邱 冰
(佛山市公路桥梁工程监测站有限公司, 广东 佛山 528041)
混凝土是一种非均质的脆性材料,由砂石骨料、水泥、水和其他的外加剂混合而成,在建筑工程中是非常重要的建筑材料。混凝土由于材料自身的形性质和施工,硬化后容易形成一些微孔和气穴、微裂缝等,对于混凝土的质量产生严重危害,进而影响建筑的结构整体抵抗能力和外观。大体积混凝土由于体积较大,更容易因凝胶材料水化引起温度变化和收缩产生有害裂缝,直接影响着建筑物的安全和质量,因此必须要采取一定的控制措施来预防和处理施工过程中的大体积混凝土裂缝。
混凝土裂缝的产生原因是多样且复杂的,综合的因素较多。裂缝的形成原因总结来说,主要包括三个重要因素:变形、荷载和材料性质。绝大部分混凝土裂缝产生的来源于温差、收缩和不均匀沉降造成的变形等原因,此外,混凝土裂缝的形成还受到建筑设计、混凝土材料自身性质和配合比等因素的影响。综合来说,混凝土裂缝总共可以分为温度裂缝、沉降裂缝、收缩裂缝等三大类型。
大体积混凝土实体最小几何尺寸一般不小于1m,体积过大通常会使得在浇筑混凝土的过程中,出现混凝土中心温度较高而外表面温度较低的现象。大体积混凝土内外部的温差过大会产生较大的温度梯度,内外部会形成一定的力,一旦外部拉应力超过混凝土的承受极限,势必会引起混凝土裂缝的产生。
大体积混凝土裂缝的控制工作是一项重要的系统性工作,需要在施工中的混凝土配比设计、施工工艺和切缝、养护等多个环节进行有效的控制,尽可能避免施工中大体积混凝土裂缝的产生。
建筑施工前设计的不合理通常也是导致大体积混凝土裂缝的形成的一大因素,因此,在施工前的设计和准备工作中,一定要做好相应的规避措施。在设计环节,对于处于约束状态下的结构设计要慎重处理,要合理配置构造钢筋以应对结构变形余地不足的状况,预防裂缝的产生。同时,要尽可能的避免结构断面突变进而引发的应力集中,如若难以避免,要首先考虑构造配筋和补偿收缩混凝土技术等手段。设计环节中除了要对于结构进行合理的设计和规划,也要注意对于交叉作业时间的安排的合理性。
混凝土是由砂石骨料、水泥、水和其他的外加剂混合而成的,原料质量的控制是保证混凝土质量的前提。一般大体积混凝土宜选用中低强度的混凝土,强度等级在C20-C35间较为合适。其次,混凝土的配合比也是影响混凝土裂缝产生的一大因素。要严格控制混凝土的配合比,避免水灰比、水泥用量和砂率过大等情况,在骨料的选择上尽可能扩大粗骨料的粒径,水泥的选择尽量选择低热水泥,这是提高混凝土抗拉强度的关键,也是尽可能减小混凝土内外温差的措施,对于减少裂缝产生具有重要作用。另外,还可以采取掺加粉煤灰或者高效减水剂的措施,尽可能减少混凝土的自身体积收缩情况,有效控制大体积混凝土裂缝。
混凝土的浇捣环节的有效控制是减少裂缝产生的重要环节,如果浇捣工作没有做到位,裂缝的产生就是必然的。对于混凝土的浇筑一般采用分层浇筑的方法,还要注意在浇筑完毕后对表面进行压实,排除内部气泡和水分,提高密实度,减少表面裂缝产生。振捣时要根据建筑现场施工中的对于不同混凝土坍落度的要求,设置合理的振捣时间和振捣强度,做到快插慢拔的要求。为了防止振捣过程出现漏振或者过振的现象,可以使用二次振捣、二次抹面等技术,对于排除泌水、混凝土内部水分和气有着显著的效果,可以减少裂缝的产生。
浇捣成型以后,为了加强裂缝的控制,要采取一定的措施进行蓄水保温,通常使用在建筑表面覆膜或者覆盖湿麻袋等方式进行养护。这样做的目的是为了防止混凝土内外温差过大,进而导致的温度裂缝的产生。浇灌混凝土要注意天气条件,尽量避免在阴雨天气或者大风天气浇灌。
为了减少大体积混凝土裂缝的产生,有效的保温养护措施也是必不可少的。保温养护可以对混凝土内外的温差值起到降低的作用,进而可以降低混凝土浇筑块体的约束应力。尽可能缩小大体积混凝土的内外部温差是提高混凝土的抗拉强度和抗裂能力的重要途径,可以有效减少温度裂缝的产生。在实际的养护环节,要及时掌握大体积混凝土内部和表面的温度,可以适当提高养护环境温度,继而尽可能避免由于混凝土降温过快导致的表面干裂产生塑性收缩,形成混凝土裂缝。
大体积混凝土的养护还需要加强现浇板浇捣工作,这是增加混凝土强度的有效措施。在混凝土的硬化过程中要及时补偿水分,浇水养护,避免由于失水得不到补偿而产生的裂缝,尤其是在高温条件施工是,更是要及时补充水分。水分如果得到有效补偿不仅可以提高大体积混凝土强度,也能降低混凝土收缩约束应力,有效控制裂缝的产生。
建筑工程的建设工作是我国城市化建设中的一项重要事件,大体积混凝土由于自身的特点,容易产生裂缝,不仅会降低建筑物的强度和抗渗抗压能力,也对建筑物的承载能力和使用寿命有着消极的影响,直接关系着建筑工程的整体质量。对大体积混凝土裂缝的控制是一项重要的系统性工作,需要在施工中的多个环节进行有效的控制,尽可能避免施工中混凝土裂缝的产生。不断加强混凝土质量控制,是提高建筑抗压能力和承载能力的关键。这既是保证建筑建设的质量的必要途径,同时也是提高施工企业施工水平的必经之路。
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