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摘要:建筑工程项目中经常遇到大体积混凝土结构,这些结构本身因为混凝土特性容易出现开裂情况,在该问题出现之后,会造成大体积混凝土结构发生渗漏问题,进而影响到建筑想买的实际使用功能以及使用年限,所以一定要对大体积混凝土结构进行严格的管控,防止其出现开裂情况。本文就此探究分析了造成建筑项目大体积混凝土结构出现施工裂缝的主要原因,与其有效的防治途径。
关键词:混凝土;裂缝;防裂措施
引言
在现代建筑施工中,混凝土结构较为常见,其应用优点在于结构稳定性强、施工材料来源广泛、日常维护便捷等等。但是,混凝土结构建筑施工工艺复杂,施工技术要求比较高,在各个施工环节,都应该加强施工工艺控制,这样才能够提升混凝土施工质量。
一、大体积混凝土的施工技术
1.1施工准备工作
(1)大体积混凝土基础施工应同时满足生产工艺和设计规范的要求,其水平施工缝的设置应满足规范中温度裂缝控制的要求。
(2)大体积混凝土施工可供选择的模板包括木模板、钢模板和钢木模板,其中木模板保温效果较好,而钢模板对保温不利,采用时应满足温控要求。
(3)施工前,应根据实际情况验算大体积混凝土浇筑块体的温度应力和收缩应力,制订温度控制技术方案,有效控制施工阶段大体积混凝土的内外温差、升温峰值以及降温速率,防止施工中可能产生的有害温度裂缝,确保施工质量。
1.2混合料配合比及其材料
(1)为了避免大体积混凝土由于水泥水化速率过快而形成过大的温度应力,施工单位在经设计单位同意的前提下,且满足大体积混凝土强度等级大于C20,可采用混凝土试件60天后的强度作为混凝土配合比设计、交工验收及评定的依据。
(2)在进行大体积混凝土配合比设计时,在确保满足设计所要求的混凝土强度、耐久性及工作性的前提下,应尽量减少水泥剂量,并以降低大体积混凝土升温速度为原则,以此降低混凝土浇筑时的降温速率和内外温差控制的难度,同时减少后期养护费用。
1.3混合料的浇筑与养护
(1)大体积混凝土可采用推移式和分层连续式进行浇筑,浇筑过程中不得随意留施工缝,应满足以下规定:应根据所采用的振捣器振捣深度及混凝土施工和易性来确定混凝土的摊铺厚度。泵送混凝土时,其摊铺厚度宜控制在600mm内;而非泵送混凝土时,其摊铺厚度宜控制在400mm内;当进行推移式浇筑或分层连续浇筑时,应尽量缩短层间施工的时间间隔,在前层混凝土初凝前必须将次层浇筑完毕。前后两层混凝土浇筑的层问间隔时间应小于混凝土的初凝时间,其初凝时间由现场试验确定。当浇筑不及时,层间间歇时间大于混凝土的初凝时间时,应按要求设置施工缝。推移式连续浇筑法适用于混凝土浇筑面积大、浇筑能力不足且一次连续浇筑厚度小于3m的大体积混凝土工程。目前分层连续浇筑法应用较为普遍,其优点是浇筑时混凝土便于振捣,浇筑质量有保证,同时该浇筑方法可以利用混凝土面层散热,有利于降低混凝土浇筑块的升温速度。
(2)当采取分层浇筑法施工时,应使混凝土的水平施工缝满足下列要求:及时清除软弱混凝土层中松动的石子及浇筑面上的浮浆,使粗骨料均匀露出;浇筑上层混凝土前,用压力水对混凝土表面进行冲洗,保持浇筑面湿润,但不能有积水;当采用非泵送或低流度混凝土时,浇筑上层混凝土时应采用接浆措施。
(3)由于泵送的混凝土水灰比偏大,大体积混凝土在浇筑过程中普遍存在表面泌水现象,当泌水现象较严重且没有及时清除时,会降低混凝土结构的强度和耐久性,因此混凝土浇筑时应及时清除其表面泌水,保证混凝土的浇筑质量。
(4)当大体积混凝土浇筑完毕后,应根据规范要求的温控技术方法对混凝土进行保温养护,具体要求如下:采用的养护措施,应能将混凝土浇筑块的降温速度和内外温差控制在规定的指标内;对于保温养护时间的确定,应根据混凝土收缩多产生的温度应力来进行控制和确定,同时要求养护保温大于巧天。
二、大体积混凝土裂缝成因分析及控制
