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摘要:本文首先分析了大体积混凝土的含义,然后对大体积混凝土裂缝产生的原因进行详细的阐述,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,为工程项目的施工提供安全保障。
关键词:大体积混凝土;裂缝;预防措施
混凝土施工是建筑工程的重要组成部分,也是保证建筑工程质量的重要内容。在实际情况中,虽然中国的混凝土施工技术有了长足的进步,但是由于各种因素的影响使得大体积混凝土受到一些裂缝的破坏。如果裂缝继续发展,施工的安全和稳定性会受到很大的影响。
1大体积混凝土裂缝机理
1.1大体积混凝土的温度裂缝
在混凝土施工中温度应力是引起大体积混凝土开裂的最主要原因之一。温度的变化,使混凝土结构发生膨胀或收缩,膨胀或收缩受其约束的同时,温度应力就会在混凝土结构内部产生。在这样的情况下,温度应力会随之温差的增大而增大。大体积混凝土浇筑后,混凝土内部水泥发生水化反应,大量的热能产生,使混凝土内部温度较快的升高,而且热量不易挥发;然而混凝土外部的温度和周边环境温度相同,容易造成混凝土结构内外温差较大,温差超过25℃时候,混凝土就受外边界混凝土的约束,而当温度超过其抗拉强度时,自然就会使得混凝土外部产生裂缝。
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,混凝土表面的水分在较短时间内蒸发,造成混凝土表面变形明显。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,要根据相应的实际情况进行选择。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。混凝土施工的第一步就是控制调配混凝土的质量,而保证原材料质量又是保证调配混凝土质量的关键。在混凝土调配过程中,原材料种类很多,各种原材料之间的配置比例对于混凝土的强度、抗压、抗拉等性能影响巨大。同时,混凝土原材料的质量直接决定了混凝土的调配质量。在实际调配过程中,各种原材料均有一定的选用标准,以确保原材料能够满足施工设计要求,确保混凝土质量。因此,材料采购人员在进行原材料选购时,应该对原材料的质量进行严格的检验,包括原材料成产许可、保质期、性能、是否能够满足设计要求等。尤其在技术性能的检测方面,材料采购人员更应该严格把控,防止混凝土原材料当中有害物质超标而影响混凝土的性能。
2.2制定合理的施工方案
为了保证大体积混凝土的施工质量,在施工过程中应该制定合理的施工方案。首先,在分层浇筑过程中,要控制好分层浇筑的温度、技术等指标,保证分层浇筑的工艺参数。其次,在浇筑过程中要注意浇筑的距离,将每层的浇筑距离都控制在500m左右,在最后一层浇筑过程中可以选择斜面分层浇筑。最后,在混凝土浇灌过程中,要按照季节温度,对其进行保温降温工作,以此来减少混凝土水汽的散发,避免混凝土裂缝的产生。
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混凝土的养护
由于水泥入模后会有较大的水化热,水化热产生或释放热量的速度和大小都会直接影响水泥水化进程的快慢。水化热过快会导致温差过大,极易引起建筑结构构件产生裂缝,影响混凝土的耐久性和施工质量。因此,要根据不同的施工条件和部位,结合实际选择不同类型的混凝土,并采取适当的养护措施。混凝土的养护要对温度和湿度进行控制,一般分为自然养护和蒸汽养护。为了使水泥得到充分的水化,需要对混凝土进行覆盖,尽量减少表面的暴露时间,防止表面水分蒸发。在混凝土表面保护层初凝前,应先卷起覆盖在表面的覆盖物(如蓬布或者塑料布),然后用抹子搓压表面两遍以上,待表面平整后再次进行覆盖,覆盖时注意覆盖物和混凝土表面不能直接接触,直至混凝土终凝为止。
综上所述,大体积混凝土体积大,钢筋密度大而且结构厚实,所以常常被使用,在建筑工程主体施工过程中,也是一个非常重要的环节。但由于混凝土的体积大,内部水热化不容易散发,混凝土的内部和外部温差较大,导致大体积混凝土的结构易出现裂缝、孔洞或者麻面,会对大体积混凝土的结构的稳定性、伸展性造成损害。所以对大体积混凝土的每个步骤都要做好监控、充分的准备工作和预防措施。在出现问题后,要采取有效的措施去补救,以防破坏整体建筑工程的质量。
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