翟中新 李斌
摘要:在現代建筑施工過程中,大型混凝土裂縫問題普遍存在,混凝土裂縫可導致內部鋼筋銹蝕,混凝土構件滲水,從而嚴重影響混凝土構建的使用壽命,還會導致其承載力下降。雖然大體積混凝土施工裂縫問題還無法完全避免,但通過有效的防控手段和科學的施工措施,可顯著降低這種裂縫的發(fā)生率和嚴重程度。
關鍵詞:大體積混凝土;裂縫;策略
大體積混凝土在施工中由于表面積大、厚度較厚、一次澆注體積大等特征,極容易在施工過程中出現各種裂縫,嚴重影響到建筑物的安全使用,甚至和廣大群眾的生命和財產安全密切相關。文章對大體積混凝土施工中裂縫產生的原因進行了探討,并提出了一系列防治措施,這對于加強施工質量的控制有著極其重要的作用。
一、建筑工程大體積混凝土的特征
大體積混凝土表示混凝土自身體積較大,實體最小尺寸不小于1m的大體量混凝土,混凝土施工時會出現水化熱變化,也即是混凝土的內部與外部溫度差可達25℃。實際情況為由于大體積混凝土應用廣泛,此類混凝土所具有的一個特點為自身體積增大,結構斷面混凝土總量隨之增大,實際環(huán)境中缺乏真正采取分縫分量方法,多為提高混凝土單次使用量方法,進而達到混凝土的使用效率與施工質量提高的目的。另外,大體積混凝土施工質量受到溫差的影響,內外溫度差的變化較大時,不良影響也會更加嚴重,這就使得大體積混凝土保養(yǎng)工作存在一定難度。一般而言,在施工過程中,有關施工人員往往采用澆水、覆蓋養(yǎng)護方式,有效降低混凝土表層溫度,進而達到混凝土保養(yǎng)有關標準。除此之外,實際施工過程中,大體積混凝土采用構造鋼筋,并付諸配筋實施。
二、造成大體積混凝土出現裂縫的原因
2.1溫度變化因素影響
溫度變化造成的大體積混凝土發(fā)生裂縫的主要原因在于溫度差。大體積混凝土內外部溫度的差異致使混凝土內外部產生了不同的壓力,由于混凝土表面的散熱能力比較強,在大體積混凝土的外部產生了一種拉應力,而在混凝土的內部又產生了壓應力,兩種力量的相互作用就導致了裂縫的產生。水泥和水在混凝土固化的過程中,由于兩者相互產生了化學反應,水熱化現象由此而生,由于水化熱因素的影響,混凝土內部急劇升溫,內外部之間的壓力會相互轉化,在大體積混凝土內部的壓應力隨著溫度的降低而被轉化成了拉應力,當混凝土承受不了拉應力的強度時,混凝土外部已有的裂縫會在應力集中的情況不斷惡化,進一步加深已有裂縫。溫度裂縫的產生往往不易被施工人員發(fā)現,因為它主要出現于施工的早期,并且溫度差造成的裂縫通常比較小,一般只有在拆模之后才發(fā)現。
2.2大體積混凝土收縮變形
大體積混凝土是由多種材料組成的,由于這些材料各自特點各不相同,所以在進行澆筑的時候混凝土內部會發(fā)生一系列的化學反應,其中有些化學反應的發(fā)生會導致混凝土收縮變形,體積變小。根據調查顯示,大體積混凝土發(fā)生收縮現象的主要有:干燥收縮、塑性收縮等,這些收縮現象在施工過程中都是比較常見的。另外,在澆筑施工的時候由于施工方式不當,導致混凝土內部水分流失速度較快,而且流失水分較多,這就會讓混凝土內部較為干燥,從而發(fā)生干燥收縮。大體積混凝土發(fā)生塑性收縮的原因主要是混凝土內部的水分流失的時候沒有進行及時的補充,而且還受到較為惡劣天氣的影響,造成溫度差較大,從而發(fā)生塑性變形。還有一些大體積混凝土收縮現象是由于混凝土內部材料之間發(fā)生一系列的化學反應或內部承受的壓力較大,另外還受到一部分人為的影響,這就會發(fā)生大體積混凝土出現裂縫。
