市政工程大体积混凝土裂缝的预控 潘秀艳

发表时间:2020/8/11   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:潘秀艳
[导读] 摘要:市政桥梁工程中,桥梁的墩台、盖梁通常为最小尺寸均大于1m的大体积现浇混凝土,因此其施工经常涉及大体积混凝土现浇施工。
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        摘要:市政桥梁工程中,桥梁的墩台、盖梁通常为最小尺寸均大于1m的大体积现浇混凝土,因此其施工经常涉及大体积混凝土现浇施工。而大体积混凝土施工由于容易出现各类裂缝,因此是市政工程施工中的重点与难点,需要加以探讨与研究。
        关键词:市政工程;大体积混凝土;裂缝;措施
        1混凝土的介绍
        混凝土材料是建筑行业必不可少的材料之一,它是由多种物质材料组成的复合型材料,具有非常好的性能,并且与其它的建筑材料相比,混凝土的造价成本相对于低一些。它具有其他材料所不具备的特性,它具有不连续性,非均质性的特点但是它也存在着许多不足之处,例如,由于混凝土本身所具有的特性,如果混凝土所承载的重量超过一定范围,那么混凝土的力学性质以及变形和破坏机理都具有非常大的离散性,除此之外,混凝土还具有尺寸效应,这些问题的存在,都是大体积混凝土材料特性研究所需要面临解决的问题。例如,在高拱坝上使用混凝土材料时,就需要根据实际的情况,正确合理的使用这样才可以有效的保证建筑物的安全性,做好相关的施工计划安排,才能最大程度地降低施工的成本。
        2大体积混凝土裂缝的分类及其产生原因分析
        2.1温度裂缝产生的原因
        温度裂缝属于最为普遍的裂缝种类,还是施工中应当重点防治的一类,一般是因为温差较大而造成的。浇筑大体积混凝土时,因为内外温差很大,极易在混凝土表面出现很大拉应力,当该种应力超出混凝土防拉强度时,将会产生裂缝。另外,大体积混凝土中心热量分散的较慢,在内外部极易出现很大温差,从而会产生很大拉应力。如果该种拉应力超出混凝土防压强度,则会产生裂缝。
        2.2干缩裂缝产生的原因
        干缩裂缝通常产生在大体积混凝土养护完成后的一段时间,或是混凝土浇筑结束后7d左右。混凝土浇筑好后,因为外部环境较为干燥,内部水分将朝外散失,若散失速度很快,会造成混凝土表面产生明显变形,进而造成混凝土从外朝内产生干缩变形情况,在混凝土表面就会出现裂缝。干缩裂缝通常较为细小,表现出表层的平行线状和网状浅细裂缝。若无法得到及时解决,既影响混凝土结构外形美观,还将下降结构承载性能。
        2.3收缩裂缝产生的原因
        混凝土硬化以前,表层水分流失很快,可能产生收缩情况,造成混凝土泌水问题明显减小,混凝土处在塑性状态。若表层蒸发流失的水分无法获得及时补给,加之拉应力的影响,就会出现局部不均匀的裂缝。另外,若水泥活性很大,混凝土温度太高,水灰比很低,开裂情况会不断加剧,在混凝土表面产生裂缝。随后,若得不到有效修复与处置,加之水分流失等原因的影响,裂缝量将越来越多,干扰范围也更大,对整个路桥建设质量提高也会造成严重影响。
        2.4沉陷裂缝产生的原因
        沉陷裂缝产生的主要原因在于,路桥基础结构所在的路基土质不均匀,有松软情况,或是回填不实、排水受阻,基础受长期的雨水浸泡,从而引起不均匀沉降情况,最后造成结构性的严重贯通裂缝,此类裂缝对路桥项目的危害性很大。为此,施工企业要注重科学措施的使用,严禁出现沉陷裂缝。
        3大体积混凝土的裂缝防控方式
        3.1施工前的准备工作
