鐘忠
摘? ? 要:近年來,在城市建設(shè)中,隨著混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)耐久性能的要求的提高,混凝土在大型結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用變得越來越多?;炷灵_裂現(xiàn)象一直存在于施工建設(shè)中。在實(shí)際施工中,為了避免混凝土裂縫的產(chǎn)生,大多采取后澆帶、伸縮縫等措施,但缺乏對(duì)大型混凝土性能的評(píng)價(jià)。因此,合理的混凝土抗裂指標(biāo)在大體積混凝土設(shè)計(jì)和應(yīng)用中極其重要。本文運(yùn)用裂縫抗裂安全度的計(jì)算方法,對(duì)大型混凝土的裂縫開裂進(jìn)行預(yù)測(cè),并結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用案例分析。根據(jù)結(jié)果,優(yōu)化方案應(yīng)用效果良好,混凝土沒有出現(xiàn)開裂。實(shí)踐證明,本文所提的混凝土性能優(yōu)化方案對(duì)大型混凝土的抗裂縫預(yù)測(cè)是有效的,可以有效控制大型建設(shè)項(xiàng)目中混凝土的裂縫現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞:大型住宅;混凝土;裂縫;控制
1? ?引言
隨著生活水平的提高,建筑行業(yè)發(fā)展趨于大規(guī)?;?,城市建設(shè)對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程的需求越來越大,隨著生產(chǎn)技術(shù)和施工技術(shù)不斷提高,混凝土被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域中?;炷敛牧系娜秉c(diǎn)在于延伸率微小、易產(chǎn)生收縮,在使用過程中存在不同程度的裂縫問題。裂縫的存在必然縮短混凝土的使用壽命。因此,如何去控制混凝土裂縫開始得到人們的關(guān)注。通過大量研究發(fā)現(xiàn),膠凝材料水化熱引發(fā)的溫度應(yīng)力造成了混凝土的裂縫現(xiàn)象。本文對(duì)混凝土的抗裂性能進(jìn)行了研究,優(yōu)化了混凝土的配合比。結(jié)合實(shí)際工程,運(yùn)用抗裂安全度的計(jì)算方法,對(duì)混凝土開裂情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。
2? ?討論
2.1? 混凝土出現(xiàn)裂縫的原因
在普通工業(yè)與民用建筑中,現(xiàn)澆的構(gòu)筑物及設(shè)備受溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,容易引發(fā)混凝土裂縫。大型混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化熱大造成體積變形,容易產(chǎn)生裂縫。對(duì)于這些有害裂縫,我們需采取有效措施進(jìn)行控制。變形是造成混凝土裂縫的原因,常見的混凝土變形有溫度變形、收縮變形、沉降變形等等,這些變形造成的裂縫問題占全部裂縫的 80%以上。
2.1.1? ?水化熱
水泥水化熱是水泥中的物質(zhì)與水化合反應(yīng),從高能態(tài)轉(zhuǎn)為低能態(tài)而釋放熱量的過程。較大的內(nèi)外溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂。
2.1.2? ?收縮
混凝土收縮主要可分為:(1)自收縮(2)干燥收縮(3)碳化收縮(4)溫度收縮(5)其他收縮。在混凝土凝結(jié)硬化過程中,達(dá)到峰值后,混凝土進(jìn)入降溫階段,混凝土體積隨著溫度的降低而減小。溫度變化引起的體積收縮變形是產(chǎn)生裂縫的主要原因。因此,有效的降低混凝土收縮是防止混凝土開裂的主要方式。
2.1.3? ?約束條件
在實(shí)際工程中,混凝土同時(shí)受到內(nèi)約束和外約束的作用,這兩部分約束的總和造成了混凝土構(gòu)件的開裂。
2.1.4? ?溫度變化