根据相关资料发现,在大体积混凝土早期裂缝引因素中,有大约15%的是由混凝土材料选择不当造成,15%左右是由施工方面的影响造成,还有5%左右是混凝土配合比设计不合理引起。下面来分析造成大体积混凝土裂缝产生的主要原因。
2.1混凝土的体积稳定性
当混凝土的体积稳定性不好时,会影响其渗透性阻力,含溶液的物质渗入后导致混凝土的耐久性能明显降低,大体积混凝土的体积变化可以通过温度应力、干缩应力和外荷载应力二阶段进行分析。
2.2水泥水化热开裂
大体积混凝土浇筑后,由于水泥水化作用释放大量的热量,使混凝土内外会形成较大的温差,当该温差作用下混凝土的不均匀变形受到约束时,形成的温度应力最终使混凝土产生开裂。尤其是在夏季施工时,中午气温高达38%,阳光曝晒下的地面温度超过50℃,同时混凝土在水化后还会释放大量的热量,温度进一步增加,如果大体积混凝土施工时不能快速有效的散热,混凝土很容易产生温度开裂现象。因此施工中应积极采用一系列措施来缓和混凝土的温度开裂。
2.3混凝土的干缩
收缩性是混凝土自身固有的一种特性,即使在没有承受荷载的情沉下,混凝土自身的干缩变形仍能使混凝土产生裂缝。
2.4混凝土的徐变
混凝土在承受外界荷载时,除了发生瞬间的弹性变形外,随着荷载作用时间的增加会产生缓慢增长的非弹性变形,即蠕变变形。蠕变变形能一定程度缓解大体积混凝土结构由于内外温差大而产生的温度应力与收缩裂缝,同时也能减少结构的集中应力区或由于不均勻沉降而引发的结构局部应力峰值。
2.5采用高性能混凝土施工
在大体积混凝土施工中应优先选用高性能混凝土,不仅能同时满足混凝土高强度和低轻度的要求,还能保证混凝土具有较好的体积稳定性,混凝土浇筑后收缩和变形均较小,能有效提高大体积混凝土的抗裂性能。同时应该指出的是超细活性掺和料和高效减水剂是高性能混凝土必须添加的,其可以增加混凝土的密实度,从而进一步提高混凝土的抗渗能力。高性能混凝土施工时应采用泵运送。
三、结束语
综上所述,新的施工技术的在建筑施工中的应用以及对于施工的进展情况进行及时分析,将有效减少施工裂缝中的问题。建筑企业的施工技术上也是要不断突破的,因此,应结合一定的施工技术,利用现代化的管理程序,加大技术开发与人才的积聚,才能力争在工程施工中能获得更好的成绩。
(作者单位:安徽信筑建设有限公司)
关键词:混凝土;裂缝;防裂措施
引言
在现代建筑施工中,混凝土结构较为常见,其应用优点在于结构稳定性强、施工材料来源广泛、日常维护便捷等等。但是,混凝土结构建筑施工工艺复杂,施工技术要求比较高,在各个施工环节,都应该加强施工工艺控制,这样才能够提升混凝土施工质量。
一、大体积混凝土的施工技术
1.1施工准备工作
(1)大体积混凝土基础施工应同时满足生产工艺和设计规范的要求,其水平施工缝的设置应满足规范中温度裂缝控制的要求。
(2)大体积混凝土施工可供选择的模板包括木模板、钢模板和钢木模板,其中木模板保温效果较好,而钢模板对保温不利,采用时应满足温控要求。
(3)施工前,应根据实际情况验算大体积混凝土浇筑块体的温度应力和收缩应力,制订温度控制技术方案,有效控制施工阶段大体积混凝土的内外温差、升温峰值以及降温速率,防止施工中可能产生的有害温度裂缝,确保施工质量。
1.2混合料配合比及其材料
(1)为了避免大体积混凝土由于水泥水化速率过快而形成过大的温度应力,施工单位在经设计单位同意的前提下,且满足大体积混凝土强度等级大于C20,可采用混凝土试件60天后的强度作为混凝土配合比设计、交工验收及评定的依据。
(2)在进行大体积混凝土配合比设计时,在确保满足设计所要求的混凝土强度、耐久性及工作性的前提下,应尽量减少水泥剂量,并以降低大体积混凝土升温速度为原则,以此降低混凝土浇筑时的降温速率和内外温差控制的难度,同时减少后期养护费用。
1.3混合料的浇筑与养护
