摘要:大體積混凝土裂縫是一個普遍的技術(shù)理由,裂縫的產(chǎn)生直接危害工程的質(zhì)量,影響其使用壽命,必須采取措施進行制約。本文分析了大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生理由,并提出相應(yīng)的裂縫制約技術(shù),以期能夠?qū)Υ篌w積混凝土裂縫制約的實際工作發(fā)揮借鑒與參考。

關(guān)鍵詞:大體積混凝土;裂縫;防控措施

引言

工程建設(shè)對滿足人們的生活,提高人們的生活水平具有重要的作用。而在工程建設(shè)中,混凝土具有材料來源廣泛、價格低廉、抗壓性能好、養(yǎng)護成本低等特點,在施工中得到了廣泛的運用。大體積混凝土是指最小斷面尺寸大于一米以上的混凝土結(jié)構(gòu),與普通混凝土相比而言,具有結(jié)構(gòu)厚、體形大、施工時間長、施工工藝高等特點,在工程建設(shè)中的運用越來越廣泛。然而,由于受到多方面因素的影響,在施工中,大體積混凝土常常會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。裂縫的產(chǎn)生不僅影響工程質(zhì)量,還會降低工程建設(shè)的效益。因此,探討分析大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生理由,并提出相應(yīng)的裂縫制約技術(shù)無疑具有重要的現(xiàn)實作用。

一、大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生理由

正如我們知道的,混凝土中產(chǎn)生裂縫是多種因素共同作用的必定結(jié)果。比如混凝土本身的不均勻性等,此外,還有外界因素也是導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫的理由,比如外界環(huán)境溫度的變化、濕度的大小、模板、原材料不好,結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理等,主要分析如下:

(1)外界氣溫變化。氣溫變化對混凝土內(nèi)部溫度的影響是巨大的,尤其是在施工階段,溫度突然降低,會進一步使得混凝土內(nèi)部溫度的溫差增大,對于正在施工的大體積混凝土有著不可估量的損失。我們知道,由于外界溫度變化產(chǎn)生的溫差導(dǎo)致了溫度的不正常變化,從而產(chǎn)生了溫度應(yīng)力。由于溫度應(yīng)力是溫差產(chǎn)生的,溫度應(yīng)力也就隨著溫差的大小而發(fā)生著轉(zhuǎn)變。另外,如果持續(xù)高溫,對混凝土施工也產(chǎn)生著不利影響,溫度愈高,就意味著散熱條件愈差,長此以往,大體積混凝土的溫度會不斷增高,達到最高限制到了65度。由此可以看出,我們必須采取有效措施制約好溫度的變化,從而減少裂縫產(chǎn)生的幾率。

(2)混凝土的收縮。水泥硬化只需要混凝土中20%的水分,其他的都屬于蒸****費的行列。而這些蒸發(fā)的水分是引起混凝土體積收縮的重要理由。除此之外,水泥的質(zhì)量、混凝土添加的料子以及養(yǎng)護條件的好壞也都是引起混凝土收縮的重要理由。如果混凝土收縮了以后,受到某些因素影響再膨脹恢復(fù),就會引起濕度的變化,在混凝土內(nèi)部就會產(chǎn)生收縮應(yīng)力,從而引起混凝土裂縫。

(3)水泥水化熱。在水泥水化熱的過程中要放出熱量,由于混凝土結(jié)構(gòu)厚,表面系數(shù)小,導(dǎo)致熱量不易散失反而聚集在混凝土內(nèi)部。釋放的熱量都聚集在混凝土內(nèi)部,也就導(dǎo)致內(nèi)外溫差增大,濕度增大,從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,增大了混凝土產(chǎn)生裂縫的 幾率。

(4)約束條件。大體積的混凝土接觸地基,剛開始的時候混凝土溫度會上升,后來逐漸降低。溫度上升的時候,受熱膨脹的混凝土受到地基影響產(chǎn)生壓應(yīng)力,后期會因為溫度降低形成拉應(yīng)力。如果說混凝土的抗壓能力低于抗拉能力,就會出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

