摘 要:本文主要对建筑施工中大体积混凝土出现裂缝的成因及防治对策进行了分析与探讨,以供同仁参考。
关键词:建筑施工;大体积混凝土;裂缝成因;防治对策
一、前言
大体积混凝土体积相对较大,一次性完成浇筑。在建筑施工过程中,由于超负荷的温度应力的存在,常常会出现裂缝。裂缝根据大小的不同可以分为宏观裂缝和微观裂缝两种。其中,宏观裂缝可以用肉眼直接观察到,对建筑物的施工质量有很大威胁; 微观裂缝一般不会影响工程的施工质量,但是,微观裂缝可能会在某些因素的作用下发展成宏观裂缝,从而影响施工质量。因此,在大体积混凝土工程的施工过程中,控制裂缝的产生和发展就成为质量控制的关键所在。基于此,本文主要对建筑施工中大体积混凝土出现裂缝的成因及防治对策进行了分析与探讨,以供同仁参考。
二、建筑施工中大体积混凝土出现裂缝的成因
(1)混凝土的收缩变形。造成大体积混凝土出现裂缝的另一个重要原因是由于混凝土体积收缩所引起,在内部产生了收缩应力,收缩应力的产生使混凝土出现裂缝。因为在混凝土的含量中,有大约20%的水是水泥硬化所必需的,而剩下80%的水则需要蒸发出去。在水分蒸发过程中,最初失去的30%自由水分几乎不引起收缩,随着混凝土的陆续干燥而使20%的吸附水逸出,就会出现干燥收缩,而表面干燥快,中心干燥收缩慢。由于表面的干燥受到中心部位混凝土的约束,会在表面产生拉应力而出现裂缝。
(2)外部因素分析。环境条件一般情况下,主要是指环境的温度、湿度以及风速等。对于一些新浇筑的混凝土而言,其本身会受到环境温度、湿度以及风速的影响,这些外部条件会直接影响混凝土的硬化程度,直接对其质量产生影响。在这些因素的影响下,混凝土表面失水过快,其本身的体积呈现出急剧收缩的状态,在这种情况下,混凝土本身的强度不能够抵抗收缩,导致混凝土出现龟裂现象。施工措施和工艺一般条件下,主要是指在施工现场,原材料一般都是露天或者半露天堆放,白天温度会上升,尤其是夏季施工,一旦没有其他的温控措施,就会影响混凝土凝结速度,会使混凝土出现裂缝的时间提前。混凝土后期养护不足也是一个重要的原因。混凝土养护主要是保持混凝土最适宜硬化的环境,一般体现在保温和保湿两方面,有时候也有防晒的考虑。一旦养护不及时,在水化热的影响下,混凝土内外温度不均匀,容易引起收缩裂缝。
(3)水泥属性变化。当水泥发生水热化,即水泥和水反应后会产生大量的热量,如果混凝土中的水泥用量增加,水热化的程度也就相应较高,水泥中含有的铝酸三钙是水泥的矿物成分,在与水发生反应之后会产生很大的热量,产生的热量会使混凝土内部的温度急剧上升,但是,混凝土外部的温度较低,内外温度存在很大的反差,导致混凝土出现裂缝,根据有关分析,混凝土产生裂缝的原因大多数是因为混凝土内外部的温差造成的,尤其对于体积较大的混凝土,当拉应力超过混凝土自身的强度时,混凝土就会产生很大的裂缝。
三、建筑施工中大体积混凝土裂缝的防治对策探讨
(1)优化混凝土结构设计。优化大体积混凝土结构设计,具体可以从两方面入手:①对钢筋进行合理配置。考虑造成裂缝的各种因素进行补偿配筋,按照密配筋、小直径的原则增加配置构造钢筋,使构造钢筋具备温度筋的作用,从而进一步提高大体积混凝土的抗裂性能。②采用永久性伸缩缝设计方法。
该种设计方法在实际应用中能够有效减弱约束应力。按照国家相关设计规范要求,对大体积混凝土的结构框架、剪力墙结构、伸缩缝等进行合理设计,降低由结构设计不合理所引发的大体积混凝土结构裂缝可能性。同时,在结构设计上还应融入一些有效的裂缝预防措施,进一步减少大体积混凝土裂缝的出现。
(2)合理选材,优化配比。劣质的混凝土会对建筑工程施工产生许多不良影响。很多建筑单位出于节省成本、获得最大利益的考虑,在实际工程进行中用劣质的或者质量不达标的混凝土代替高性能的混凝土,从而导致了大体积混凝土中出现了严重的裂缝问题,不仅影响了工程的质量和进展,更降低了工程的安全性能。因此,在控制大体积混凝土施工的裂缝问题时,需要施工单位使用符合国家质量标准和相关要求的高品质材料。除了要选用质量较好的混凝土材料,还要通过优化材料的配比和添加外加剂来提高大体积混凝土的质量。大体积的混凝土会因为混凝土表面的温度变化而发生一定的裂缝,这就需要施工单位合理选择水泥的品种,可以选用水化热较低的硅酸盐水泥、低热矿渣水泥和粉煤灰水泥,并尽可能减少水泥的使用量,从而有效控制混凝土内部温度,与此同时在骨料选择的环节中,应该以设计为基础进行合理选择,使用高配级、优质、大粒径的施工材料,从而降低混凝土的干缩性,避免出现水化热问题,达到控制裂缝的良好效果。此外,在使用混凝土时也可以增加一定量的高效减水剂和超细活性材料,如此可以在提高大体积混凝土密实度的基础上,从而保证整个混凝土工程的质量与效率。(3)优化大体积混凝土施工技术。在大体积混凝土浇筑之前,应该对编制的大体积混凝土施工方案进行技术交底,做好对模板、钢筋、支撑、预埋件等工作检查。浇筑混凝土应该提前把基槽里面的杂物等清理干净,而且混凝土的浇筑在现场环境温度大于35℃的情况下施工,应对模板进行洒水,降低温度。在浇筑大体积混凝土时,入模温度的上升值不大于50℃,混凝土的内部与外部温差不大于25℃,混凝土的外表面与大气的温度相差不大于20℃,浇筑混凝土的降低温度速度控制在每天不超过2℃。在浇筑大体积混凝土时,要优先采用二次振捣技术,二次抹面工艺,及时对混凝土表面和内部进行处理,以便控制凝土表面收缩裂缝。在混凝土浇筑以后,应该及时进行养护,在水泥终凝前开始养护,养护时间不得少于14天。及时检测覆盖的情况,使混凝土表面始终保持湿润状态。在冬季施工中,大体积混凝土的外表面一级模板外侧及时做好保温措施,并加强温度检测的管理。
(4)加强混凝土结构养护。养护是混凝土施工中的重要环节之一,做好大体积混凝土的后期养护工作至关重要。混凝土养护主要从两方面着手,即覆盖保温材料和表面蓄水保湿。在大体积混凝土浇筑完成后,应在混凝土表面铺上厚度适当的保温材料,如木屑、草帘、炉渣、粘土等,以减小混凝土内部温度与外界温度的差值,防止混凝土发生表面裂缝。
四、结语
综上所述,在建筑工程中,造成大体积混凝土结构出现裂缝的原因有很多,如温度、收缩变形等。因此,在大体积混凝土实际施工过程中,必须要依据这些成因,严格遵守相关施工规范与要求,优化大体积混凝土结构设计,合理选用外掺料,切实做好对大体积混凝土的养护工作,从各阶段采取多措施对大体积混凝土结构裂缝加以全面、有效的控制,为大体积混凝土结构施工及工程整体施工提供安全保障。
参考文献
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