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摘要:近年来,由于基础建设行业的飞速发展,社会各界对基础建设工程质量要求也越来越高,大体积混凝土社裂缝问题作为较为普遍的质量缺陷得到了广泛关注。裂缝不仅影响结构美观,同时对结构的承载力也存在一定影响,从而埋下安全隐患。为了解裂缝的产生原因,根据多个工程中发现的裂缝问题进行调研,供相关单位在今后的工程建设中进行参考。
关键词:大体积;混凝凝裂缝;产生机理;防治措施
1.大体积混凝土裂缝产生机理
裂缝产生在施工上是较为普遍的现象,若裂缝的产生影响了混凝土部件的结构,造成了隐患则需要考虑对裂缝进行处理。相对来说在工程施工中,一般以裂缝发展的方向对其进行分类,有纵向、横向、水平裂缝和垂直裂缝四种,根据裂缝深度可分为表面裂缝、贯穿型裂缝和深层裂缝三种,其中容易造成隐患的裂缝为贯穿裂缝和深层裂缝。由于裂缝产生原因多样,产生结果复杂,因此将常见裂缝情况进行分类分析:
(1)混凝土内部热源温度变化造成的形变裂缝
众所周知各类混凝土施工后需要对混凝土养护,7天后才能进行后期施工,这是由于水泥在搅拌中会不断产生水热反应,尤其在浇筑完成后混凝土块的内部温度变化呈几何。上升型,热量温度变化幅度非常大,存在内外温差,温差较大时,当混凝土的应力小于热胀冷缩的拉力时裂缝的产生不可避免。而这种温度的变化通常在浇筑混凝土后7天才能停止大幅度变化,如因温度变化而导致的裂缝,在施工质量验收时会起决定性作用。
(2)混凝土因环境自身收缩时产生裂缝
普通混凝土在经过7天的养护时,可以使内部热量散发,从而使内外变化趋于正常,但养护时若缺少水分则会因热量蒸发水分后导致混凝土表面干裂,大体积混凝土部件则更加需要养护得当,若因外部情况如热量和光照导致表面收缩速度快于内部收缩,混凝土表面便呈开裂状凹。
(3)因外部温度大幅度变化产生的影响
当施工时间较长,尤其超过6个月时,由于外界环境发生大幅度变化,如由冬入夏时温度瞬间升高,导致混凝土部件因内外温差产生膨胀收缩的拉应力,大体积混凝土对温度变化尤其敏感,当由突升或突降的温度产生温差时,拉应力大于混凝:土的抗拉能力时就会产生裂缝四。需要注意的是,这种因温度变化而产生的裂缝隐患颇多,且经常产生于养护结束后的施工后期或末期,难以预料。
(4)其他相关影响因素
除了相关的必然因素外,如若工程施工中出现人为造成的因素也会容易引起混凝土部件开裂,施工单位必须正确认识到混凝土裂缝的危害,总结混凝土裂缝的成因,并根据实践经验采取系列控制措施,防止混凝土裂缝的出现,降低混凝土裂缝带来的不良影响。
综上所述,大体积混凝土在浇筑过程中通常会因为搅拌混凝土时产生的水汽热量无法迅速散出,产生水化热现象,与外界大气温度产生一定的温差而导致发生膨缩形变,造成裂缝,所以想要控制大体积混凝土的裂缝问题,需要解决的是如何快速散去混凝土内部的积累的热能,而达到和外界大气温度一致,从而减少产生混凝土裂缝的概率,另一方面,可以从提高大体积。混凝土部件的温差拉应力来抵消因温差带来的形变力量。
2.针对大体积混凝土部件裂缝的处理方法
混凝土部件需要对裂缝进行处理的原因是,当裂缝开裂到一定的深度会导致混凝土中的钢筋被腐蚀的速度加快,经过不断地重复和恶性循环会导致混凝土部件的安全性受到威胁。被破坏较严重时如钢筋碳化,钢筋锈蚀,混凝土开裂加深等情况,便会给施工过程带来严重的影响,也容易造成安全隐患,而大体积混凝土部件主要用于一些大型施工与安全结构要求较高的建设施工中,因此针对大体积混凝土开裂的裂缝进行处理显得尤为重要。主要措施包括以下四个:
(1)调配混凝土的比例要求
