馬慧慧 梁玉龍
摘要:在建筑工程生產(chǎn)過(guò)程中,混凝土的施工是十分重要的環(huán)節(jié),裂縫的產(chǎn)生會(huì)對(duì)混凝土構(gòu)件的剛度產(chǎn)生影響,進(jìn)而降低建筑物結(jié)構(gòu)的整體抵抗能力。大體積混凝土體積龐大容易造成內(nèi)外溫差過(guò)大產(chǎn)生裂縫,是建筑施工中的一大難題。本文簡(jiǎn)要分析了建筑施工中大體積混凝土裂縫的成因,著重探討了對(duì)大體積混凝土裂縫的有效控制方法和手段,旨在為建筑工程中大體積混凝土裂縫的預(yù)防和控制提供理論參考。
關(guān)鍵詞:大體積;混凝土;施工;裂縫;控制措施
中圖分類號(hào):U77.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-3178(2018)20-0046-01
1 大體積混凝土施工特點(diǎn)
大體積混凝土體積相對(duì)較大,一次性完成澆筑。在施工過(guò)程中,由于超負(fù)荷的溫度應(yīng)力的存在,常常會(huì)出現(xiàn)裂縫。裂縫根據(jù)大小的不同可以分為宏觀裂縫和微觀裂縫兩種。其中,宏觀裂縫可以用肉眼直接觀察到,對(duì)建筑物的施工質(zhì)量有很大威脅;微觀裂縫一般不會(huì)影響工程的施工質(zhì)量,但是,微觀裂縫可能會(huì)在某些因素的作用下發(fā)展成宏觀裂縫,從而影響施工質(zhì)量。因此,在大體積混凝土工程的施工過(guò)程中,控制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展就成為質(zhì)量控制的關(guān)鍵所在。想要控制裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展就要找出在大體積混凝土施工過(guò)程中裂縫的成因及發(fā)展規(guī)律,從而降低裂縫出現(xiàn)的概率;對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫要及時(shí)的進(jìn)行處理,從而保證大體積混凝土的施工質(zhì)量。
2 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土裂縫的產(chǎn)生原因是多樣且復(fù)雜的,綜合的因素較多。裂縫的形成原因總結(jié)來(lái)說(shuō),主要包括三個(gè)重要因素:變形、荷載和材料性質(zhì)。絕大部分混凝土裂縫產(chǎn)生的來(lái)源于溫差、收縮和不均勻沉降造成的變形等原因,此外,混凝土裂縫的形成還受到建筑設(shè)計(jì)、混凝土材料自身性質(zhì)和配合比等因素的影響。綜合來(lái)說(shuō),混凝土裂縫總共可以分為溫度裂縫、沉降裂縫、收縮裂縫等三大類型。
大體積混凝土實(shí)體最小幾何尺寸一般不小于1m,體積過(guò)大通常會(huì)使得在澆筑混凝土的過(guò)程中,出現(xiàn)混凝土中心溫度較高而外表面溫度較低的現(xiàn)象。大體積混凝土內(nèi)外部的溫差過(guò)大會(huì)產(chǎn)生較大的溫度梯度,內(nèi)外部會(huì)形成一定的力,一旦外部拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的承受極限,勢(shì)必會(huì)引起混凝土裂縫的產(chǎn)生。
3 大體積混凝土施工中的裂縫控制
通過(guò)以上分析可知,大體積混凝土的裂縫控制需要從消除溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力方面入手,而溫度應(yīng)力與收縮應(yīng)力和建筑材料的選擇及施工工藝有著直接的聯(lián)系。因此,想要解決大體積混凝土施工中的裂縫問題,進(jìn)行良好的質(zhì)量控制,就要從合理選擇建筑材料和堅(jiān)持科學(xué)的施工工藝兩方面做起。
3.1 做好施工前設(shè)計(jì),預(yù)防裂縫產(chǎn)生
建筑施工前設(shè)計(jì)的不合理通常也是導(dǎo)致大體積混凝土裂縫的形成的一大因素,因此,在施工前的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備工作中,一定要做好相應(yīng)的規(guī)避措施。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),對(duì)于處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要慎重處理,要合理配置構(gòu)造鋼筋以應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)變形余地不足的狀況,預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。同時(shí),要盡可能的避免結(jié)構(gòu)斷面突變進(jìn)而引發(fā)的應(yīng)力集中,如若難以避免,要首先考慮構(gòu)造配筋和補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)等手段。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中除了要對(duì)于結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,也要注意對(duì)于交叉作業(yè)時(shí)間的安排的合理性。
