張昊澤
摘要:所謂的大體積砼施工就是大體積混凝土的施工。本文從大體積砼的裂縫成因及預(yù)防措施展開相關(guān)的探討,具體從大體積砼的養(yǎng)護(hù)、施工以及原材料制作等三個方面入手展開研究,最終闡述了針對大體積砼的裂縫展開的防治對策。
關(guān)鍵詞:裂縫成因;大體積砼;施工方法;防治措施
大體積砼是指結(jié)構(gòu)面積最小不低于80厘米的混凝土施工結(jié)構(gòu),并且該結(jié)構(gòu)的形成過程里,水熱化作用讓砼體積內(nèi)外溫差高達(dá)25度以上。在我國境內(nèi)的建筑業(yè)一般情況下,將體積不小于1米的混凝土結(jié)構(gòu)叫做大體積砼,大體積砼的特點在于內(nèi)部熱量不容易發(fā)散,截面面積比較大,施工單位分散同時使用混凝土的用量十分龐大。因此在大體積砼的施工中往往會遇到其裂縫問題,怎樣保持較高質(zhì)量澆筑混凝土制作大體積砼并且可以有效預(yù)防裂縫問題是本文討論和研究的重點。
一、大體積砼產(chǎn)生裂縫的主要原因
大體積砼的裂縫產(chǎn)生主要是因為非受力因素引起的砼在體積上產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮,這些內(nèi)應(yīng)力讓大體積砼產(chǎn)生裂縫。本文主要討論大體積砼的溫差過大造成大體積砼產(chǎn)生裂縫問題。
(一)形成大體積砼內(nèi)外較大溫差的原因
大體積砼澆筑初期體積結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水熱化散熱難,因此體積結(jié)構(gòu)外表溫度已經(jīng)冷卻而內(nèi)部溫度始終不能夠下降,因此產(chǎn)生了較高的大體積砼結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差。當(dāng)溫差持續(xù)加大的過程里,大體積砼初期凝固時便會產(chǎn)生越來越強(qiáng)的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過了混凝土自身的抗拉強(qiáng)度后,大體積砼便會產(chǎn)生裂縫。另外在大體積砼的制作過程中,當(dāng)處于拆模前后大體積砼表面溫度會產(chǎn)生驟降,當(dāng)溫度下降到一定程度后便會引起砼體積裂縫產(chǎn)生。最后一種產(chǎn)生大體積砼結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差的原因是內(nèi)部溫度達(dá)到高溫后自然,與結(jié)構(gòu)外表溫度形成溫差造成裂縫。
(二)大體積砼施工中造成的裂縫成因
第一,大體積砼的制作原材料選擇不恰當(dāng)。其中選用的水泥如果已經(jīng)受潮或者存放時間過長就會遇水變得非常膨脹,產(chǎn)生較強(qiáng)的水熱化現(xiàn)象,另外水泥、混凝土等骨料配比也存在問題。例如:骨料含堿過高或者泥含量較大,這樣的原材料細(xì)度和兼容性都不會達(dá)標(biāo);第二,大體積砼的施工。在進(jìn)行原材料配比過程中會出現(xiàn)外加劑量不準(zhǔn)、外摻合料誤差或者原材料攪拌方式不當(dāng)、攪拌時間不足等問題,如果在運輸過程中停滯時間過長,混凝土振搗時間過長也會造成裂縫。另外施工中混凝土如果不能夠及時地補充水分,并通過覆蓋保持應(yīng)有的溫度也會造成裂縫;第三,大體積砼設(shè)計方面如果存在鋼筋過多、過少或者結(jié)構(gòu)突變、斷面等問題,也會造成裂縫的出現(xiàn)。主要是因為在設(shè)計階段沒有充分的考慮大體積砼的變形問題,導(dǎo)致大體積砼的荷載收縮能力低、強(qiáng)度等級過高。
