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【摘 要】根据我国《大体积混凝土施工规范》中对于混凝土结构的定义,大体积混凝土是指混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1米的大体量混凝土,或预计会因混凝土中凝胶材料水化引起的温度变化和收缩而导致的有害裂缝产生的混凝土。在现代建筑当中,经常涉及到大体积混凝土施工的应用,例如高层楼房建筑、大型设备基础以及水利大坝的,它最重要的特点就是体积大,实体的最小体积大于或等于一米水泥的水化,湿热释放比较集中,内部升温快,只有从根本上对其进行分析,才能够保证施工质量。笔者根据近年来的工作经验分析了大体积混凝土裂缝产生的原因以及控制方法。
【关键词】大体积;混凝土裂缝;控制措施
混凝土在建筑过程当中有着广泛的应用,大体积的混凝土出现的裂缝,可以根据深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝,由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终将会形成贯穿裂缝,它阻断了结构断面造成混凝土结构的整体性破坏,其稳定性有所损坏,危害较大,而深层裂缝切断了断面结构,也具有很大的危害性,但是危害小于贯穿裂缝,表面裂缝一般的危害性较小。
一、混凝土裂缝产生的原因和危害
混凝土在浇筑的过程当中,由于水泥水化所产生的大量水化热,会导致混凝土的内部温度不断升高,混凝土表面热量向大气当中不断散发温度,上升比例较小,而混凝土内部由于热量不易向外扩散,导致内部体温升高,所以大体积混凝土内部这种内部温度高,表面温度低的梯度温度会使得内部反应产生压应力,对表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面就会出现裂缝的现象,在建筑物内,大体积混凝土的基础底板一般在约束范围之内,混凝土如果长期处于大面积拉应力状态,这种区域就容易出现表面裂缝,甚至发展为深层裂缝,直至贯穿裂缝,深层裂缝切断了混凝土的结构表面有很大的影响,混凝土的结构内不允许出现这种现象,施工当中应当将大混凝土的内外温差控制在25度以内,避免因地板约束力区域拉应力偏差过大而出现裂缝的现象,避免出现深层裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施
为了更好的控制大体积混凝土结构的裂缝,需要从混凝土的温度升高、延缓混凝土降温速率、减少收缩变形、提升极限抗拉应力值约束条件、施工温度监测等方面进行全面的考虑,采用多样化的手法运用切合实际的技术与措施,才能起到很好的监测作用。
1.混凝土材料的控制。
为了实现对混凝土材料的控制,一般要对水泥品种的选择和用量进行控制,选用中热或低热水泥是控制大体积混凝土温度变化的最根本的办法,根据不同施工时期和不同的施工条件,具体问题具体分析,才能取得较好的施工效果和经济效益,为了保证混凝土的强度和耐久性,一般采用45d和60d作为混凝土的强度,减少水泥的用量,来提升混凝土建筑的整体质量。在混凝土外加剂和掺合料方面,一般采用泵送施工的大体积混凝土,不能仅仅使用水泥浆的方法来保证混凝土的泵送性,这样不仅会增加水泥的用量,增大混凝土的收缩,容易产生裂缝,在施工过程当中需要优化混凝土的级配,适当的进行外加剂和掺合料的选择,改善混凝土的特性,以降低水化热,在实践过程当中这种方法取得了很好的效果,内穿胶凝材料用量10%的膨胀剂能够使得混凝土出现适度的膨胀,而补偿混凝土本身出现的收缩混凝土开裂现象有所减少。在混凝土骨料的选择上,大体积混凝土的结构应当选择自然连续级配的粗骨料、优质的中粗砂细骨料,这种骨料使得混凝土具有良好的活异性,用水量较少,能够节约水泥,并且抗压强度很高,在混合混凝土骨料当中,含泥量直接影响了混凝土的质量,如果含泥量过大,那么混凝土的强度、干缩以及和异性会产生不良的影响,导致混凝土抗拉强度降低。