        大体积混凝土施工前要对项目进行设计,以保证在其施工时符合工程的实际要求,美观性达标,在施工缝设计时要加强对大体积混凝土温度缝的控制。在准备模板时可以选用三种材质的模板:木模板、钢模板、钢木模板。木模板的优点是它相比钢模板有较好的保温功能,所以,我们在选择模板时必须注意温度的影响。我们在工程项目施工之前要计算大体积混凝土的温度应力和它的收缩性能,进而确定大体积混凝土的温度控制措施,在施工过程中严格实施,以减少温度裂缝的出现。


        3.2改善混凝土抗裂性的措施
        大体积混凝土中可以加入少量膨胀剂,这样会引发混凝土的体积增加,补偿混凝土的收缩,综合作用下可以减少大体积混凝土的开裂。大体积混凝土中掺和适量的膨胀剂可以中和大体积混凝土硬化时产生的干缩,这样就能有效减少裂缝产生。我们现在比较常用的两种膨胀剂是FH复合型和UEA型,又以UEA型膨胀剂用的多。通常,UEA型使用时,要在混凝土里掺入1/10的量,把膨胀率控制在万分之三左右,可承受的预压力也控制在0.5MPa左右,这样就能和硬化时产生的拉应力相抵。在大体积混凝土中科学配置钢筋能加大混凝土的强度,我们配置钢筋时要注意钢筋的间距不能太大,以保证混凝土的抗裂性能良好。我们在配置钢筋时,间距一般不大于10cm,大体积混凝土的配筋相对较少,为了加强混凝土的抗裂性能我们少量配温度筋。只有大体积混凝土的强度得到了保障,抗拉性能才能提高,混凝土的抗裂性才能提升,在施工时,我们必须确定好合适的大体积混凝土原料配比,选择合适的水灰比和行之有效的工艺,来保证混凝土结构的强度。
        3.3加强对温度的控制措施
        3.3.1降低大体积混凝土的热量
        为了减少大体积混凝土产生的热量,我们可以减少混凝土中水泥的用量,从而减小混凝土的内外温差,避免裂缝产生。另外还可以通过减少对砂浆的用量、掺入块石、增加粉煤灰或火山灰、加入缓凝剂、使用更好的搅拌方式等等来减少大体积混凝土拌制过程中热量的产生。我们在选用水泥时可尽量选择低水化热的水泥,例如:矿渣或者火山灰水泥,它们产生的热量相对较少。项目施工过程中,我们要尽量减少高温作业时间,不可在中午和气温较高时施工,如果工艺需要,无法避免地进行高温作业则需要降温处理,应该做降温处理,确保施工温度没有超过规定要求。
        3.3.2减少大体积混凝土的约束力
        在一个建筑项目施工期间,地基的约束力是很重要的,我们要减少大体积混凝土的内部约束力,预防裂缝的产生。减少约束力的方式通常是加设滑动层,减少地基和块体的摩擦,提高大体积混凝土块体的稳定性。对大体积混凝土进行分块作业,可以把约束力限制在规定的范围内,以减少其约束力。一般用设置后浇带、加设伸缩缝等来分块,这样可以有效地降低大体积混凝土块的内部约束力。另外,在后期进行保湿养护时,一般是用蓄水或者覆盖的方法,这样能有效控制大体积混凝土的内外温度,预防裂缝。
        3.4提高施工中的养护标准
        大体积混凝土施工的关键是保温养护,维持适宜的温湿度,降低其自我约束能力。混凝土内外应按照相应标准测量温度,良好的温度控制以及适时的洒水养护均利于混凝土的凝结成型。拆模后应当采取预防寒潮、突然降温、干燥等相应措施。对于浇筑几个小时之后出现的塑性裂隙,可以采取二次浇筑或者压光处理。
        结束语
        大体积混凝土的裂缝成因有非常多种,要根据裂缝的成因来对裂缝的种类进行判断,然后在使用具有针对性的处理方法对其进行修补。而要想有效地防控裂缝的产生,不只是要采取正确的处理方法,更重要的还是在施工的过程中来减少可能产生裂缝的因素,对混凝土的质量等方面进行严格检测,对每一个施工步骤都进行认真的排查。
        参考文献
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