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江蘇磐石新能源開發(fā)股份有限公司
正文:
1.前言:混凝土裂縫具有許多危害,其中比較常見的危害是對(duì)于混凝土本身的傷害。裂縫現(xiàn)象降低了建筑物的不滲透性,使得混凝土結(jié)構(gòu)易受外界腐蝕,降低了建筑物的耐久性和使用壽命。它還降低了建筑物的建筑容量,大大降低了建筑物的安全性。同時(shí),混凝土裂縫的產(chǎn)生是具有多種原因的,只有抓住準(zhǔn)確的原因,對(duì)癥下藥才能有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的危害,反過來,建筑物的生命周期得到保證,建筑物的承載能力得以延長(zhǎng)。
2.大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
2.1.外界溫差的影響
在實(shí)際施工的過程中,大面積混凝土的澆筑溫度是會(huì)隨著當(dāng)時(shí)所處的環(huán)境的溫度而發(fā)生改變的。特別是在冬天,混凝土的外部溫度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大幅度的下降,同時(shí)在高溫的情況下,大體積的混凝土散熱非常緩慢,并且會(huì)持續(xù)很久高溫的情況,由此形成了十分巨大的內(nèi)外部溫差。溫度應(yīng)力是由溫差引起的溫度變形引起的。[1]溫差越大,溫度應(yīng)力越大。內(nèi)外部溫差的加大,對(duì)混凝土造成了非常不好的影響,容易造成裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此,如何控制大面積混凝土施工過程中難以控制的溫度是亟待解決的問題。[2]
2.2.混凝土收縮
混凝土的一個(gè)特點(diǎn)是收縮,這對(duì)混凝土的性能有很大影響。[3]由于收縮會(huì)引發(fā)起一系列的蝴蝶效應(yīng),在最開始收縮所產(chǎn)生的僅僅是一個(gè)微觀的非常細(xì)微的裂縫,隨著時(shí)間的推移和發(fā)展,細(xì)小的裂縫逐漸變大,引起了建筑物的墻體的開裂、變形甚至嚴(yán)重的情況下會(huì)對(duì)墻體產(chǎn)生破壞。造成損壞的原因有很多,但大部分原因是混凝土水化熱和施工階段的外部溫度導(dǎo)致混凝土收縮和開裂。這些混凝土裂縫中的大多數(shù)是規(guī)則的條帶裂縫,并且?guī)缀鯖]有交叉。[4]大多數(shù)收縮裂縫現(xiàn)象發(fā)生在與建筑物的鋼筋和小塊體平行的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)部分中?;炷潦湛s裂縫雖然在初期并不太明顯,但是危害卻非常大,尤其是放任其發(fā)展之后,受到空氣的腐蝕之后,產(chǎn)生的裂縫會(huì)更大。如果不加以預(yù)防,非常有可能造成無法挽回的不良影響。
2.3.水泥水化熱
水泥在水化過程中會(huì)釋放出一定量的熱量。在這樣的情況下,混凝土產(chǎn)生的熱量不易散失,水化熱無法及時(shí)釋放,使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的熱量累積的越來越高,在表面溫度和內(nèi)部溫度之間形成大的溫差,導(dǎo)致溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力。[5]由水化熱產(chǎn)生的混凝土的最高溫度將在澆注后的前三天出現(xiàn),然后隨時(shí)間逐漸降低。結(jié)構(gòu)裂紋主要是由冷卻和收縮引起的,前者引起外部約束,這是貫通裂紋的主要原因;后者引起自約束,主要引起表面裂紋。因此,在冷卻階段,如果溫差大,則早期開裂的可能性更大。
2.4.混凝土材料及配合比
不合理的混凝土配合比會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生非常不利的影響。[6]有關(guān)試驗(yàn)資料顯示:當(dāng)用水量不變時(shí),水泥消耗量每增加10%,混凝土收縮率就會(huì)增加5%;當(dāng)水泥量恒定時(shí),每增加10%的水消耗,混凝土強(qiáng)度降低20%,混凝土與鋼之間的附著力降低10%。換句話說,水泥的量越多,細(xì)度越細(xì),收縮越高,混凝土的收縮越高,這往往是脆的并且容易破裂,從而導(dǎo)致裂縫。
2.5.施工現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)