二、當(dāng)前針對大體積砼產(chǎn)生裂縫的主要預(yù)防措施
(一)加強(qiáng)原材料選用和制作
第一,合理選擇水泥原材料。較高質(zhì)量的水泥會在混凝土制作初期產(chǎn)生較好的安定性和較低的水熱化現(xiàn)象,這樣才能形成大體積砼結(jié)構(gòu)內(nèi)外較小的溫差,從源頭上降低裂縫的產(chǎn)生概率。經(jīng)過工程實踐發(fā)現(xiàn),熱硅酸鹽和熱礦渣含量較低的水泥是比較優(yōu)質(zhì)的水泥,同時水泥的細(xì)度越小,水熱化的放熱速率就越低,造成大體積砼裂縫的概率就越小;第二,加入煤粉灰。因為煤粉灰中有硅鋁氧化物、火山灰等物質(zhì),其中硅鋁氧化物能夠加速水泥與水的二次反應(yīng),有效降低大體積砼的熱障反應(yīng),而火山灰則能夠改善大體積砼內(nèi)部的孔洞結(jié)構(gòu),使得混凝土凝固后獲得更加堅硬和結(jié)實的質(zhì)地;第三,選擇粗細(xì)適合的骨料。一般情況下,越細(xì)的骨料會在混凝土的凝結(jié)中產(chǎn)生越小的空隙,因此大體積砼產(chǎn)生裂縫的概率就越低。
(二)關(guān)于施工階段的防裂縫控制方法
第一,大體積砼的攪拌制作。在攪拌制作的過程里必須嚴(yán)格控制原材料并且準(zhǔn)確計量,與此同時積極控制好混凝土攪拌機(jī)的塌落度和溫度,只有充分控制好混凝土出機(jī)口的溫度,一般情況下,出機(jī)口的溫度不能高于6攝氏度,否則會讓混凝土將出機(jī)口溫度帶走,目前主要采用加冰拌以及冷風(fēng)拌等方式冷卻出機(jī)口溫度;第二,大體積砼的拆模和澆注。首先是混凝土的澆注過程要充分控制分層流水振搗以及分層澆注時間,這樣有利于加速水熱能量擴(kuò)散的同時也更有利于混凝土抗裂能力的提升,針對大體積砼擁有較大面積的混凝土表面施工人員可以將表面壓平、抹實防止大體積砼表面出現(xiàn)裂縫;其次,嚴(yán)格控制拆模時間,只有在拆模后大體積砼表面溫度溫度降幅小于等于9攝氏度、中心溫度不高于25攝氏度時才能對大體積砼實施拆模,一旦控制不好拆模時間便會因內(nèi)外溫差過大形成溫度梯度,對大體積砼產(chǎn)生疊加應(yīng)力從而造成混凝土裂縫;第三,養(yǎng)護(hù)階段的大體積砼防裂縫對策。首先灑水養(yǎng)護(hù),澆注完混凝土后必須按照規(guī)定時間灑水保持混凝土濕潤,這樣既能防止干縮裂縫又能防止外界高溫倒灌。一般情況下,澆注結(jié)束后的12到18個小時之內(nèi)就要啟動灑水養(yǎng)護(hù);其次,實施通水冷卻。如果大體積砼恰逢在高溫季節(jié)澆注,則一定要采用通水冷卻的方式使混凝土最高溫值得以有效降低。如果澆筑時間屬于初秋夏末,則要通過中期水冷卻來降低大體積砼的內(nèi)外溫差;最后是大體積砼表面隔熱保護(hù)措施。澆注砼后要注意砼內(nèi)部溫度散熱快,表面溫度散熱慢的問題會造成較強(qiáng)的拉應(yīng)力,如果拉應(yīng)力仍然小于大體積砼的抗拉強(qiáng)度則不會造成裂縫,但是如果大體積砼表面受到冷空氣的襲擊則會在拆模后給大體積砼帶來表面溫度的迅速下降,因此要對砼表面進(jìn)行隔熱保護(hù)。
結(jié)語:
總之,預(yù)防和控制大體積砼發(fā)生裂縫是一項復(fù)雜而又系統(tǒng)的施工工程,不僅需要合理選擇原料、改進(jìn)工藝堅持科學(xué)施工、有效養(yǎng)護(hù)最終才能盡可能降低大體積砼的裂縫,最終確保建筑施工的質(zhì)量。
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