余凱+黃苑婷
摘 要:文章以港口航道工程中大體積混凝土施工裂縫的控制措施為論點,首先闡述了大體積混凝土在港口航道工程中的施工技術要點,而后混凝土的內外溫差、水泥水化熱、混凝土內部收縮、及養(yǎng)護不到位等四方面分析了重點從大體積混凝土裂縫產生的原因,最后應通過采取嚴格控制設計與施工的規(guī)范性、合理控制原料的配合比、采取溫控防裂措施及加強后期結構性養(yǎng)護等措施,控制航口航道中混凝土裂縫的產生。
關鍵詞:港口與航道工程;大體積;混凝土裂縫;控制措施
中圖分類號:U61 文獻標識碼:A 文章編號:1006—7973(2017)06-0057-02
隨著我國在建港口和航道項目的增多,大體積混凝土在這些工程中使用的數量在不斷增加。大體積混凝土在使用過程中存在諸多嚴重問題,如果在施工時不能很好的控制這些問題,那么必然會影響整個工程的質量。因此,對大體積混凝土施工裂縫問題進行分析,制定相關的解決策略是本文研究的重點。
1 港口航道大體積混凝土施工的要點
通常而言,混凝土體積會導致其使用中水化熱變化(內外溫差在25℃以上),達到這些要求的結構形式才可以稱之為大體積混凝土。在港口等大型工程項目施工過程中,由于建筑物體長時間的浸泡在水中,所以建設結構體一般選擇大體積混凝土的結構形式進行施工。
在施工過程中,大體積混凝土的主要特點是體積較大,其整個截面面積相對較大,在澆筑過程中,該工程一般選擇分層澆筑的方式,通過這種施工方式,能有效減少原料的使用量,且能提升施工效率,對實現成本節(jié)約有著重要的作用。然而,在施工過程中,由于受到外界因素的影響較大,特別是外界溫差相差較大時,會給混凝土的內部構造產生較大的影響,從而導致出現裂縫,給后期的施工養(yǎng)護帶來極大的不便,基于此,在施工過程中,可采用澆水的方式,從而降低表面結構的溫度,實現養(yǎng)護的目的;另一方面,由于大體積混凝土結構的內部一般含有結構筋,而結構筋的存在能夠有效提升混凝土的抗?jié)B性與腐蝕性,從而提升工程的整體質量。
2 大體積混凝土性能裂縫的原因
由于港口與航道其所處環(huán)境比較特殊,故而極易出現裂縫,導致其產生裂縫的原因較多,無論是由于內外溫差,還是水化熱的反應所造成的,都給后期的養(yǎng)護工作帶來較大難度,從而加劇裂縫的產生,導致港口與航道整體性能的下降。
2.1 混凝土內外溫差
混凝土內外溫差比較大的形成原因非常多,基本是由于材料厚度、水泥含量及類別、使用溫度等,而以上因素又會極易導致混凝土產生裂縫,當然導致裂縫問題的產生還有其他潛在因素。因此,在施工過程中,為了有效控制大體積混凝土裂縫的產生,必須合理控制混凝土體內的溫度差,如果材料的降溫速度比升溫要快,裂縫一般出現在升溫的過程中,另外一種可能是出現在冷卻時期,升溫造成的裂縫呈現不規(guī)則的變化形式,而冷卻產生的裂縫一般是貫穿整個內部的長裂縫,此時對于混凝土的質量影響最大。
2.2 水泥水化熱
混凝土澆筑完成之后,水泥水化過程中會形成大量的熱量,造成內部升溫急劇上升,然而氣溫在下降時,會導致整個結構存在較大應力?;炷猎谶_到了最高的溫度之后,自身散熱之后會迅速降溫,直到與環(huán)境溫度一致時。升溫后的散熱過程,由于內外散熱的速度不同,從而導致外部溫度高于內部。
這樣,內外溫度的不均勻變化,使得整個混凝土的結構都存在著同一方向的梯度變化,從而造成變形反應的一致性,導致混凝土內外結構存在一定的壓力差,如果該溫度產生的拉應力大于混凝土自身的抗拉強度,此時便會形成裂縫[2]。
2.3 混凝土內部收縮
