大体积混凝土裂缝产生的原因与防治
摘要
关键词
大体积混凝土;裂缝;产生原因;防治措施
正文
引言:
大体积混凝土裂缝的出现直接影响的工程建设的整体质量,所以施工单位在参与建筑工程项目的过程中,要明确大体积混凝土施工技术要求,结合以往工作经验对其产生原因进行分析,从而制定相应的防控措施,从根源上解决裂缝的出现,使工程项目顺利完成。
一、技术要求
大体积混凝土应用要求非常严格,施工单位在参与建筑工程项目的过程中要明确技术要求并逐项落实,以此来保证整体质量。第一,规范化。大体积混凝土施工技术在执行过程中要严格按照施工设计方案所提出的要求开展工作,做好技术应用的管控,使各项工作都符合有关标准完善所提出的要求,以此来使施工任务顺利完成;第二,标准化。国家及行业对大体积混凝土施工技术提出了明确的要求,并制定了相应的标准,所以施工单位要深入分析这些标准,并使其融入设计方案中,保证大体积混凝土施工质量及安全,为后续的施工任务奠定基础;第三,高效化。对于建筑工程项目而言,大体积混凝土起到决定作用,也是建筑主体结构的关键,如果存在偏差会使建筑结构失去应有的稳定性,稍有不慎就会造成安全事故,所以施工单位在参与建筑工程项目的过程中,不仅要按要求完成任务,还要提升工作效率,保证整体质量,结合整体方案的要求做好组织设计,综合各类资源[1]。
二、裂缝产生原因
大体积混凝土裂缝的产生受多方面综合影响,外界环境、混凝土施工工艺、养护情况等各方面都会造成裂缝的产生,但这种裂缝基本不影响建筑结构性能。对建筑结构性能造成影响的裂缝多是因混凝土本身原因造成,细究原因,主要为以下两种:
(一)温差裂缝
混凝土浇筑完成后,在硬化过程中基于胶凝材料的水化原理,会产生大量热量,而混凝土作为热的不良导体,散热性能较差。这样便导致混凝土在硬化时芯部温度将会远大于表面温度。
根据热胀冷缩原理,水泥产生的水化热量会使大体积混凝土不断地膨胀,导致中心位置呈现较大的压力。对于大体积混凝土施工来说,如果产生的拉应力超过承受基线,或者超出约束力,就会直接出现裂缝病害。除此之外,由于胶凝材料产生的水化热现象,内部和外部会出现较大的温差,早起混凝土温度上升越快,大体积混凝土结构的弹性就会越小,导致整体抗拉性能降低。在施工阶段如果混凝土在徐变时,对其结构和构件的受力出现较大的干扰,也会使其应力出现损失,对整个建筑工程项目造成影响。
这种裂缝是大体积混凝土施工中最容易产生,也是对结构产生危害最大的裂缝。
(二)干缩裂缝
在混凝土浇筑完成后,在固化的过程中由于消耗大量水分,另外由于水化热的产生水分也会快速地蒸发,导致混凝土中的水分大量流失。混凝土结构在没有水的情况下表面快速收缩,中心部位的收缩速度较表面略慢,在中心混凝土约束力的影响下,其表面会出现大量的拉应力,进而造成裂缝问题。分析这种裂缝问题会受到水泥品种、水泥掺入量、添加剂使用、施工技术、后续养护等多方面的影响,所以施工单位在开展大体积混凝土施工的过程中,要对多方面因素进行综合性地分析。如果大体积混凝土均匀性质较差,或者内部存在大量的孔洞,也会导致混凝土在变形的过程中,由于应力无法集中而出现裂缝[2]。
三、防治措施
通过前文分析可知,大体积混凝土施工技术对于建设工程项目来说有着非常重要的作用,其施工质量也影响着整体建设水平。所以施工单位要增强责任意识,在参与建设工程项目的过程中,对于大体积混凝土裂缝的出现进行深入地研究,明确其产生原因,以此为基础制定防控措施,施工单位要通过混凝土原材料、配合比设计、浇筑方法、养护管理等多个方面措施来控制混凝土裂缝的出现。
(一)原材料控制