2.改进搅拌工艺。
在以往的混凝土搅拌过程当中,水分子直接润湿沙子和石头的表面,在混凝土成型和静置的过程当中,自由水向石子与水泥将集中,形成一层透明的水膜,当混凝土硬化之后,由于水膜的存在,建面过渡层疏松多孔削弱了狮子与硬化水泥浆之间的粘连,那么混凝土将会出现最薄弱的一环,容易产生裂缝,这对混凝土抗压强度和物理学性能将会产生很大的影响,为了提高混凝土的质量,需要改进混凝土的搅拌技术,采用二次投料的方式,使用砂浆裹石或者净浆裹石等新型搅拌工艺,有效的防止水分子,像石子与水泥将近院集中的现象,使硬化后的界面能够过渡层结构紧致,提高混凝土的抗拉强度和极限拉压值,避免裂缝出现。
3.改进施工工艺。
对于混凝土的二次振捣工艺,当对大体积混凝土进行浇筑时,除了需要严格的按照混凝土的施工工艺进行施工之外,需要进行二次振捣,大体积混凝土在初次凝结前进行,以便能够排出混凝土因泌水在粗骨料水平钢筋下生成的水分和空隙,提高混凝土与钢筋之间的握裹力,防止因为混凝土的沉降,而导致混凝土本身出现了裂缝,减少内部微裂现象,增加混凝土的密实度,从而提高混凝土本身的抗裂性。在对泌水进行处理的过程当中,大体积混凝土的结构一般采用泵送混凝土进行分层浇筑,混凝土的流动性较大,而下层混凝土的施工间隙时间间隔也很大,经过震荡之后,混凝土表面容易受到坡面的影响,表面的泌水流到较低的地方,可以采用侧模板预留排水孔的方式,将泌水排到基坑以外,如果混凝土浇筑的大坡面的坡角接近于顶端的模板时,可以改变混凝土的浇筑方向,从顶端往回进行浇筑。
4.加强混凝土的养护。
当混凝土的浇筑完成之后,应当及时对混凝土表面铺满塑料布,并加盖防护草帘,防止混凝土表面直接暴露在空气当中,并对其进行及时的浇水,等混凝土浇筑完成之后,混凝土表面会存在一定厚度的水,这时这层水可以有效的减少混凝土表面的热量扩散,防止混凝土表面温度梯度过大,避免产生表面裂缝,延长了散热的时间,充分发挥了混凝土的潜力以及材料的松弛特点,使得混凝土的平均总温差产生的拉应力小于混凝土本身的抗拉强度,避免混凝土出现贯穿裂缝,对于刚刚浇筑不久的混凝土,混凝土仍处于凝固硬化的时期,水化的速度很快,比较适应潮湿的条件,这时可以合理控制混凝土的温度,防止混凝土表面出现脱水而产生干缩裂缝的现象,加强混凝土表面的保湿工作。
5.混凝土的表面处理和养护。
混凝土在浇筑完成后的几个小时到十几个小时之间,属于一种塑性硬化阶段,强度较小,混凝土的塑性收缩容易导致混凝土容易产生裂缝,在这一阶段,裂缝最容易处理,所以在混凝土施工中采用二次振捣、二次磨面或三次成活的方式,来提高混凝土的密实度,增大混凝土的密实度最大限度的降低大体积混凝土温度应力产生裂缝的问题。无论是在夏天还是冬天,混凝土浇筑完成后需要立即盖一层塑料布,防止出现失水的现象,使得塑料布下面保持潮湿,有利于混凝土的养护,初始采用铺塑料布保湿,中间过程当中可以采用蓄水养护的方法,其阻燃草帘子可以进行周转的使用,从而节约整个施工的费用,对混凝土土体进行测温,严格的将温度控制在規定的范围之内。
总之,混凝土地裂缝产生原因和控制方法的分析,可以得出混凝土的裂缝成因虽然有不同的原因,但是通过具体的预防措施和改进措施能够对出现的问题进行预防和处理,大体积混凝土的裂缝是可以避免的。
参考文献:
[1]李新芳.浅谈大体积混疑土裂缝的控制[J].价值工程,2011,(19):85.