混凝土的调配中,能够造成较大影响的是水泥的比例,通过实际案例分析,可以发现每立方混凝土每减少十千克的水泥含量,就会使水泥水化热能降低1℃,所以在满足需求的情况下减少水泥的比例,可以有效地降低大体积混凝土部件的内部温度。选择合适的原材料并对不同比例的材料配比进行实验,确定符合项目的大体积底板需要使用的材料配合比例。
(2)对搅拌混凝土的原材料进行筛选
①通过实验可以验证,含碱量在06%以下的水泥中,强度越低的水泥搅拌时产生的热量越低,但也需要对水泥进行相关的理化实验,通常选用浇筑完成后的养护期释放热量不超过250KJKg以内的水泥可以有效地控制热量的温度;
②按照规范选择粗骨料,含泥量不能超过1%,泥块含量低于0.25%的粗骨料较为合适;
③细骨料需要按要求选择,含泥量小于1%,泥块含量小于等于0.5%;
④旧式混凝土配置在掺和料的选择上一般以粉煤灰为主叫,但为了增加大体积混凝土的受力能力和耐久度,可以选择优质细磨矿粉代替粉煤灰,且有助于减少混凝土中水泥的使用:
⑤混凝土的拌和过程中需要加入一定的膨胀剂,原因是膨胀剂可以抵消混凝土受热膨胀产生的一部分 温变应力,从而减少裂缝产生的情况;
⑥以7天和28天的施工日志为参考进行研究发现,加入外加剂可以使混凝:土收缩率受到一定的影响,不管在混凝土浇筑的哪一个时间段,外加剂的收缩率都是越低越好,外加剂不得超过1Kg的含碱量。虽然减水剂的应用减少了混凝土水泥用量,由于设计人员在混凝土结构设计中考虑到对混凝土强度影响的种种因素,设计混凝土的配合比中水泥用量普遍偏大,因此水泥用量实际并未减少叫。
(3)优化配置比例
①通过实验探寻最优的混凝土配比各材料的含量,同时降低水的使用量也能减少热量的产生;
②对于一些无法改变比例的混凝土部件,可在混凝土内部捆扎细钢筋来提高部件的整体抗拉力;
③在大体积混凝土部件的边缘部位增加配筋以减少边缘部位的开裂几率咧,提高抗拉力;
④浇筑大体积混凝土部件是需要考虑当地施工期间的环境和气候,避免人为造成的损失。
(4)施工养护期间调试措施
实时监控施工过程中,大体积混凝土主板的受力情况和温度变化,确定温度产生的内部应力是否符合整体强度,并通过实验室建立相关模型,随时测算.模拟分析,掌握数据以便于后期施工时实际情况的处理。
①严格控制混凝土出搅拌机和入模的温度,避免极端温度出现时施工;
②为保证混凝土在浇筑时其产生的水化热量可以匀速。上升,避免大幅度升温的情况,需要合理安排施工,控制浇筑混凝土的速度,保证浇筑均匀;
③注意上下两层混凝土的浇筑时间控制,必须保证两层混凝土在初凝前浇筑均匀,覆盖完整;
④严格控制施工时的振捣环节,避免出现漏振和过振,并保证每一次振捣的深度和时间以及位移都几乎一致,这也是施工时控制温度的办法之一;
⑤通过测算和监控温度的方式分别对养护期各阶段混凝土内外温差与升温幅度的变化,随着掌握温度变化;
⑥养护期通常使用洒水降温的方式降低温度变化的幅度,防止裂缝突然产生,同时可以结合续存-定深度的水和搭保温棚的方式,增加降温效果。
3.结论
通过分析可以得出结论,作为工程中最为常见的裂缝问题通常是不可避免的,且造成大体积混凝土开裂的原因也并非某单一因素,而是多种因素共同作用导致的。集中体现在工程材料质量是否达标、施工工艺是否符合规范要求、构造设计是否合理及现场管理是否规范等。同时针对不同地域、不同季节及不同结构形式的建筑工程,影响裂缝开展的因素也不尽相同。
因此,为了有效防止裂缝的产生,需要根据以上选择合适实的大体积混凝土裂缝防治措施。避免裂缝问题的进一步劣化,需要针对所进行的建设项目特点,通过查询相关文献并借鉴类似建设项目出现的裂缝问题,相关人员应根据工程的具体设计、施工及材料,寻找出引起裂缝的主次原因,改善设计和完善施工工艺,避免裂缝产生。
参考文献:
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