大体积混凝土施工质量对于材料有着很强的依赖性,所以要控制混凝土裂缝的出现,就要做好原材料的管控,具体内容有以下几个方面:第一,胶凝材料;水泥要选择水化热低的品种,如矿渣水泥、大坝水泥等,不得选取早强水泥。第二,粗骨料;要尽可能选择级配连续、硬度上佳的碎石,这可以使混凝土的支撑骨架更加稳定,同时含泥量不应大于1%;第三,细骨料;细骨料宜选用细度模数适宜的洁净河砂,细度模数应大于2.3,以2.8左右最佳;对河砂的含泥量也应严格要求,不应大于3%,河砂中含泥量越高,混凝土出现收缩变形的概率也就越大,所以要对其含泥量进行严格的管控,如果通过试验检测发现河砂的含泥量超过标准范围,施工单位要及时进行处理并重新进行检测,只有符合要求才能使用 [3]。
(二)配合比设计
混凝土硬化过程中水化热的释放是产生裂缝的重要原因,所以对于混凝土配合比也要围绕降低水化热的释放速率这一目标进行设计。首先需要根据混凝土强度验收指标来作为混凝土配合比设计的依据,不应死板地将混凝土28天强度指标作为混凝土配合比设计的依据。其次要选取低水化热水泥作为胶凝材料,胶凝材料中粉煤灰、矿渣粉掺量不应超过相关规范的要求,水胶比不宜大于0.45。第三,要合理地使用外加剂,有针对性的采用缓凝型减水剂,膨胀剂来延缓混凝土中水化热的释放速率,降低混凝土的收缩系数,以达到减少裂缝产生的目的。最后,进行混凝土配合比设计时,宜进行绝热温升、泌水率、可泵性等技术参数的试验。
(三)使用合理的施工方法
选择合理的施工方法对预防大体积混凝土裂缝的产生也有很大的作用。进行大体积混凝土施工要选择合适的时间,应尽量选择环境温度较低时进行,施工前应注意当地气象条件,在施工过程中无不良气候条件。
混凝土浇筑方法较多,常用的包括分层连续浇筑、推移式连续浇筑等。进行施工时,应当在前层混凝土初凝前完成后层混凝土浇筑。每层的摊铺厚度不宜大于50厘米,如果使用非泵送的方式来进行混凝土施工,要控制其摊铺厚度不大于40厘米,混凝土施工完成后应多次抹压收面。若选择分层间隔浇筑混凝土的方式来完成大体积混凝土施工,水平施工缝的处理要注意清除表面的浮浆、软弱混凝土层,保证粗骨料均匀地露出,同时上层混凝土浇筑开始之前,现场施工作业人员要用压力水对混凝土表面的污染物进行冲洗,保证整体湿润。在混凝土搅拌、运输等方面也要进行严格的防控,结合所属区域的温度、湿度的制定防护措施,尽量降低混凝土入模温度且不宜小于5℃。
在特殊气候条件下进行大体积混凝土施工时,应采取相应措施保证混凝土施工质量,如果施工时段属于冬季,要在现场设置挡风保温棚[4]。
(四)养护管理
大体混凝土在浇筑完成后,对其养护尤其重要。一般养护不少于14d,养护过程中不仅需要对混凝土进行保湿养护,还要进行保温养护,并进行温度监测,使混凝土内外温差不宜大于25℃,温降速率不宜大于2℃/d,以此作为调整保温措施的依据,另外温度监测数据还可以作为后续施工改进的依据。日常养护中,应随时注意保温层完整情况,保温层的拆除应分层逐步进行,当混凝土表层温度与环境温度最大差值小于20℃时方可全部拆除。
另外,大体积混凝土在模板拆除后,地下部分应及时回填覆盖,地上部分应及时进行后续施工,不宜使混凝土长时间暴露在自然环境中。
四、结束语
大体积混凝土施工受到温度的影响较为严重,而在施工过程中经常会出现裂缝问题,使整个施工受到影响,裂缝的出现也会威胁建筑结构的整体稳定性,进而造成坍塌问题。所以施工单位要明确大体积混凝土裂缝的产生原因,并科学地进行控制,保证施工任务顺利完成。
参考文献
[1]白治琴.建筑工程施工中大体积混凝土裂缝控制技术[J].工程机械与维修,2023(04):158-160.
[2]赵强.房建施工中大体积混凝土裂缝成因及其预防措施[J].工程机械与维修,2023(03):184-186.
[3]王涛.大体积混凝土裂缝成因分析与预防控制措施应用研究[J].中国建筑装饰装修,2023(09):167-169.
[4]倪守清.建筑工程大体积混凝土裂缝产生原因及对策[J].江苏建材,2022(06):115-116.
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