(1)大体积混凝土可采用推移式和分层连续式进行浇筑,浇筑过程中不得随意留施工缝,应满足以下规定:应根据所采用的振捣器振捣深度及混凝土施工和易性来确定混凝土的摊铺厚度。泵送混凝土时,其摊铺厚度宜控制在600mm内;而非泵送混凝土时,其摊铺厚度宜控制在400mm内;当进行推移式浇筑或分层连续浇筑时,应尽量缩短层间施工的时间间隔,在前层混凝土初凝前必须将次层浇筑完毕。前后两层混凝土浇筑的层问间隔时间应小于混凝土的初凝时间,其初凝时间由现场试验确定。当浇筑不及时,层间间歇时间大于混凝土的初凝时间时,应按要求设置施工缝。推移式连续浇筑法适用于混凝土浇筑面积大、浇筑能力不足且一次连续浇筑厚度小于3m的大体积混凝土工程。目前分层连续浇筑法应用较为普遍,其优点是浇筑时混凝土便于振捣,浇筑质量有保证,同时该浇筑方法可以利用混凝土面层散热,有利于降低混凝土浇筑块的升温速度。
(2)当采取分层浇筑法施工时,应使混凝土的水平施工缝满足下列要求:及时清除软弱混凝土层中松动的石子及浇筑面上的浮浆,使粗骨料均匀露出;浇筑上层混凝土前,用压力水对混凝土表面进行冲洗,保持浇筑面湿润,但不能有积水;当采用非泵送或低流度混凝土时,浇筑上层混凝土时应采用接浆措施。
(3)由于泵送的混凝土水灰比偏大,大体积混凝土在浇筑过程中普遍存在表面泌水现象,当泌水现象较严重且没有及时清除时,会降低混凝土结构的强度和耐久性,因此混凝土浇筑时应及时清除其表面泌水,保证混凝土的浇筑质量。
(4)当大体积混凝土浇筑完毕后,应根据规范要求的温控技术方法对混凝土进行保温养护,具体要求如下:采用的养护措施,应能将混凝土浇筑块的降温速度和内外温差控制在规定的指标内;对于保温养护时间的确定,应根据混凝土收缩多产生的温度应力来进行控制和确定,同时要求养护保温大于巧天。
二、大体积混凝土裂缝成因分析及控制
根据相关资料发现,在大体积混凝土早期裂缝引因素中,有大约15%的是由混凝土材料选择不当造成,15%左右是由施工方面的影响造成,还有5%左右是混凝土配合比设计不合理引起。下面来分析造成大体积混凝土裂缝产生的主要原因。
2.1混凝土的体积稳定性
当混凝土的体积稳定性不好时,会影响其渗透性阻力,含溶液的物质渗入后导致混凝土的耐久性能明显降低,大体积混凝土的体积变化可以通过温度应力、干缩应力和外荷载应力二阶段进行分析。
2.2水泥水化热开裂
大体积混凝土浇筑后,由于水泥水化作用释放大量的热量,使混凝土内外会形成较大的温差,当该温差作用下混凝土的不均匀变形受到约束时,形成的温度应力最终使混凝土产生开裂。尤其是在夏季施工时,中午气温高达38%,阳光曝晒下的地面温度超过50℃,同时混凝土在水化后还会释放大量的热量,温度进一步增加,如果大体积混凝土施工时不能快速有效的散热,混凝土很容易产生温度开裂现象。因此施工中应积极采用一系列措施来缓和混凝土的温度开裂。
2.3混凝土的干缩
收缩性是混凝土自身固有的一种特性,即使在没有承受荷载的情沉下,混凝土自身的干缩变形仍能使混凝土产生裂缝。
2.4混凝土的徐变
混凝土在承受外界荷载时,除了发生瞬间的弹性变形外,随着荷载作用时间的增加会产生缓慢增长的非弹性变形,即蠕变变形。蠕变变形能一定程度缓解大体积混凝土结构由于内外温差大而产生的温度应力与收缩裂缝,同时也能减少结构的集中应力区或由于不均勻沉降而引发的结构局部应力峰值。
2.5采用高性能混凝土施工
在大体积混凝土施工中应优先选用高性能混凝土,不仅能同时满足混凝土高强度和低轻度的要求,还能保证混凝土具有较好的体积稳定性,混凝土浇筑后收缩和变形均较小,能有效提高大体积混凝土的抗裂性能。同时应该指出的是超细活性掺和料和高效减水剂是高性能混凝土必须添加的,其可以增加混凝土的密实度,从而进一步提高混凝土的抗渗能力。高性能混凝土施工时应采用泵运送。
三、结束语
综上所述,新的施工技术的在建筑施工中的应用以及对于施工的进展情况进行及时分析,将有效减少施工裂缝中的问题。建筑企业的施工技术上也是要不断突破的,因此,应结合一定的施工技术,利用现代化的管理程序,加大技术开发与人才的积聚,才能力争在工程施工中能获得更好的成绩。
(作者单位:安徽信筑建设有限公司)