3.2 合理選擇建筑材料
1)水泥的水化熱作用是大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因之一。因此,在施工過(guò)程中應(yīng)盡量選用低水化熱的水泥來(lái)進(jìn)行混凝土的配置。其次,在滿足混凝土強(qiáng)度的前提下,盡量降低水泥的用量。2)選擇合適的骨料級(jí)配以降低水泥用量,提高混凝土和易性,降低水化熱釋放的速度,控制混凝土的升溫。為控制裂縫產(chǎn)生,粗骨料可以采用粒徑范圍5mm~20mm的碎石,含泥量不超過(guò)1%;細(xì)骨料則采用粒徑范圍在0.15mm~5mm級(jí)配良好的中砂,含泥量不超過(guò)2%。3)隨著科技的發(fā)展,作為混凝土重要組分的外加劑應(yīng)用不斷增加。合理利用外加劑也可以很好地控制裂縫發(fā)展。因此,在滿足強(qiáng)度的要求下,應(yīng)優(yōu)化混凝土配合比,利用外加劑提高混凝土的抗裂性能。例如在大體積混凝土中適當(dāng)添加膨脹劑,混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹應(yīng)力可以抵消部分收縮應(yīng)力,提高混凝土的抗裂強(qiáng)度。4)混凝土中加入粉煤灰、礦渣粉等摻合料可以減少水泥和水的用量,從而改善混凝土抗裂性能。因而,在大體積混凝土中可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式,降低水泥的水化熱,提高抗?jié)B抗裂能力。5)在混凝土中摻入一定數(shù)量的分散的短纖維所形成的纖維混凝土可以增強(qiáng)混凝土抵抗裂縫開展的能力。建筑材料是減少大體積混凝土裂縫問題的關(guān)鍵所在,施工企業(yè)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定選擇建筑材料,做好材料驗(yàn)收工作,堅(jiān)決不能采用劣質(zhì)材料。建筑材料在存儲(chǔ)期間也要重視選擇合適的存儲(chǔ)環(huán)境,防治存儲(chǔ)不當(dāng)而造成的材料質(zhì)量下降問題。還要定期檢查材料,一旦發(fā)現(xiàn)材料過(guò)期或性能不達(dá)標(biāo)就要堅(jiān)決棄用。
3.3 大體積混凝土表面養(yǎng)護(hù)
第一,可通過(guò)濕布覆蓋對(duì)大體積混凝土表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)外界溫度較熱容易引起混凝土內(nèi)水分蒸發(fā)較快、墻體內(nèi)外溫差較大時(shí),可利用在混凝土表面布設(shè)具有一定吸水性的步,并定時(shí)定量噴灑水分,達(dá)到對(duì)混凝土表面養(yǎng)護(hù)目的;第二采用濕砂養(yǎng)護(hù)策略。這種方法同濕布覆蓋異曲同工,更適用于面積較大的、混凝土表面的養(yǎng)護(hù),通過(guò)濕砂可有效阻止混凝土內(nèi)水分的大量蒸發(fā),從而降低混凝土表面開裂問題;三是太陽(yáng)能保溫方法。若混凝土施工過(guò)程中環(huán)境溫度較低,則容易引起混凝土受冷劇烈收縮而出現(xiàn)裂縫,太陽(yáng)能保溫法作為綠色環(huán)保的能源,可以大量應(yīng)用在大體積混凝土表面的養(yǎng)護(hù)方面。通過(guò)在混凝土表面加蓋集熱裝置,從而加速硬化速度,并有效保持混凝土內(nèi)外溫度一直,不僅可以達(dá)到養(yǎng)護(hù)目的,而且可以降低工程能源消耗。
4 結(jié)束語(yǔ)
大體積混凝土工程的裂縫問題對(duì)工程質(zhì)量的影響不容忽視。雖然裂縫問題難以避免,但是在施工的過(guò)程中可以通過(guò)合理選擇建筑材料,采取適當(dāng)?shù)厥┕すに噥?lái)減少混凝土的收縮,控制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。施工人員要嚴(yán)格按照施工工藝的要求進(jìn)行施工,盡可能的避免裂縫的出現(xiàn),以確保建筑物的質(zhì)量。
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