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解析大体积混凝土的施工裂缝控制技术

黄进钦
  
一起视线电力
2022年14期
深圳市卓业建设有限公司

摘要: 大体积混凝土裂缝是施工中最常见的质量问题之一,其裂缝产生的原因主要由混凝土收缩作用和外界温度的显著变化而引起的,其中水泥水化热集中、热量无法及时发散,导致内外温差过大引起的热胀冷缩是大体积混凝土裂缝产生的主要原因。大体积混凝土裂缝类型主要包括干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝和温度裂缝等。解决大体积混凝土施工裂缝问题,需要制定合理的配比混凝土的组成材料、采取有效利用冷却管降低温度的措施、采用质量合格的施工材料、做好建筑施工浇筑的养护工作等。本文即简要分析大体积混凝土裂缝产生的主要原因,提出相应的裂缝控制技术。

关键词: 大体积混凝土; 施工技术; 裂缝控制

0 前言

随着国家对基础设施的投资力度不断加大,现代建筑在高端建筑设备的支持下逐渐朝着高层化、大型化方向发展,大体积混凝土开始广泛应用于现代建筑中[1]。与传统混凝土浇筑技术相比,大体积混凝土施工具有整体性好、浇筑方便、抗震等级高等优势,但由于施工技术还不成熟,使得大体积混凝土施工质量很难得到控制,容易出现裂缝现象,影响整个建筑主体结构的使用安全。因此,必须加强大体积混凝土施工中裂缝的控制技术,提高建筑质量。

1 大体积混凝土裂缝产生的原因及类型

1. 1 温度裂缝

温度裂缝主要是由于混凝土水化热集中,热量无法及时发散而引起的。对大体积混凝土灌注后,水泥在水化的过程中会释放很大的热量,而大体积混凝土的结构体型较大,其内部产生的水化热量十分庞大,内部水泥又不容易散热,导致大量的热量在混凝土内部聚集,使混凝土内部温度明显升高。而混凝土表面与空气接触良好,散热效果好,这便与内部混凝土形成温差,当内外温差超过25℃~28℃时,会在混凝土内部产生压力,在混凝土表面产生拉力( 又称内约束力) [2],当这种拉力超过了混凝土表面所能承受的力度时,就会使其发生变形,即混凝土表面出现裂缝。因此,在施工过程中应做好混凝土表面的养护工作,减缓水分蒸发,并及时疏散内部热量。

1. 2 塑性收缩裂缝

混凝土塑性收缩裂缝主要与混凝土凝结时间、环境温度、水灰比等因素有关。在混凝土配制过程中,水灰比、砂石都有严格的配比要求,以保障混凝土后期的粘结度和水泥硬度。但在许多建筑施工中,部分建筑人员缺乏较强的责任意识和专业素养,加之对混凝土比例的掌握程度不够熟练,从而影响了混凝土配比的质量,导致裂缝问题的出现。大体积混凝土的塑性收缩裂缝通常出现在大风或者干燥天气,由于表面水分流失过快,导致出现两边细、中部宽的裂缝。这种裂缝通常出现在混凝土板或者较大的墙面上,一般长度不同,最短的裂缝通常在20 ~ 30 cm,最长的通常在2~ 3 m[3]。从外形上看,这些裂缝呈不连贯的状态,多呈无规则网络状或有规则斜纹状。

1. 3 沉陷裂缝

由于大体积混凝土体积大、重量大,所以对土质结构要求较高,地基构造不松软、土质不均匀等原因易造成混凝土沉陷裂痕问题的产生。此外,模板硬度不够、模板间距过大或者支

撑的底部不牢靠,也会导致大体积混凝土沉陷裂痕的产生。尤其是在寒冷天气,土地经冻化造成不均匀沉降,导致混凝土出现贯穿性裂缝。由此可见接触地面的稳定与否是影响沉陷裂痕产生的重要原因,当地面沉降越严重,裂缝宽度则越大。

2 解决大体积混凝土施工中裂缝问题的措施

2. 1 采用合格的施工材料

施工材料包括水泥、骨料等原材料以及粉煤灰、外加剂等辅助材料。在施工建设中,首先应注重材料的质量选择和把控,尤其是水泥质量的把控。一般情况下,C3A 含量大、细度较小的水泥干缩较大[4],应尽量避免这种型号水泥的使用。在骨料选择上,应尽可能采用粒径较大,级配良好的高强度花岗岩、玄武岩等作为骨料,起到抗裂作用。同时,还需要加入一定的粉煤灰和外加剂,以改善混凝土和易性的作用,减少水泥用量,提高混凝土密度,减少混凝土干缩作用,从而更好地建造房屋建筑物。其次,由于不同房屋建筑工程的构造要求不同,因此,在实际施工中应根据具体的建造要求,选取适合的水泥品种、混凝土强度等相关材料,尽可能少使用强度较高的水泥。

