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大体积混凝土温度裂缝控制

2021-01-21王宇

家园·建筑与设计 2021年16期
关键词:体积水泥裂缝

王宇

摘要:随着我国整体经济建设的快速发展,我国加大对于城镇建设的发展力度,给予了建筑行业新的发展空间。在经济全球化进程深入推进的新时期 下,我国城市在良好发展的同时,建筑工程规模更是不断扩大。当前,大体积混凝土在建筑工程中的应用非常广泛,有效促进了施工质量的提高。但是,在应用大体积混凝土期间,因为受到的干扰因素比较多,所以常常出现裂缝问题,影响了建筑的使用寿命和稳定性。

关键词:大体积混凝土;温度裂缝控制

引言

我国建筑行业发展至今,其建设技术和建设规模已经遥遥领先其他发 展中国家,为我国基础建设贡献力量。大体积混凝土施工的过程中,应结 合裂缝发生的实际情况,预防出裂缝隐患问题,增强整体结构的质量和强 度,以免因为裂缝导致质量降低。

1 大体积混凝土产生的主要裂缝及其原因

1.1 材料质量导致的裂缝

1.砂砾石含泥量多于标准值,不仅使混凝土的抗力和防水性减弱,而 且在混凝土失水干燥时容易引起网状不规则裂缝。由于砂石等级低、砂粒 过细,掺入这种材料的混凝土往往引起侧面裂缝。碱骨料反应是指当含有 泥性硅化物质的骨料遇到碱性物质时,水和硅的反应产生膨胀的胶质,吸 水后导致局部膨胀以及生成拉应力,建筑物表面浮现类似爆炸的裂纹,在 湿润的地方比较常见。2.拌和用水和外加剂拌和用水,或含有高浓度氯化 物和其他杂质的添加剂对钢腐蚀的影响较大。

1.2 温度变化导致大体积混凝土裂缝

对于温度裂缝来说,其在建筑工程施工作业中较为常见。通常,大体 积混凝土由于体积、厚度大,其表面与内部散热速度极不一致,水化热温 升将使混凝土内部温度高于表面温度,形成内外温差。在升温与降温阶段,混凝土分别发生热膨胀与收缩。由于存在内外温差,使混凝土内部与表面 的这种热膨胀与收缩不一致而产生约束应力(拉应力、也叫温度应力),内 外温差越大,约束应力也越大;当应力值大于混凝土的抗拉强度时将导致 混凝土开裂,形成温差裂缝,给混凝土结构造成大危害。温度裂缝主要可 以分为两方面:1.内约束裂缝,由于混凝土内外出现的温差相对较大,如 果得不到及时处理,必然会导致裂缝问题,诸如:在大体积混凝土浇筑期 间,由于表面积比较大,如果同时浇筑,厚度会很厚,从而导致大体积混 凝土构件内外部散热缺乏均衡性,差异颇大,最终引發裂缝问题;2.外约 束裂缝,对于这一裂缝问题,主要是因为平均降温太大所导致的,大体积 混凝土在浇灌工作完成以后,针对硬化时期,水泥所释放出的水热化相对较 多,内部的温度持续上升,再加上散热较为缓慢,因而内外温差较大,最终 导致拉应力出现。此外,在后期冷却降温的过程中,因为受到其他力的约束 干扰,最终使得大体积混凝土的抗拉强度低于拉应力,进而出现裂缝现象。

1.3 收缩裂缝

如果混凝土的材料存在问题,那么很容易导致收缩裂缝,与此同时,混凝土中的水分也会产生相应的影响,水分的蒸发,如果出现一定的差异 性变形问题就会发生。混凝土表层的水分在受到其他因素的影响时,会出 现消失很快的情况。在此情况下混凝土表层会出现干缩变形,这主要是因 为受到了相应的约束,其实也会有拉应力产生,从而出现裂缝问题。收缩 裂缝会具有一定的特点,不仅会呈现出不规则分布的状况,还表现出网状,该种裂缝是比较小的,但是却影响着整个工程。混凝土内部的热量在收缩 过程中,如果出现消散的情况,那么会造成收缩应力,变形状况也会发生。混凝土在成型之后的三天左右,通常情况下会出现表层的裂缝,此时主要 是受到了抗拉强度的影响。

