质量控制措施
2.1选择合适的混凝土原材料
在选择原材料时,要根据实际情况进行选择。一是选择热度、收缩性以及碱性都比较低的水泥。二是骨料最好选择自然的连续级配骨料,保障配置的混凝土收缩呈现比较小的状态。三是需要严格控制砂石中泥沙的含量,砂石中的水泥粉的含量,将砂石中的这些物质的含量控制在比较合适的范围,以此来降低混凝土的抗拉性。四是在混凝土的制作中可以加入粉煤灰,以此来保障混凝土的可离析性以及抗渗漏性,另外粉煤灰的加入不仅节省了水泥,同时能够有效降低混凝土的水化热性。五是可以向混凝土中加入减水剂,减水剂能够降低水热化现象,使水化的效率提升。同时减水剂能够分散水泥的颗粒,提高了混凝土的强度。六是为了让混凝土能够适当的膨胀,使混凝土自身进行收缩变化,避免受外界影响导致的变形出现裂缝,可以在混凝土中加入适量的膨胀剂。
2.2在进行大体积混凝土设计中需要采取的措施
在进行大体积混凝土设计中需要采取的措施。一是在设计时,要尽量保证混凝土强度符合要求,使用水泥量要合适,因为水泥的过量使用可能会导致水泥产生较高的水热化,从而形成裂缝。二是在设计中需要改善约束力,如果是地基比较松软的情况,约束力比较小,产生裂缝的几率比较小,但是如果地基是在基岩上,约束力就比较大,所以为了减小约束力,需要在设计中在基础下设置滑动垫层。三是针对混凝土的某些部位,对承载力进行相应保障。四是对大体积混凝土建筑的地方的温度、收缩情况及应力进行的计算,确定温度上升的峰值和相关的控制指标。
2.3在大体积混凝土浇筑施工中应该采取的措施
一是需要控制混凝土在入仓时的温度,一般温度最适合的范围是在10~25℃之间,同时将混凝土的表面和内部之间的温度差控制在25℃以内。二是利用推移式的方法进行浇筑,推移式的浇筑方式能够有效保障底板的温度,同时方便振捣混凝土。三是在进行混凝土的施工中,混凝土的表面最好撒上石子,混凝土表面水泥浆比较厚,在完全凝结之后容易出现裂缝,浮在混凝土表面的石子能够缩小表面的裂缝程度。四是在混凝土浇筑完成之后,需要对混凝土进行养护,养护方式主要是对混凝土进行降温处理,过冷的情况下采取保温隔热法,除此之外,还有蓄水法和延长养护时间等,以此保证混凝土的质量。
2.4混凝土温度质量控制
首先控制混凝土浇筑入仓温度,埋设温度计。温度计采取L形布置,以便于及时掌握混凝土内部温度变化。其次铺设冷却水管。在混凝土浇筑过程中,分层铺设冷却水管,根据混凝土厚度可划分为1.5m一层。第三在混凝土浇筑过程中开始通水,以降低混凝土浇筑温度,减小拉应力。最后严格控制通水的温度,在温升的过程中通水温较低的水,并根据埋设的温度计所测的内部温度,控制通水流量,让混凝土内部温度缓慢降温。
2.5混凝土的养护和保温质量控制
混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件.以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实加以重视。特别是早期养护如使用塑料薄膜覆盖、冬季草袋保温等。对防止表面拉应力过大,产生裂缝有良好作用。
3总结
综上所述,混泥土的浇筑是建筑工程的重要环节,但是在混凝土浇筑过程中,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,施工人员应该重视这一问题,从材料的选择、设计以及施工等各环节采取相应的措施,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。
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