高科委
(陕西建工第七建设集团有限公司)
【摘要】随着时代的发展,社会的进步,大体积的砼在建筑行业里的使用逐渐普遍。它主要应用于较高的建筑物中,是一种多孔胶凝人造石材,属刚性体,主要特点抗压强度高、抗拉强度低、延伸率微小、易产生收缩裂缝。混凝土工程裂缝最常见出现问题是由于收缩变形受到约束引发的收缩裂缝和由外部荷载作用引发荷载(受力)裂缝。混凝土的裂缝出现是很难避免的,但是它是可以预防和治理的。本文主要分析混凝土产生裂缝的原因,并进一步提出防控措施。
【关键词】大体积砼;施工裂缝;控制措施
引言
随着社会技术的不断发展,大体积混凝土在施工过程中应用的越来越广泛。大体积混凝土结构有自己的独特性。它的特点之一是在浇筑时要一气呵成,不能间断,而且在大部分的情况下,要有良好的整体效果。其二是大体积混凝土存在温差应力。由于大体积砼的体积巨大,所以在完成浇筑程序以后会形成很大的水化热量,大量的水化热量全部聚集在混凝土的内部,无法散发因此大体积混凝土就会形成很大的内外温差,进而形成温差应力。
1.大体积砼的定义
目前为止各个国家对大体积砼的定义都不相同,我国对大体积砼的定义是:最小尺寸大于或者等于一米的砼结构实体,就是大体积砼,由于其水泥水化热释放比较集中所以内部升温迅速,如果遇到内外温差较大的情况就容易产生裂缝,使建筑物的安全性能减低,影响建筑的使用。大体积砼在建筑中的应用非常广泛,常常被应用在地下隧道、筏基底板以及人防工程的顶板的施工建设中,由于其体积较大所以水化热会造成内部形成较高的温度应力,致使发生裂缝现象。因此控制裂缝的技术关键是砼浇筑块体的降温速度、内外温差以及水泥水化热时升高的温度。
2.大体积砼裂缝分类及其产生原因
表面裂缝、深层裂缝、贯穿性裂缝是人们根据砼裂缝的深度对砼裂缝进行的分类,在大体积混凝土的施工过程中,造成混凝土产生裂缝的原因是复杂多样的,比如模板出现变形、内热、养护不到位引起的外部负荷、以及膨胀收缩等都会引起混凝土出现裂缝,虽然引发混凝土发生裂缝的原因很多,通过长期施工经验总结出发生裂缝的原因主要由以下几个:
2.1水泥水化热
混凝土的龄期、品种以及用量是影响水泥水化热的重要因素,选择合适的水泥品种,适当的用量会降低水泥水化热的产生,否则会加剧水化热的产生,混凝土的龄期也是如此,龄期越长产生的水化热就越多,反之则越少。在工程建设中由于大体积砼的结构断面的面积较大,而相对来说表面系数却比较小,所以水泥的水化热会在砼体内部,这些热量得不到有效及时的发散,所以砼体内部的温度会越来越高,而砼体的结构表面的热量却可以自然散失掉,而且会随着外界大气温度的升降而变化,这种变化会使砼体的表面与内部的温差加大,砼外部与内部的体积膨胀不一致,所以产生拉应力会把还没有形成较大抗拉强度的混凝土撕裂,造成砼体裂缝产生。
2.2温度掌握不佳
在混凝土施工的时候如果气温突然降低会引起混凝土的温度应力加大,这也是裂缝产生的另一主要的原因,大部分的混凝土裂缝都属于这种裂缝,这种原因造成的裂缝大部分属于表面裂缝,但是如果表面裂缝过多的话在一定的条件下也可以发展成为深度裂缝,如果遇到气温变化剧烈的天气可以采取温度控制措施放松、降低或者是消除约束,避免或减轻温度对混凝土的破坏。
2.3收缩裂缝
由于混凝土体积收缩造成的裂缝在在大体积砼施工中也非常多见,当混凝土构件长期堆放在露天中的时候,其表面如果没有进行适当的养护,表面水分会很快的散失掉,导致砼体的表面的收缩速度与内部的收缩速度不一致。这种不一致会形成砼表面拉应力,当拉应力聚集到一定程度大于砼体的抗剪抗拉强度时,就会产生裂缝。
3.防止大体积砼裂缝产生的控制措施
3.1对混凝土原材料应用的控制
(1)选用水泥。优先选用低水化热的水泥,并适当使用缓凝减水剂。适当降低水灰比,减少水泥用量。
(2)采取改善骨料级配,用于硬性混凝土,掺混合料,再加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中对水泥的使用量。所以粗骨料应选用颗粒程度大的,利用它对粘结的水泥浆体需求减少来减少对水泥的使用量。
(3)添加适量的外加剂,加入外加剂后,可以减小混凝土收缩开裂的机会。如在拌合混凝土时,掺入适量的微膨胀剂,使混凝土得到补偿收缩,减少温度应力。
3.2调整合理适当的混凝土配合的比例
为了降低混凝土中的绝热升温,可以掺加粉煤灰。由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,可以取代部分水泥,从而减少水泥的使用量。它可以提升混凝土的抗裂性和耐久能力,降低成本。砂率会影响混凝土的收缩能力,经研究0.41是混凝土的最佳砂率。在这种情况下,混凝土拥有最好的工作性能。
3.3要设计研发一套科学合理的施工技艺
首先,应选择好浇筑的时间,测量好外界环境的温度与适度,争取一次成功。其次,凝土必须进行二次振捣。大体积混凝土表面的水泥浆较厚,浇筑3-5h内用长刮尺刮平,终凝前,用木抹子二次刮面以控制表面龟裂,约12小时后覆盖养护。再次,选择合适的拆模时间,按照之前的检测情况,将混凝土自身的温差以及混凝土本身与外界的温差作为考察对象。最后,要对混凝土进行科学合理的养护,保证大体积混凝土的温度与适度在合理的范围内,以此避免混凝土施工裂缝的产生。
3.4控制好外界环境的温度和湿度
外界环境的温度和湿度对大体积混凝土裂缝的产生有很大的影响作用,因此,在对混凝土进行浇筑的时候一定要测好温度,降低入模温度,控制混凝土内外温差。同时还要采取一定的保护措施,防止因为温差过大而使混凝土产生裂缝。
3.5做好混凝土的养护工作
混凝土的养护,应有专门的人负责,12小时内加以覆盖和浇水。根据混凝土的浇筑面积,在混凝土的上下部设置定量的测试管,定时的测量内外温度,养护负责人也要及时的做好记录工作,保证混凝土的温差在25℃以内,及时观察,及时调整。
4.结语
大体积砼即混凝土施工时的裂缝是不可避免的,但是在科技发达的今天,我们可以采取一系列的措施去预防。在施工过程中,每一道工序都极为重要,无论是选料、调配,还是振捣、测温,对大体积砼施工都具有重要的意义。要找出混凝土裂缝产生的原因,找到相应解决办法,还要在施工过程中的每一个环节上严格把关,只有这样,才能够建建造出没有裂缝的优质工程。
参考文献:
[1]贾明芳.大体积混凝土裂缝的控制措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2013(09).
[2]陈碧璇.浅谈大体积混凝土施工过程中的裂缝控制措施[J].四川建材.2012(04).
[3]吴鹏.关于大体积混凝土施工温度和裂缝的控制[J].现代营销,2012(08).
[4]陈碧璇.浅谈大体积混凝土施工过程中的裂缝控制措施[J].四川建材,2012(04).
[5]陈本沛.混凝土结构理论应用的现状与发展[J].大连:大连理工大学出版社,2015.