2 大体积混凝土温度裂缝控制

2.1 混凝土建筑出现的温度裂缝的预防措施

其一,合理选择水泥材料,确保选择的水泥热量值比较低。比如,在 混凝土施工中经常用到的粉煤灰水泥、矿渣水泥等。这些水泥材料都能够 在一定程度上降低水泥的水化反应。同时,在施工过程中,还要按照相关 的标准和要求严格控制水泥用量。其二,严格控制混凝土的搅拌工艺。在 具体施工的过程中,施工人员可以根据实际情况更新和调整混凝土的搅拌工艺,可以将传统的冷却技术与新空冷工艺结合起来使用,这样,可以对 混凝土浇筑的温度科学合理的控制,提升混凝土浇筑的效果。其三,对水 灰比科学合理地调整。一般在施工过程中会在原有基础上对水灰比适度降 低,并将其保持在 0.6 以下。其四,改善和优化混凝土拌和物的流动性。在施工过程中可以添加适量的添加剂,一方面可以达到保水的作用,另一 方面可以降低施工过程中的水化热现象,从而确保混凝土浇筑的质量。其 五,在混凝土施工过程中,要对温度进行实时监测并采取有效的措施,做 好混凝土的养护工作。

2.2 抗裂硅质防水剂在大体积混凝土中的应用

抗裂硅质防水剂是一种绿色环保特种防水剂,主要由高分子有机化合 物与多种无机化合物经过一系列化学反应处理制成。将其掺入混凝土或砂 浆中形成一种特殊防水层。其防水机理是在混凝土微孔中生成胶体,填充 和堵塞孔隙,切断毛细管的连通,使混凝土内部的孔隙率、密实度和抗渗 性显著提高。由于其成分中有两次反应活性成分,因而掺抗裂硅质防水剂 的混凝土和砂浆时间越长,密实度越高,抗渗性能越好。所以其性能优于 传统的硅质防水材料,掺量也远远低于传统的硅质防水材料,能明显提高 强度、提高抗渗性和抗裂性能,耐老化、寿命长性能优异,是理想、可靠 的新一代混凝土、砂浆防水材料,彻底实现了永久防水的目的。

2.3 重点应用强化后浇带的控制技术

首先,在施工期间应结合具体的情况,严格管理和控制温度数值,避 免两侧结构在完成浇筑以后有强度差异性或者是稳定差异性。其次,可以 使用分层浇筑的措施进行处理,预防结构中内部区域和外部区域有严重的 温度差异,这样可以规避裂缝的生成。最后,振捣的环节中应重点避免、 预防发生振捣过度的问题,主要因为如果出现此类问题、现象,会引发粗 骨料下沉的现象,也会使得水泥材料浮起,最终引发结构不均匀的问题,很容易发生表面区域的裂缝现象,所以在工作中应严格规避过度振捣的问 题,例如:已经设置钢板止水器设备的情况下,需要及时、合理地进行铁 锈的清理,尽可能地冲洗干净之后,去除其中存有的积水部分、灰渣部分;如果还没有设置钢板止水器设备,就要粘贴其他的材料,建议选择应用橡 胶材料的止水器设备;要求在现场施工的过程中,按照设计标准、规范要 求等合理地选择应用混凝土标号,为使得后浇带区域之内的新结构、旧结 构之间充分结合,在执行浇筑工作之前就要进行旧结构的凿毛处理,使用 水分湿润,避免有裂缝现象;如果发现钢筋材料出现锈蚀的现象,就要及 时清除、清理,对材料合理调整,建设保护性的垫块结构,严格控制钢筋 材料之间的距离、具体的位置,避免对稳定性等质量性能造成危害;对于 接缝区域而言,需要将其中的水分排干,去除存有的沉积物、两侧的松散 石子部分,使其可以形成较为坚固、较为稳定的层面,平整度符合标准要 求,不会发生裂缝的现象或是问题。

结语

综上所述,大体积混凝土施工期间很容易受到一些原因的影响发生温 度裂缝问题或是其他的不足,这就需要在工程领域中合理运用温度裂缝的 控制技术,以此来维护结构的安全性能。

参考文献:

[1]麦润添,王路少,MAIRun-tian,等.大体积混凝土施工裂缝成因 分析及防止措施[J].山西建筑,2017,33(3):122-123.

[2]徐兰,林韦洁.大体积混凝土施工裂缝的成因分析及具体控制措施 [J].科技创新导报,2019,23(20):108.

[3]姜焕明.大体积混凝土施工裂缝的成因分析及具体控制措施[J].中 国科技博览,2019,14(19):181.

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