[2]杨伟文.大体积混疑土在建筑施工中的浇筑技术[J].才智,2010,(23):17.
[3]王惠忠.大体积混凝土裂缝控制技术及其应用[J].福建建材,2010,(06):72-75.
[4]潘锦伦.浅谈大体积混疑土结构裂缝的成因及控制措施[J].广东建材,2010,(04):19-21.
【关键词】大体积;混凝土裂缝;控制措施
混凝土在建筑过程当中有着广泛的应用,大体积的混凝土出现的裂缝,可以根据深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝,由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终将会形成贯穿裂缝,它阻断了结构断面造成混凝土结构的整体性破坏,其稳定性有所损坏,危害较大,而深层裂缝切断了断面结构,也具有很大的危害性,但是危害小于贯穿裂缝,表面裂缝一般的危害性较小。
一、混凝土裂缝产生的原因和危害
混凝土在浇筑的过程当中,由于水泥水化所产生的大量水化热,会导致混凝土的内部温度不断升高,混凝土表面热量向大气当中不断散发温度,上升比例较小,而混凝土内部由于热量不易向外扩散,导致内部体温升高,所以大体积混凝土内部这种内部温度高,表面温度低的梯度温度会使得内部反应产生压应力,对表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面就会出现裂缝的现象,在建筑物内,大体积混凝土的基础底板一般在约束范围之内,混凝土如果长期处于大面积拉应力状态,这种区域就容易出现表面裂缝,甚至发展为深层裂缝,直至贯穿裂缝,深层裂缝切断了混凝土的结构表面有很大的影响,混凝土的结构内不允许出现这种现象,施工当中应当将大混凝土的内外温差控制在25度以内,避免因地板约束力区域拉应力偏差过大而出现裂缝的现象,避免出现深层裂缝。
二、大体积混凝土温度裂缝控制措施
为了更好的控制大体积混凝土结构的裂缝,需要从混凝土的温度升高、延缓混凝土降温速率、减少收缩变形、提升极限抗拉应力值约束条件、施工温度监测等方面进行全面的考虑,采用多样化的手法运用切合实际的技术与措施,才能起到很好的监测作用。
1.混凝土材料的控制。
为了实现对混凝土材料的控制,一般要对水泥品种的选择和用量进行控制,选用中热或低热水泥是控制大体积混凝土温度变化的最根本的办法,根据不同施工时期和不同的施工条件,具体问题具体分析,才能取得较好的施工效果和经济效益,为了保证混凝土的强度和耐久性,一般采用45d和60d作为混凝土的强度,减少水泥的用量,来提升混凝土建筑的整体质量。在混凝土外加剂和掺合料方面,一般采用泵送施工的大体积混凝土,不能仅仅使用水泥浆的方法来保证混凝土的泵送性,这样不仅会增加水泥的用量,增大混凝土的收缩,容易产生裂缝,在施工过程当中需要优化混凝土的级配,适当的进行外加剂和掺合料的选择,改善混凝土的特性,以降低水化热,在实践过程当中这种方法取得了很好的效果,内穿胶凝材料用量10%的膨胀剂能够使得混凝土出现适度的膨胀,而补偿混凝土本身出现的收缩混凝土开裂现象有所减少。在混凝土骨料的选择上,大体积混凝土的结构应当选择自然连续级配的粗骨料、优质的中粗砂细骨料,这种骨料使得混凝土具有良好的活异性,用水量较少,能够节约水泥,并且抗压强度很高,在混合混凝土骨料当中,含泥量直接影响了混凝土的质量,如果含泥量过大,那么混凝土的强度、干缩以及和异性会产生不良的影响,导致混凝土抗拉强度降低。
2.改进搅拌工艺。
