摘要: 近年来,我国的城市化进程有了很大进展,建筑行业得到了很大进展,大体积混凝土的应用也越来越广泛,因此需要对其裂缝问题进行重视。本文主要对大体积混凝土施工裂缝表现形式及成因进行分析,并对大体积混凝土施工裂缝的控制措施进行了探讨,以供同仁参考。
关键词:大体积混凝土;施工裂缝;表现形式;形成原因;控制措施
一、前言
随着我国城市建设的飞速发展,大体积混凝土的应用越来越多,不论是道路桥梁,还是房屋建筑,大都是采用钢筋混凝土结构,因为该建筑材料价廉物美,施工方便,承载力大,可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎。但大体积混凝土工程施工过程中,经常会出现裂缝而影响结构的安全,如何最大限度的消除裂缝,保证工程结构安全,是工程管理人员急需掌握的。本文主要对大体积混凝土施工裂缝表现形式及成因进行分析,并对大体积混凝土施工裂缝的控制措施进行了探讨,以供同仁参考。
二、大体积混凝土施工裂缝的表现形式及成因分析
大体积混凝土结构往往容易产生各种各样的裂缝,按裂缝的方向、形状分为:水平裂缝,垂直裂缝,横向裂缝,纵向裂缝,斜向裂缝以及放射状裂缝等;按裂缝深度分为:贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝。裂缝的产生是由多种因素引起的,其主要影响因素如下:一是水泥水化热引起的温度应力和温度变形。水泥在水化过程中产生大量的水化热,主要集中在浇筑后7d左右,而使混凝土内部温度不断升高,当内外部温差过大时,就会产生温度变形和温度应力,温度应力一旦超过混凝土内外的约束力,就会产生裂缝。对大体积混凝土而言,这种现象尤其严重。二是混凝土收缩产生裂缝。在硬化后期,混凝土内部自由水分蒸发,就会出现干燥收缩,而表面干燥收缩快,中心干燥收缩慢,使混凝土表面产生拉应力,造成混凝土开裂。三是外界气温变化的影响。大体积混凝土在施工阶段,常受外界气温的影响。当气温下降,特别是气温骤降时,会大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,产生温差和温度应力,拉应力一旦超过混凝土的抗拉强度极限,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。此外,像地基的不均匀沉降、混凝土配合比不良、碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀等其他不利因素,也会使混凝土产生裂缝,因此应从各个方面综合控制。
三、大体积混凝土施工裂缝的控制措施探讨
(1)优化构造钢筋配置设计。不合理的设计会导致大体积混凝土出现裂缝。设计时,在一些特殊部位要考虑采取一些构造措施,要对构造钢筋进行合理的配置,同时要对结构变化进行重点关注,避免因此而出现裂缝。另外,要对结断面的突变进行重视,避免因此而引发一定的应力集中。
(2)优化原材料及配合比。在优化混凝土比例的时候,我们可以选择矿渣硅酸盐水泥等产品来降低温度,合理的减少水化热现象。在选择加强对混凝土的和易性的时候,我们要选择有效的外掺剂来降低水化热。在选择骨料来进行配置混凝土的时候我们要第一时间采用自然连续的材料。尽可能选择直径较大配级优良的石子。在选择骨料时,要选择中、粗砂。在施工时通过改善对原材料的混合比例来提高混凝土的抗段裂性能,更大的增加拉伸变形能力,在大体积混凝土施工时,要以微膨胀以及低收缩为主,进而加强对大体积混凝土抗断裂进行控制,以加强建筑物的总体质量。
(3)施工裂缝防控技术。
在建筑施工过程中,大体积混凝土施工裂缝控制办法主要包括下列几方面:第一,混凝土收缩与降温是引起混凝土结构出现裂缝的主要原因。可通过后浇带施工技术来预防这些裂缝。为减少混凝土的温度应力,可把总温差分为两部分,一部分温差要经历时间,把混凝土结构划分为多段,每段长度要小些,并与施工缝相结合,从而减少混凝土温度的收缩应力。需要将设计的后浇带作为依据,划分出数个施工区段,并把各个区段合成为一个温度单元,随后根据划分好的温度单元进行浇筑施工。通常对各个浇筑单元进行浇筑施工时多采用连续浇筑方式,防止施工缝出现。在实际施工过程中可选择多种浇筑方法,包括分层浇筑、循序推进、一个坡度等。第二,对400mm厚筏板进行浇筑时,可把整个筏板当做振捣层进行浇筑;对700mm筏板进行浇筑时可选择两层浇筑与两层振捣层浇筑的方式。在对每点进行振捣施工时,应确保振捣时间在20~30s左右,且各个振捣层的整点间距为400mm。待混凝土表面无气泡与翻浆形成后,振捣工作才完成。若混凝土表面有明显下沉时,应逐步排除振捣作业过程中所产生的泌水。第三,在混凝土浇筑至平的时候才表明振捣工作结束。此时应进行刮浆与粗找平工作,随后在上部撒上一些碎石。值得注意的是撒碎石厚度以5~20mm为宜,确保每平方所撒碎石量在30kg左右。然后用铁辊开始滚压,提出浆液。在混凝土初凝之前进行二次振捣作业,运用铁抹子分两次进行压实,并在混凝土终凝前借助木抹子进行反复撮毛,确保混凝土质量。二次振捣有助于提高混凝土的均匀性与密实度。二次振捣的时间主要取决于原材料的品种、水灰比、坍落度及振捣条件等因素。在大体积混凝土浇筑施工中可在底板设置排水孔以排出分泌水。第四,在浇筑混凝土之前还应与厂商联系,告知此批使用混凝土的用量,使混凝土运输车能够连续浇筑。这能预防混凝土裂缝问题及其它浇筑质量问题,还能预防由于混凝土之间间隔过大而造成泵送管堵塞等问题。
(4)加强混凝土施工后期养护。因为很多施工裂缝的出现都是没有养护好而出现的,因此,要加强混凝土施工后期的养护工作。在已经初凝的混凝土上面应当放置保温板等保温和遮阳的工具,防止其在暴晒过程中出现膨胀裂缝和在冷凝过程中出现的收缩裂缝。在混凝土养护期间要对已经凝结的混凝土实行定期的浇水工作,避免其水分挥发而造成缺水现象,这样凝结的稳定度就会极度降低。同时在养护的后期,由于内外温差变小,应该做好相应的保温工作,可以通过加盖覆盖物等方法进行处理,覆盖物可以是草帘、薄膜等,在混凝土进行终凝后,应该采取洒水养护。
四、结语
总之,大体积混凝土施工结构裂缝的控制是一个综合性的问题,需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合,处理不当将引起混凝土保护层剥落及钢筋锈蚀,使大体积混凝土施工强度和刚度削弱、耐久性降低,甚至会影响结构的正常使用。因此,控制混凝土裂缝是非常必要的,而在以后的实践过程中我们更应该深入学习相关知识和经验,切实、深入的解决该方面的问题,保证工程质量。
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