杨 莉
(山西潞安工程有限公司,山西 潞安 046102)
现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m.它的表面系数比较小,水泥水化热释放比较集中,内部升温比较快。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。
大体积混凝土由于结构断面大,混凝土内部散热慢,导致温度不断上升,从而使混凝土表面和内部产生较大温差,而水泥水化热引起混凝土浇筑体内部温度剧烈变化,使混凝土浇筑体早期塑性收缩和混凝土硬化过程中的收缩增大,使混凝土浇筑体内部的温度收缩应力剧烈变化而导致混凝土浇筑体或构件产生裂缝,严重影响混凝土的强度及其他性能。
大体积混凝土在施工阶段的浇筑温度随外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加混凝土内外温差,外部温度急速下降而内部热量散不出去,产生温度应力。在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部最高温度可达60~65℃。因此,应采取温控措施,防止大体积混凝土内外温差过大产生温度应力导致裂缝的产生。
干缩裂缝主要是混凝土内外水分蒸发程度不同而引起的。大体积混凝土一般采用泵送混凝土,因其所含水分较高,若环境温度较高,水分挥发较快,混凝土的泌水和毛细管提升水的综合作用低于水的挥发作用,混凝土表层的脱水速度远大于混凝土内层提供水的速度,造成混凝土面层收缩大,则在混凝土表面产生塑性收缩裂缝。
大体积混凝土产生裂缝的外界原因主要是:1) 建筑物基础不均匀沉降产生沉降裂缝。2)施工及现场养护原因:1) 混凝土浇捣时,振捣或铺入不当:漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实度和均匀性,诱导裂缝产生。2)高空浇筑混凝土,风速过大,烈日曝晒,混凝土收缩值大。3) 对大体积混凝工程,缺少两次抹面及保温工作不到位易产生表面收缩裂缝。4)现场养护不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
大体积混凝土中粗细骨料的含泥量偏大,不仅增加了混凝土的收缩变形,也严重降低了混凝土的抗拉强度。混凝土配合比中粗骨料级配不连续,砂率及水灰比不当,造成裂缝。混凝土强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂。
在大体积混凝土施工模块中,需要做好施工材料配合比的优化配置工作。水泥的使用量是影响大体积混凝土收缩性的关键性因素,为了实现大体积混凝土内外部环境温差的降低,必须进行水泥使用量的控制,这种控制方法具备良好的经济效益,不仅能够减少大体积混凝土裂缝问题,而且能够实现施工成本的优化控制。在石子选择环节中,必须进行其含泥量的控制,碎石中的针片状颗粒的整体含量必须保持在1.5%范围内。在施工过程中,需要进行中砂材料的优化选择,将其细度模数控制在2.5%左右,其含泥量不得超过总量的1.5%。在大体积混凝土施工模块中,粉煤灰是常见的掺合料,这种材料具备一定的活性特征,在实际应用中,需要结合砂子、水泥等一起使用,实现大体积混凝土保水性及和易性的增强,满足实际施工工作的要求。在粉煤灰选择模块中,需要避免使用碳含量超标的粉煤灰,避免对大体积混凝土的耐久度造成不利的影响。
大体积混凝土通常情况下掺有外加剂、粉煤灰和矿粉等原材料,为了保证混凝土搅拌均匀,大体积混凝土应延长搅拌时间至少30s。
1) 混凝土到达施工现场之后,要对混凝土的坍落度、和易性等进行检查,检测结果必须符合设计和规范要求。不符合设计和规范要求的混凝土严禁用于混凝土结构。冬季施工还要对混凝土的出机温度和入模温度进行检测,保证混凝土的入模温度不低于10℃。
2) 大体积混凝土浇筑必须分层浇筑,按照施工技术方案规定的浇筑顺序和方法进行浇筑。当浇筑高度超过3m 时,应采用溜槽等施工方法进行,要保证混凝土不因浇筑高度等原因产生离析而影响浇筑质量。混凝土采用分层振捣方式进行浇筑时,必须在初凝之前完成上层混凝土的浇筑,以保证混凝土的浇筑质量。
3) 大体积混凝土的养护必须符合大体积混凝土施工规范的要求,对混凝土进行保温保湿养护,养护时间不能少于14 天,严禁采用浇水养护大体积混凝土。
总的来说,我国对于建筑问题越来越重视。为了可以最大程度的减少乃至于避免,大体积混凝土的裂缝问题。对于工程单位,就需要充分的了解,造成大体积混凝土裂缝问题出现的原因,从而提出有效的解决方案和制定相应的防范措施。有效的提高大体积混凝土整体结构的持久性和稳定性,为大体积混凝土项目,工程质量的提高和顺利竣工,起到较好的保障作用。