在以往的混凝土搅拌过程当中,水分子直接润湿沙子和石头的表面,在混凝土成型和静置的过程当中,自由水向石子与水泥将集中,形成一层透明的水膜,当混凝土硬化之后,由于水膜的存在,建面过渡层疏松多孔削弱了狮子与硬化水泥浆之间的粘连,那么混凝土将会出现最薄弱的一环,容易产生裂缝,这对混凝土抗压强度和物理学性能将会产生很大的影响,为了提高混凝土的质量,需要改进混凝土的搅拌技术,采用二次投料的方式,使用砂浆裹石或者净浆裹石等新型搅拌工艺,有效的防止水分子,像石子与水泥将近院集中的现象,使硬化后的界面能够过渡层结构紧致,提高混凝土的抗拉强度和极限拉压值,避免裂缝出现。
3.改进施工工艺。
对于混凝土的二次振捣工艺,当对大体积混凝土进行浇筑时,除了需要严格的按照混凝土的施工工艺进行施工之外,需要进行二次振捣,大体积混凝土在初次凝结前进行,以便能够排出混凝土因泌水在粗骨料水平钢筋下生成的水分和空隙,提高混凝土与钢筋之间的握裹力,防止因为混凝土的沉降,而导致混凝土本身出现了裂缝,减少内部微裂现象,增加混凝土的密实度,从而提高混凝土本身的抗裂性。在对泌水进行处理的过程当中,大体积混凝土的结构一般采用泵送混凝土进行分层浇筑,混凝土的流动性较大,而下层混凝土的施工间隙时间间隔也很大,经过震荡之后,混凝土表面容易受到坡面的影响,表面的泌水流到较低的地方,可以采用侧模板预留排水孔的方式,将泌水排到基坑以外,如果混凝土浇筑的大坡面的坡角接近于顶端的模板时,可以改变混凝土的浇筑方向,从顶端往回进行浇筑。
4.加强混凝土的养护。
当混凝土的浇筑完成之后,应当及时对混凝土表面铺满塑料布,并加盖防护草帘,防止混凝土表面直接暴露在空气当中,并对其进行及时的浇水,等混凝土浇筑完成之后,混凝土表面会存在一定厚度的水,这时这层水可以有效的减少混凝土表面的热量扩散,防止混凝土表面温度梯度过大,避免产生表面裂缝,延长了散热的时间,充分发挥了混凝土的潜力以及材料的松弛特点,使得混凝土的平均总温差产生的拉应力小于混凝土本身的抗拉强度,避免混凝土出现贯穿裂缝,对于刚刚浇筑不久的混凝土,混凝土仍处于凝固硬化的时期,水化的速度很快,比较适应潮湿的条件,这时可以合理控制混凝土的温度,防止混凝土表面出现脱水而产生干缩裂缝的现象,加强混凝土表面的保湿工作。
5.混凝土的表面处理和养护。
混凝土在浇筑完成后的几个小时到十几个小时之间,属于一种塑性硬化阶段,强度较小,混凝土的塑性收缩容易导致混凝土容易产生裂缝,在这一阶段,裂缝最容易处理,所以在混凝土施工中采用二次振捣、二次磨面或三次成活的方式,来提高混凝土的密实度,增大混凝土的密实度最大限度的降低大体积混凝土温度应力产生裂缝的问题。无论是在夏天还是冬天,混凝土浇筑完成后需要立即盖一层塑料布,防止出现失水的现象,使得塑料布下面保持潮湿,有利于混凝土的养护,初始采用铺塑料布保湿,中间过程当中可以采用蓄水养护的方法,其阻燃草帘子可以进行周转的使用,从而节约整个施工的费用,对混凝土土体进行测温,严格的将温度控制在規定的范围之内。
总之,混凝土地裂缝产生原因和控制方法的分析,可以得出混凝土的裂缝成因虽然有不同的原因,但是通过具体的预防措施和改进措施能够对出现的问题进行预防和处理,大体积混凝土的裂缝是可以避免的。
参考文献:
[1]李新芳.浅谈大体积混疑土裂缝的控制[J].价值工程,2011,(19):85.
[2]杨伟文.大体积混疑土在建筑施工中的浇筑技术[J].才智,2010,(23):17.
[3]王惠忠.大体积混凝土裂缝控制技术及其应用[J].福建建材,2010,(06):72-75.
[4]潘锦伦.浅谈大体积混疑土结构裂缝的成因及控制措施[J].广东建材,2010,(04):19-21.