在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工過程中,施工不當(dāng)或施工不合理,即使在很小的地方,它還會(huì)造成不可逆轉(zhuǎn)的影響,導(dǎo)致混凝土拉起裂縫或使混凝土的混凝土均勻性大大降低。反過來,產(chǎn)生裂縫或松散的裂縫,然后發(fā)展成更大面積的更大面積的混凝土裂縫。
2.6.其他原因
在實(shí)際運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目中,結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻,使用的設(shè)備超載,或者是野蠻的裝飾。在裝修的過程中對(duì)于墻體產(chǎn)生的破壞,進(jìn)而引起裂縫,或者是外界的不可抗因素,如火災(zāi)地震,這些也會(huì)造成大面積混凝土裂縫。
3.大面積混凝土裂縫如何預(yù)防
3.1.合理用料,科學(xué)調(diào)配
在實(shí)際操作過程中,要根據(jù)科學(xué)比例進(jìn)行調(diào)整,避免不合理的混合,使混凝土破裂。在實(shí)際的操作過程中,通過科學(xué)的調(diào)理水的含量,水灰比例,水泥比例,來進(jìn)行控制。保證混凝土能夠足夠的散熱,減少內(nèi)外的溫差,使得混凝土不會(huì)產(chǎn)生裂縫,延長(zhǎng)建筑物的壽命,增加建筑物的承載力。
3.2.優(yōu)化澆搗方法
大體積混凝土施工段的劃分和澆筑順序應(yīng)根據(jù)具體的工程結(jié)構(gòu),通常按單元工程劃分?;炷量梢酝ㄟ^混凝土卡車,卡車泵或混凝土泵運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)庫(kù);如果沒有泵送混凝土,可以使用起重機(jī)或腳手架直接分發(fā)材料或機(jī)動(dòng)車輛分發(fā)材料。必須根據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)澆筑大體積混凝土,應(yīng)選擇最佳氣候條件,并應(yīng)盡可能低地澆注,以盡量減少混凝土的初始設(shè)定溫度。在澆注過程中,應(yīng)遵循“同時(shí)澆注、分層推進(jìn)、一次上頂、逐步上頂”的成熟工藝。振動(dòng)時(shí),應(yīng)控制兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),即混凝土最近和最遠(yuǎn)的點(diǎn)。振動(dòng)點(diǎn)在振動(dòng)時(shí)不應(yīng)泄漏。為了改善混凝土的緊湊性,應(yīng)盡可能多地使用振動(dòng)。
3.3.溫度控制
混凝土溫度和溫度變化對(duì)混凝土裂縫極為敏感。當(dāng)混凝土的溫度降低到開裂溫度時(shí),混凝土的拉應(yīng)力超過混凝土的極限拉應(yīng)力。因此,通過降低混凝土的水化熱溫度和混凝土的初始溫度,減少并避免了裂縫的發(fā)生。表面隔熱材料保護(hù)可以減少內(nèi)外溫差,但不可避免地導(dǎo)致混凝土的高溫。從約束引起的裂紋貫穿的觀點(diǎn)來看,它是裂紋條件的潛在劣化。此外,還應(yīng)采取手動(dòng)控制混凝土溫度以防止過冷問題。過冷不僅會(huì)使混凝土的溫度梯度過大,而且還會(huì)影響早期水泥膠體系統(tǒng)的水化程度和早期強(qiáng)度,這更容易產(chǎn)生早期的熱裂縫。超冷會(huì)導(dǎo)致混凝土的溫差過大,應(yīng)盡可能在夜間安排溫差裂縫的澆注時(shí)間,以盡量減少混凝土的初始冷凝溫度。在白天施工期間,必須在礫石場(chǎng)中安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的遮陽(yáng)裝置,或用濕亞麻袋覆蓋,并在必要時(shí)在骨料上噴灑冷水。在泵送混凝土?xí)r,水平和垂直泵管可以用草袋覆蓋,并且可以噴灑冷水。
4.結(jié)束語(yǔ)
雖然大面積混凝土裂縫現(xiàn)象造成的原因中有許多是我們無法改變的,但是我們可以將能夠控制的因素盡力的做到最好,將裂縫出現(xiàn)的機(jī)率降到最低之處,盡可能地防止裂縫出現(xiàn),延長(zhǎng)建筑物的壽命,提高建筑物的承載力。在實(shí)際我們要仔細(xì)觀察總結(jié)經(jīng)驗(yàn),做好充分的施工準(zhǔn)備,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)調(diào)與組織管理,進(jìn)而保障施工的質(zhì)量,是大面積混凝土裂縫出現(xiàn)的可能降到最低。