建筑工程水泥大体积裂缝原因和控制方法

2021-11-26 20:02:11郭红建
魅力中国 2021年17期
关键词:外界水化体积

郭红建

(河北 衡水 053000)

在施工阶段的大体积混凝土,外界环境温度的变化对混凝土结构的影响是极大的,在施工中必须根据外部环境温度的大小来控制大体积混凝土的入模温度。大体积混凝土的浇筑温度取决于环境温度,外部温度高相应的大体积混凝土的浇筑温度即入模温度也会越高;外界温度低混凝土的浇筑温度也低,如果遇到外界环境温度突然下降的情况,其降温幅度增加又会增加大体积混凝土内部中心温度和外部混凝土表面的温差,内外温差的突然增大对大体积混凝土的结构稳定性及抗裂方面是极为不利的。

一、裂缝产生及影响因素分析

结构内部温度和外部环境温度,在大体积混凝土中作为使结构发生变形的因素,形变往往伴随着裂缝的产生。在结构中引起的看得见裂缝分为大体积混凝土表观裂缝和比较严重的基础贯穿裂缝两种。大体积混凝土结构内部的水泥在整个施工过程中放出大量的水化热,而使大体积混凝土产生较大的难以控制的内外温度变化,也可以说混凝土温度裂缝的产生,是其结构内部相互矛盾的因素发展的结果。一方面是大体积混凝土由于自身结构和材料的特性产生较大的内外温差从而带来的温度应力和应变,另一方面则表现在大体积混凝土的外部约束和内部各质点间的约束,这两种约束要阻止内外温差带来的温度应变。一旦其内部温度应力超过大体积混凝土的极限抗拉强度时,就会产生裂缝,这是大体积混凝土结构产生温度裂缝的本质原因。

二、大体积混凝土裂缝产生原因

大体积混凝土施工阶段产生的裂缝主要是温度裂缝。而造成大体积混凝土施工中温度裂缝的原因是:

(一)水泥水化反应

水泥与水接触会发生水化反应。然而,混凝土的制做就需要水泥和水。所以,在大体积混凝土施工中混凝土内部必然会产生水化反应,释放热量。由于大体积混凝土结构物断面比较厚,大体积混凝土内部所产生的热量不易散失。此种情况下就会造成大体积混凝土内外部温度差别大,容易造成大体积混凝土裂缝。

(二)外界气温变化大

在大体积混凝土施工过程中,外界气候条件往往是影响施工质量的因素之一,尤其是外界气温。外界气温过高,相应的混凝土浇筑温度随之上升;外界气温过低,相应的混凝土浇筑温度随之下降。无论外界气温过高或过低,都会造成大体积混凝土内外部温度差异大,就会产生较大的温度应力,其直接作用在大体积混凝土上,会导致混凝土裂缝。

(三)约束条件引起的温度裂缝

大体积混凝土施工中,受约束条件影响,也容易产生温度裂缝。在大体积混凝土施工中所具有的约束条件,包括外界约束和内部约束。其中外界约束是因外界因素作用在混凝土上,所产生的外界因素,其通常会直接导致混凝土变形。但内部约束则会造成混凝土温度裂缝。因为大体积混凝土大断面所受温度并不均匀,相应的收缩程度不同,这容易造成混凝土温度裂缝。

三、做好大体积混凝土的后期养护工作

随着我国的高层建筑不断增多,大体积的混凝土施工当中断面也变的越来越大,水泥的用量也增多,大体积混凝土的后期养护工作对于保证工程施工质量的关键工作,但是,其养护的工作并没有得到施工人员的重视,很多施工单位在完成混凝土的浇筑工作后就听之任之,没有做好后续的养护工作,这必然会导致混凝土出现裂缝的情况,如果没有及时的处理好裂缝,那么这个裂缝就会逐渐的扩大,这就对建筑工程的稳定性带来了极为负面的影响。水泥在进行水化之后所释放出来的水化热就会使整个混凝土产生一个比较大的温度应力,同时还有收缩应力,这也是导致混凝土的表面产生裂缝的主要原因,我们经常采用的防止措施如下:

(一)降低水泥的水化热

在进行水泥的选择时,一般要选用一些中低水化热的水泥,比如说矿渣的硅酸盐水泥或者是火山灰的硅酸盐水泥等。这样就可以充分的利用混凝土在它的后期的强度作用,而且也能够减少水泥的整体用量。

(二)降低混凝土的实际入模温度

夏季的时候进行施工,砂石材料应该禁令避免阳光的直射,如果有必要,可以喷涂水雾;或者也可以用低温或是冰水来搅拌混凝土。同时,还要保证模内的通风,这样可以加速模内的热量的散发过程;渗入一定的缓凝型减水剂,这样可以避免水化热的集中产生。

(三)加强施工当中的温度控制

大体积的混凝土在进行浇筑了之后,要进行保温,并长期的进行养护,缓慢的降低温度可以避免混凝土发生突然的内外温度、湿度的梯度过大。同时还要加强对于测温的控制,并及时的来调整保湿和养护的措施。

(四)改善具体的约束条件

要分层、分块的进行浇筑,并合理的设置一些施工缝和后浇带,这样就可以放松具体的约束条件,同时也能够减少水化热发生聚集的现象。

结束语:大体积混凝土构件作为建筑工程的重要组成部分,如果出现结构裂缝,危害极大,除了会影响水工建筑物的承载力和耐久性之外,还会缩短其使用寿命,严重时会引发坍塌事故,会给人民群众的生命财产安全构成严重威胁。因此,必须要加大裂缝的防治,提高建筑物的安全性。

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