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大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施

2019-09-10李永兴

环球市场 2019年21期
关键词:裂缝原因控制方法

李永兴

摘要:随着建筑业的快速发展,施工过程中常涉及到大体积混凝土的问题,由于其具有体积较大、结构厚、钢筋密等特点,因此对施工技术提出了更高的要求,建筑基础对于建筑结构的稳定性和安全性至关重要,而建筑基础的施工关键在于大体积混凝土。只有重视大体积混凝土的施工问题,避免裂缝的产生才能确保施工质量。

关键词:大体积混混凝;裂缝原因;控制方法

一、混凝土裂缝产生的原因

(一)原材料不合格产生的裂缝

施工单位为了降低成本,提高经济效益,在选用水泥品种时不根据混凝土工程的特点、所处的环境条件及设计施工的要求进行,在施工中使用不合格材料,比如用低标号的水泥代替高标号的水泥,施工使用收缩性大的硅酸盐水泥等。这样会使水泥用量过大,增加裂缝产生的概率。水泥的体积安定性是很重要的一项,假如水泥硬化后出现不均匀的体积变化,会使混凝土结构产生膨胀裂缝,这样就会降低工程质量。粗、细集料中含泥量过大,集料颗粒级配不良,碎石的掺配比例不均匀,粗集料中针片状含量过高等。都容易造成混凝土收缩增大,成为混凝土产生裂缝的必然因素。

(二)水泥水化热产生的裂缝

大体积混凝土在施工过程中,水泥水化會释放出大量水化热。水化热引起混凝土浇筑体内部温度剧烈变化,使混凝土浇筑体早期塑性收缩和混凝土硬化过程中的收缩增大,使混凝土浇筑体内部的温度收缩应力剧烈变化,导致混凝土浇筑体发生裂缝。

(三)碱骨料反应产生的裂缝

碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物含量较高时,会与骨料中所含的活性二氧化硅发生化学反应,并在骨料表面生成碱硅酸凝胶,吸水后产生大的体积膨胀,导致混凝土胀裂的现象。

(四)温度和温度产生的裂缝

混凝土在施工阶段内部温度和外部温度不协调,会使混凝土内部与外部出现温差和温度应力。当拉应力超过混凝土的抗裂能力时,就会产生裂缝。如养护不好,时干时湿。表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也会产生裂缝。

(五)钢筋锈蚀产生的裂缝

钢筋在混凝土中碱性环境内部不会发生锈蚀,但混凝土处在腐蚀环境或在空气中二氧化碳的作用下,生成碳酸钙和水。碳化使混凝土中的碱度降低,削弱混凝土对钢筋的保护作用,使得钢筋锈蚀。碳化会增加混凝土的收缩,使混凝土抗拉、抗折强度降低,导致混凝土结构破坏。

二、控制混凝土裂缝的措施

(一)材料控制措施

大体积混凝土温控施工的核心是从各个施工环节控制混凝土浇筑块体的内部温度,所以在选择原材料时应重视优化混凝土配合比,使大体积混凝土拥有良好的抗裂能力,从而实现控制大体积混凝土产生表面裂缝的目的。具体材料控制措施为:第一,在混凝土里面掺入一些优质粉煤灰,具体的量通常是一般水泥量的20%,同时加入水泥用量的1.0%的缓凝型减水剂[1]。这是我们在混凝土施工中常用的双掺技术,不仅可以减少水泥用量,还能降低混凝土水化热速度,延长大体积混凝土在常温条件下的初凝时间。第二,选用级配良好、粒径较大的粗骨料,有效降低混凝土用量,在节省水泥的基础上降低水化热。第三,严格控制砂石骨料中水泥的含量,在确保混凝土流动及强度的基础上进一步节省水泥,将混凝土绝热温升大大降低,最终有效控制大体积混凝土产生表面裂缝。

(二)施工控制措施

大体积混凝土由于具备水泥用量多、断面大等显著特点,导致水泥水化后释放水化热,使混凝土出现较大的收缩应力、温度应力,最终形成表面裂缝和贯穿裂缝,影响工程结构的整体抗渗性、耐久性、安全性。具体施工控制措施如下:

第一,有效降低水泥水化热。大体积混凝土主要考虑抗蚀性、抗裂性、耐磨性,要兼顾高强和低热两大要求,因此应选用水化热低的水泥,如粉煤灰水泥、火山灰硅酸水泥、矿渣硅酸盐水泥等。同时充分利用大体积混凝土的后期强度来降低水泥用量。如果每立方混凝土的水泥用量减少10%,那么水化热温度将降低1℃。此外,在钢筋布置情况不受影响的前提下,适当掺入体积为大体积混凝土总体积20%以内的大石块,并在内部预埋冷却水管,有效带走大体积混凝土内部热量,控制裂缝产生。

第二,及时降低混凝土入模时的温度。即降低大体积混凝土内部温度值,有效控制内表温差。在夏季施工时,砂石材料要严禁阳光直射,使用前通过冷气或喷涂水雾预冷,并用冰水完成混凝土搅拌工作。在混凝土浇筑方面,务必在前层初凝之前完成次层浇筑,确保模内通风、散热,同时在混凝土中掺入缓凝型减水剂,防止集中产生水化热。

第三,加强控制施工过程中混凝土的温度。这里说的温度控制是指大体积混凝土内外温差控制。一般来说,大体积混凝土内外温差应控制在25℃以内。通常的施工方法是在混凝土表面覆盖一层薄膜,使内部温度降低的同时外部温度不会太快降低。另外,大体积混凝土施工顺序应合理安排,并在混凝土表面定期泼水维护,也可以增加麻袋进行保温,以有效控制大体积混凝土内外温差,预防产生裂缝。

第四,将约束条件分散。在施工中应实行分层分块浇筑,科学设置大体积混凝土施工缝、后浇带,在放松约束条件的基础上减少聚集水化热,也可以在混凝土垫层跟岩石地基之间设置一个滑动层,如铺卷材、刷沥青等,从而释放约束力,消除嵌固作用,预防大体积混凝土产生裂缝。

第五,科学选取施工工艺。可选用级配优良的粗集料,并加强控制砂石里的含泥量,同时适当掺入膨胀剂,密实振捣。我们可以使用两次振捣工艺,有效提高大体积混凝土的抗拉强度、密实度,并实施拍打振实工艺,通过两次抹面的施工方法成功去除浮浆,减少大体积混凝土表面收缩裂缝的产生。在振捣环节,一定要重视振捣的全面性,并严格把握振捣持续时间,以混凝土不冒气泡为准,严禁出现欠振、超振及漏振等现象。

三、结束语

在目前我国的大部分的建筑工程中,大体积混凝土裂缝问题都或多或少的存在,并且引发大体积混凝土裂缝问题的原因也各不相同,在实际的建筑工程施工过程中,要根据吱声的实际情况和引起大体积混凝土裂缝问题的根本因素,采取相应的大体积混凝土裂制作的施工技术,不断的加强大体积混凝土质量,减少大体积混凝土裂缝几率。促进我国建筑工程事业的更高更远的发展。

参考文献:

[1]朱开银大体积混凝土裂缝产生的原因及控制施工技术[J]建材发展导向,2018(9):77-78。

[2]胡建,何奇,张静.大体积混凝土裂缝控制与施工技术研究[J].建筑工程技术与设计,2018(7)

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