二、裂縫預(yù)防及制約措施

2.1材料方面

2.1.1選用中熱或低熱水泥

溫差主要是水化熱產(chǎn)生的,為了減小溫差,就要盡量降低水化熱,要用早期水化熱低的水泥,選擇適宜的礦物組成,調(diào)整水泥的細度模數(shù)。試驗證明,水泥中的鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量高的水泥水化熱就高。所以,為減小水化熱,應(yīng)采用熟料中含鋁酸三鈣和硅酸三鈣較少的中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥或粉煤灰水泥等。

2.1.2選用合適的骨料

盡量擴大粗骨料粒徑,因為粗骨料越大,級配越好,孔隙充滿越小,比表面積越小,水泥砂漿和水泥的用量相應(yīng)越省,水化熱隨之降低,對防止裂縫越有好處。細骨料宜采用級配良好的中粗砂。中粗砂其孔隙率小,比表面積小,混凝土的水泥和用水量也可減小,水化熱隨之降低。另一方面要制約砂石料中的含泥量,石子含泥量<1%,砂含泥量<2%。

2.1.3摻加粉煤灰

為了減少水泥用量,降低水化熱并提高和易性,我們可以把部分水泥用粉煤灰代替。摻入粉煤灰有以下作用:粉煤灰中含有大量的硅、鋁氧化物(其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二鋁含量17%~35%),這些硅鋁氧化物能夠與水泥的水化產(chǎn)物進行二次反應(yīng),是其活性的來源,可以取代部分水泥,降低混凝土的熱脹。粉煤灰顆粒較細,能夠參加二次反應(yīng)的界面相應(yīng)增加,在混凝土中分散更加均勻。

2.2施工方面

2.2.1采用切實可行的施工工藝

根據(jù)泵送大體積混凝土的特點,采用“分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到頂”的策略。這種自然流淌形成斜坡混凝土的策略,能較好地適應(yīng)泵送工藝,避開混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土出料口,主要解決上部混凝土的振實;由于底層鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土坡腳處,以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進,振動器也相應(yīng)跟上,以確保整個高度上混凝土的質(zhì)量。

2.2.2嚴(yán)格制約混凝土入模溫度

澆筑大體積混凝土?xí)r應(yīng)選擇較適宜的氣溫,盡量避開炎熱天氣澆筑。夏季可采用溫度較低的地下水?dāng)嚢杌炷粒蛟诨炷涟韬退屑尤氡鶋K,同時對骨料進行遮陽、灑水降溫,在運輸及澆筑過程中也采用遮陽保護、灑水降溫等措施,以降低混凝土拌和物的入模溫度;摻加相應(yīng)的緩凝型減水劑。在混凝土入模時,還可以采取強制通風(fēng)措施,加速模內(nèi)熱量的散發(fā)。

2.2.3加強后期養(yǎng)護

養(yǎng)護對于混凝土施工時極其重要的一個階段。為了減少混凝土裂縫的幾率,必須做好養(yǎng)護工作。為了使混凝土保持適宜的溫度和濕度,應(yīng)該盡可能多養(yǎng)護一段時間,減小內(nèi)外溫差。養(yǎng)護的時候要注意,拆模后立即回土或覆蓋保護,同時要注意天氣變化,關(guān)注當(dāng)時的天氣變化,制約好內(nèi)外溫度,減小內(nèi)外溫差,防止裂縫的產(chǎn)生。養(yǎng)護工作是極其重要而艱巨的任務(wù),要同時滿足混凝土內(nèi)外溫度、濕度和強度的同時需求,并作出相應(yīng)的防范措施。其中做好溫度制約需要注意一些理由,比如混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的溫差值絕對不能高于20℃,混凝土拆模時,混凝土的溫差表面溫度、中心溫度和外界氣溫的溫差不能超過20℃等,總之要按照規(guī)律來辦,加強后期養(yǎng)護工作。

結(jié)束語

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的策略進行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

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