施工階段,溫度的變化對(duì)大體積的開裂有著至關(guān)重要的影響。年溫差、日照溫差、驟然降溫等環(huán)境溫度變化會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,從而造成混凝土開裂。
2.1.5? ?施工因素
不規(guī)范的施工、現(xiàn)場(chǎng)組織不當(dāng)、混凝土澆筑順序不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也會(huì)造成混凝土的開裂。
2.2? 減少混凝土裂縫的方法
從改善混凝土本身性能方面來講,主要方法有:
(1)降低混凝土水化熱(2)利用膨脹劑的約束膨脹抵消混凝土早期收縮變形,收縮補(bǔ)償(3)采用纖維混凝土提升抗裂性能。
2.3? ?混凝土施工技術(shù)的改進(jìn)
2.3.1? ?分層澆筑
由于混凝土結(jié)構(gòu)具有平面面積、厚度尺寸大的特點(diǎn),在實(shí)際施工中,混凝土澆筑要分層、分段施工。澆筑時(shí)應(yīng)合理組織澆筑,控制好澆筑時(shí)間,分層澆筑。
2.3.2? 控制混凝土澆筑溫度
由于各地溫度存在差異,要控制好澆筑溫度??刂茲仓囟鹊拇胧┲饕校海?)澆筑時(shí)間以低溫季節(jié)或夜間澆筑為主;(2)盡量縮短泵送混凝土的運(yùn)輸時(shí)間,混凝土運(yùn)輸工具應(yīng)有隔熱、遮陽措施;(3)控制入模溫度;(4)合理組織泵送。
2.3.3? ?冷卻水散熱
通過預(yù)埋在結(jié)構(gòu)中的冷卻水管進(jìn)行通水冷卻,帶走混凝土內(nèi)部熱量,降低了裂縫出現(xiàn)機(jī)率。冷卻水散熱技術(shù)是控制混凝土裂縫的最有效的施工方法。
2.3.4? ?加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)
由于水分的散失,混凝土?xí)煽s變形,形成裂紋。因此,在混凝土澆筑成型后,加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)非常的重要。
3? 工程案例
3.1? 某大型住宅樓項(xiàng)目概況
某大型住宅樓工程項(xiàng)目總建筑面積72302m2,由一層地下車庫底盤和底盤上3棟26層的住宅樓組成。工程基礎(chǔ)采用泥漿護(hù)壁成孔灌注樁,樁端持力層為10號(hào)夾粉土層。
3.2? 工程應(yīng)用計(jì)算
為確保本工程建設(shè)中的混凝土的施工質(zhì)量,在施工前,我們需要進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,并采取相應(yīng)的技術(shù)措施控制溫差,從設(shè)計(jì)和施工方面進(jìn)行綜合性控制。
3.2.1? ?溫度計(jì)算
混凝土水化熱最高溫升值為:
3.2.2? ?應(yīng)力計(jì)算
混凝土澆筑施工完成后大約 15天左右,水化熱達(dá)到峰值,我們計(jì)算此時(shí)由溫度和收縮差引起的溫度應(yīng)力。
混凝土收縮變形值公式為:
通過上述計(jì)算發(fā)現(xiàn),對(duì)基準(zhǔn)混凝土的預(yù)測(cè)中,發(fā)生開裂的風(fēng)險(xiǎn)較大。
3.3? 工程裂縫控制效果
在混凝土凝結(jié)硬化過程中,各層混凝土升溫速率要比降溫速率快,最終保持穩(wěn)定。溫度異?,F(xiàn)象沒有發(fā)生,內(nèi)外溫差不超過20度?;炷帘砻鏇]有出現(xiàn)裂縫。
4? 結(jié)論
本文研究了混凝土抗裂設(shè)計(jì)應(yīng)用,進(jìn)行抗裂配合比的設(shè)計(jì)。結(jié)合實(shí)際工程,運(yùn)用抗裂安全度的計(jì)算方法,對(duì)混凝土的裂縫進(jìn)行了開裂預(yù)測(cè),指導(dǎo)了混凝土的工程應(yīng)用。工程應(yīng)用應(yīng)用效果良好,混凝土沒有出現(xiàn)裂縫。 實(shí)踐證明了本文對(duì)混凝土性能優(yōu)化正確性。 在今后的工程施工中,設(shè)計(jì)適應(yīng)不同應(yīng)用需求的混凝土材料是未來的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
[1] 富文權(quán),韓素芳.混凝土工程裂縫分析與控制[M].中國鐵道出版社,2002.