魏秀瑛

(湖南高速铁路职业技术学院,湖南 衡阳 421002)

1 大体积混凝土结构裂缝成因及对策

1.1 大体积混凝土结构裂缝成因

1.1.1 水泥水化热的影响

水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的热量,如果以水泥用量350kg/m3 ～550kg/m3来计算,每立方米混凝土将释放出17500KJ～27500的热量,从而使混凝土内部温度升高(可达70℃左右,甚至更高)尤其对大体积混凝土来讲,这种现象更加严重 因为混凝土内部和表面的散热条件不同,故混凝土中心温度很高,就会形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,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产生裂缝。

1.1.2 混凝土的收缩

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时(支撑条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

1.1.3 外界气温湿度变化的影响

大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温差梯度。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。

1.2 大体积混凝土结构裂缝对策

1.2.1 控制温度作用影响

温度作用力对大体积混凝土结构有较大影响,在温度控制方面,可以选择强制性降温处理方式。比如说在大体积混凝土内部预埋水管道,将冷水注入混凝土内部,实现对混凝土内部温度的有效控制。另外,还可以通过控制水泥使用量方式实现对裂缝的控制,选择粉煤灰硅盐水泥等,在材料搅拌过程中充分释放混凝土中热量,实现对混凝土内部温度的有效控制。另外,还可以同浇筑温度控制方式,选择环境温度较低时间段浇筑,降低混凝土内部温度应力。

1.2.2 约束力的控制

通过控制建筑外部约束力,能够使建筑质量得到有效提升。在施工过程中可以设置滑动层,减少地基下沉等对大体积混凝土结构所造成的影响和破坏,可以在大体积混凝土和地基间设置沥青毡层等方式,减少地基对大体积混凝土的约束力,降低裂缝发生率,还可以通过控制温度应力方式,降低混凝土受到的约束力。比如说覆盖法,通过这种方式,保持混凝土内外温度相一致,降低热胀冷缩程度,实现对裂缝的有效控制。

2 大体积混凝土结构技术要点

2.1 大体积混凝土结构施工技术要点

首先,做好材料选择和配比,大体积混凝土结构水泥使用量非常大,施工过程中必须要降低水化热的影响,同时保证混凝土强度满足施工要求,水泥选择时,需要展开相关试验,明确水化热效应和强度数值,以此为依据选择合适的水泥。硅酸盐水泥使用过程中会发生较大的水化热反应,但其早期强度高；矿渣水泥水化热反应相对较低,但是存在有非常大自缩性和渗水性,在工程项目完成施工后,会产生一定的硬度收缩。火山灰砂有着非常高的综合性能,但是其成本也相对较高,在水泥选择过程中,需要综合混凝土成本和强度要求分析考虑,可以选择粉煤灰水泥,不仅有着足够的硬度,同时还能够通过添加膨胀剂方式实现对水灰比的准确控制,降低水化热反应。在辅料选择方面,碎石和细砂能够更好的满足大体积混凝土施工要求。另外,做好添加剂的选择,结合具体的功能需要,合理选择添加剂,与设计强度要求和试验结果相结合分析考虑,明确材料配比。

2.2 大体积混凝土结构浇筑技术要点

大体积混凝土结构施工中,混凝土浇筑属于一项关键施工环节,直接关系到混凝土结构整体施工质量。施工技术人员、监理人员等需要熟练把握各项技术要点以及施工标准,混凝土浇筑前,做好对模板质量、预埋构件位置和钢筋数量的检查,保证这些施工环节符合施工标准,之后展开浇筑施工。另外,还需要注意模板和钢筋清理,清除表面存在的油污和锈蚀,保证模板表明清洁性。认真封堵模板边缘孔洞和缝隙等,适当洒水,保持其湿度。在浇筑过程中,还需要利用排水清除等方式将地基表面的淤泥扥杂质清除干净。混凝土浇筑过程中需要做好浇筑高度的控制,大体积混凝土浇筑高度需要控制在4.0m左右,如果选择分段浇筑方式,还可以利用溜槽和串筒等使浇筑垂直度得到保证,避免浇筑完成后出现离析等现象。大体积混凝土的浇筑尽量选择分层浇筑方式,保证每层浇筑厚度一致,结合振捣器设备型号和性能等因素分析考虑,实现对浇筑厚度的有效控制。泵送混凝土浇筑厚度尽量控制在60cm左右,非泵送混凝土浇筑厚度控制在60cm以内。同时还需要注意浇筑时间的控制,不管选择分层浇筑方式还是推移浇筑方式,都需要保证下一层的施工在上一次初凝前进行。

3 结束语

大体积混凝土结构当前在土木建筑施工中应用越来越广泛,很大程度上促进了土木建筑施工工艺和施工技术的提升,土木建筑具备有更大的升值空间。大体积混凝土结构施工过程中容易有裂缝情况出现,不仅影响大体积混凝土结构质量,甚至还会产生严重的危害和影响,必须要做好裂缝成因的分析,采取相应的技术措施,降低裂缝发生率。土木建筑大体积混凝土施工过程中,为了进一步提高施工质量,取得理想的施工效果,还需要把握好各项技术要点,包含施工技术、浇筑技术、振捣技术和搅拌技术等,通过这种方式,实现对大体积混凝土结构施工质量的综合性控制,为建筑工程项目的顺利有效进行打下良好基础。