大體積混凝土的體積比較大,在施工過程中的各個位置溫差應力不相同,裂縫一般出現在較為薄弱的區(qū)域內。在鋼筋混凝土的結構中,其拉應力一般是由鋼筋所承受,混凝土只承受壓應力?;炷猎谒^程中會產生大量的熱量,其內部組織溫度持續(xù)上升,拉應力也就隨之產生。在后期的降溫時段,此時混凝土受到了較大的拉應力,如果其超過了混凝土承受的最大抗拉強度,則會發(fā)生裂縫。
2.4 養(yǎng)護不到位
混凝土內部溫度變化不明顯,但是其結構的表層濕度變化比較大,比如養(yǎng)護不到位或者是干濕度不均勻的情況,表面就會形成一定量的干縮變形情況,這樣也會產生裂縫。
3 港口航道工程中大體積混凝土控制裂縫的方法
在港口航道工程大體積混凝土施工過程中,首先技術人員以及施工人員必須對裂縫給予足夠重視,防止由于人為因素,而造成裂縫的產生。同時,加強預防管理措施,制定科學化的施工和養(yǎng)護方案,選取恰當的施工方式,盡可能的避免裂縫的出現和形成,確保工程的質量達標。
3.1 嚴格控制設計與施工的規(guī)范性
設計是控制質量的關鍵,最佳的設計方法能有效防止裂縫的產生,所以設計人員應該結合港口航道所處位置的地理環(huán)境和氣候條件,以科學、合理的施工方法為基礎,形成一套科學完整的設計方案,積極控制施工質量,提高工程質量水平,最大限度的減緩裂縫的產生。
3.2 合理控制原料的配比
材料的選取會直接影響整個工程的質量,在施工開始之前,應該根據工程的需要選擇合適的水泥種類和強度級別,盡量不使用強度太高的水泥,要注意工程中選擇與水泥級別相同的碎石或者砂石等原料,同時嚴格按照施工的技術規(guī)范進行配比,根據工程實際需要適當的添加摻加劑。如果必須要使用膨脹劑,則應該根據不同的效果和品種進行選擇,然后通過試驗來驗證是否合理,并且選擇出最佳的材料配置,切實保證工程質量。
3.3 采取溫控防裂措施
在施工過程中,做好骨料的配級,使用一些具有干硬性的材料制作混合料,同時在配料中加入塑化劑等,盡量減少水泥使用量;混凝土在攪拌時可以加入淑芬,通過添加劑的應用能夠很好的降低其溫度;在夏季施工的過程中,澆筑時應該嚴格控制澆筑層的厚度,厚度應該盡量控制在500mm以下,通過厚度的控制,能夠保證整體結構具有良好的散熱性能,避免大量溫差裂縫的出現。
另外,在二層澆筑過程中,第一階段的混凝土施工要在初凝前完成,并且根據混凝土的結構選擇不同的區(qū)域進行溫度的測量,定時測量混凝土結構的內外溫度,然后根據不同的氧護方法來降低溫差。根據工程實際情況進行拆模,該過程中值得注意的是,需要減少混凝土結構溫度的持續(xù)下降而產生較大的溫度梯度出現,避免出現裂縫。
3.4 加強整體結構的養(yǎng)護
在施工過程中,混凝土在澆筑完成后,以及成型結束后的養(yǎng)護工作非常重要,在養(yǎng)護過程中,養(yǎng)護人員需要掌握混凝土表面結構的溫度變化情況,防止其表層由于灑水量不足等現象出現,控制混凝土裂縫的產生。此外,施工人員應該在預定的時間內進行充分的養(yǎng)護,要引起足夠的重視,該過程的養(yǎng)護時間一般要控制在兩周以上。
4 結語
綜上所述,港口航道工程由于其施工的特點,大體積混凝土的使用量非常大,但是在實際施工中,由于種種因素的影響造成了其結構出現了不同程度的裂縫現象。因此,在施工過程中,需要根據工程實際情況,選擇合適的施工材料以及恰當的配合比,科學的進行施工,嚴格進行管理,同時還要重視混凝土的養(yǎng)護工作,這樣才能夠避免出現較為嚴重的溫差裂縫,切實的提高港口工程的質量。
參考文獻:
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