2. 2 制定合理的配比混凝土的组成材料

通过对大体积混凝土的组成材料进行合理配比是减少混凝土收缩、控制裂缝产生的主要技术方法。减少大体积混凝土收缩技术包括对混凝土组成材料的选择、合理配比、科学浇筑方法及有效养护等条件。近年来大体积混凝土建筑施工中逐渐运用高性能减水剂( 如聚羧酸类高效减水剂) 减少混凝土水泥用量,有效控制混凝土收缩,是工程实践中裂缝控制的有效技术途径。此外,在混凝土中加入一定量的辐射筋也有利于控制大体积混凝土裂缝问题的产生。当今的建筑施工中用到的现浇板表面都加入了一定的负弯矩筋,可减少板面裂缝产生,但实际建筑施工中很多裂缝产生的位置在板角,因此,在板角位置设置辐射筋,可以使造成裂缝的应力与辐射筋方向相同,从而起到控制裂缝产生的作用。

2. 3 设置大体积混凝土的测温点

温度原因是引起大体积混凝土裂缝产生最根本的原因,因此,及时进行温度的控制和监测能有效预防混凝土裂缝产生的有效措施。在施工中,可根据施工规范要求在两个具有代表性的竖向剖面设置测温点,反映基础大体积混凝土中的最高升温情况。在测温点的选择上,由于不同的基础工程形态各异,有些难以精准确定基础平面的中心点,在此情况下应寻找基础平面兼顾厚度变化的中部区域作为竖向剖面上的测温点,更具代表性和可比性。

2. 4 有效利用冷却管降低温度

为降低大体积混凝土内部温度,可在混凝土结构中设置冷却管路,待浇筑步骤完成后,就开始在冷却管中注入水以降低内部温度。在通水过程中,如果水的流速加快,很可能是因为管内水温过高引起的,因此,要注意监控管内水流量的速度,控制好管内水温。与此同时,还应注意冷却管中排水的问题,保证排水不会对施工造成影响。在大体积混凝土冷却工作初步完成后,还应根据混凝土的实际情况进行洒水保湿,另外也还可采用真空压浆的方式对其进行压浆、注浆工作,做好混凝土表面的养护。

2. 5 做好建筑施工浇筑的养护工作

大体积混凝土的养护包括保湿和保温两方面,良好的保湿可增加混凝土的拉伸强度及拉伸极限值,良好的保温可避免大体积混凝土出现急剧的温度梯度变化,从而有效保障混凝土表面以及其的稳定性[5],避免表面因拉力过大而产生的裂缝现象。因此在建筑工程竣工前,有关单位应做好建筑施工浇筑的养护工作,防止建筑物因内外温差过大或表面干燥而产生裂缝问题。

3 结语

随着我国建筑行业的飞速发展,大体积混凝土也越来越广泛地应用于房屋建筑的建造中,其裂缝问题也成为研究关注的热点。裂缝不仅影响到建筑物的外在美观,更影响建筑的承受力和结构安全,因此,在大体积混凝土的建筑施工中做好控制裂缝的技术工作,对于保障建筑质量安全是十分有必要的。而要避免大体积裂缝问题的出现,应从材料选择和配比、温度的监测和控制以及后期浇筑的养护等三个方面进行全方位的防裂缝的控制,重点解决大体积混凝土的热化集中问题,提高建筑质量。参考文献:

[1] 王威威,崔炯辉.针对大体积混凝土裂缝控制及施工技术分析[J].工程技术,2016,8( 18) : 182.

[2] 邵恩波.大体积混凝土施工中的裂缝控制分析[J].工程技术,2017,9( 1) : 63.

[3] 李红军.大体积混凝土施工中的裂缝控制关键技术研究[J].建筑工程技术与设计,2017,5( 11) : 45-46.

[4] 张荣强.浅析大体积混凝土施工中的裂缝控制[J].工程技术,2016,8( 10) : 171.

[5] 盛久祥.建筑工程大体积混凝土施工技术及裂缝控制[J].四川水泥,2016, 38( 12) : 176.

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