2.3塑性收縮裂縫
混凝土處于塑性狀態(tài),即未凝結、硬化前,由于水分蒸發(fā)等因素影響,容易出現塑性收縮裂縫,這種裂縫深度不大,大多出現在混凝土構件表面,在大風天或干熱狀態(tài)下發(fā)生幾率較大,裂縫長度約為20cm,寬度約為1——5mm,具有兩端長短不一、形狀互不連貫等特點。在高溫或大風影響下,混凝土呈現塑性狀態(tài),幾乎沒有強度,因此混凝土構件容易出現塑性沉降收縮、早期自收縮,最終導致裂縫出現。
三、大體積混凝土施工裂縫的防治措施
3.1 重視設計計算過程
在設計階段進行方案假設和計算時,應對建筑物的荷載進行詳細的分析和計算,充分考慮到各種恒荷載和可能發(fā)生的活荷載,不能漏算或計算錯誤。對混凝土容易開裂的重點部位,如建筑物的深基礎和淺基礎的交接處,建筑物的高跨和低跨的連接處等部位,應進行重點處理,充分考慮由于地基和基礎差異出現的不均勻沉降而導致混凝土的應力。同時在進行鋼筋的配置時,在結構構件截面允許和配筋率不變的前提下,應盡量選擇較小直徑和較小間距的間距,這對預防開裂特別有利。
3.2制定合理的澆筑方案
由于混凝土自身的特性,在實際的澆筑過程中其內部會留下大部分的熱能,從而大致體積混凝土內部溫度較高,這就要求施工人員在進行澆筑之前就要結合施工的情況,充分考慮可能會對澆筑過程產生影響的因素,從而制定科學合理的澆筑方案,并且在施工過程中嚴格按照方案進行,這樣就能保證澆筑工作不出現問題,有效地降低裂縫發(fā)生的概率。另外在對混凝土進行攪拌的時候要對加水量進行嚴格的控制,不能加入較多的水,這樣會出現離析現象,也不能加入較少的水,這樣會導致混凝土內部含水量不足,從而導致裂縫的產生,相關攪拌人員要結合實際情況,在混凝土攪拌過程中加入適量的水,這樣能夠對裂縫有一定的預防作用。
3.3加強混凝土的養(yǎng)護
大體積混凝土施工屬于難度較大工程,每個環(huán)節(jié)操作都應當注意管理和控制,才可預防裂縫產生。大體積混凝土在施工之前,應當將施工方案結合實際情況,對施工環(huán)境進行實地考察,對測溫點布設情況進行檢驗,并提前做好有關保護措施,預防施工過程中出現問題。同時需要注意的是,應當提前設置好測溫點的初始值。混凝土的施工中,應當在混凝土的初凝前實施二次泌水處理,有助于預防混凝土的提前脫水現象,進而抑制裂縫現象。在完成澆筑以后,混凝土表面需覆蓋一層薄膜,并實施保溫處理。整個過程中,應當密切監(jiān)測溫度變化,專人負責保溫養(yǎng)護,并做好測溫記錄,避免溫度差過大,當發(fā)現溫度差為25℃以上時,應當進一步加強保溫措施。大體積混凝土濕潤養(yǎng)護時間不少于14天,有條件盡量延長養(yǎng)護時間。
結語:
大體積混凝土構件裂縫仍然不可避免,且受到多方面因素影響,混凝土應力、溫差等關系較為復雜,因此很難對混凝土裂縫的發(fā)生做出預判。但隨著施工工藝、設計、材料的不斷更新,現已初步掌握混凝土構件裂縫的發(fā)生原因,并采取合理、有效的措施予以解決,從而使混凝土裂縫問題逐漸好轉。
參考文獻
[1]許自克。建筑大體積混凝土施工裂縫原因及預防研究[J].四川建材,2018(3)。
[2]陳福華。大體積混凝土施工裂縫成因及其防治措施的探討[J].建材與裝飾,2017(34)。
[3]趙永高。土木施工中大體積混凝土裂縫成因及其防治措施研究[J].居業(yè),2017(6):117.
德州中聯大壩水泥有限公司